Г. К. ХРАПАЧ
МОНТАЖ И РЕМОНТ
КОМПРЕССОРОВ
Допущено управлением рабочих кадров труда
и заработной платы Газпрома СССР
в качестве учебного пособия для подготовки
и повышения квалификации машинистов
и бригадиров-монтажников
ИЗДАТЕЛЬСТВО «НЕДР А»
Москва 1964

17—2—3
УДК 629.1.065 : 621.757 + 629.1.065.004.67
АННОТАЦИЯ
В книге изложены основные методы монтажа и ремонта компрес-
соров, двигателей внутреннего сгорания, их механизмов, систем
зажигания, смазки, пуска, охлаждения, питания топливом, кон-
троля работы и защиты. В ней приведены также основные сведе-
ния по регулированию, опробованию и испытанию компрессоров
и двигателей после монтажа и ремонта.
Книга является учебным пособием для подготовки и повыше-
ния квалификации бригадиров, квалифицированных рабочих и
машинистов компрессорных станций магистральных газопроводов.
Она будет полезна также работникам других предприятий, за-
нимающимся монтажом и эксплуатацией установок, оборудован-
ных компрессорами и двигателями внутреннего сгорания.
к
ВВЕДЕНИЕ
В создании материально-технической базы коммунизма важное
значение имеют строительство и правильная эксплуатация газо-
проводов, по которым газ от его источников транспортируется к мес-
там потребления.
Магистральные газопроводы представляют собой комплекс трубо-
проводов и сложных технических сооружений для очистки, осушки,
сжатия и сжижения газа, для использования энергии перепада его
давления и др.
Имеются газопроводы с бескомпрессорной подачей газа,, в кото-
рых рабочее давление поддерживается избыточным давлением в про-
мысловых коллекторах, и газопроводы с компрессорной подачей,
в которых рабочее давление поддерживается специальными ком-
прессорными установками.
По величине рабочего давления газопроводы разделяются на
газопроводы низкого давления (не более 12 кГ/см2), среднего давле-
ния (от 12 до 25 кГ/см2) и высокого давления (от 25 до 64 кГ/сл2').
Газопроводы для передачи большого количества газа на большие
расстояния называются магистральными газопроводами. Схема маги-
стрального газопровода приведена на рис. 1. Кроме основных соору-
жений, предназначенных для транспортирования газа, на маги-
стральных газопроводах применяются установки для использования
энергии перепада давления, сжйжения газа и др.
Пропускная способность газопровода зависит от нескольких
параметров, которые связаны между собой уравнением
<2 = 493,33 Д8/з]/	м*/сутки,
где D — диаметр газопровода в см\
Pi — давление газа в начале газопровода в кГ/см2-,
Pz — давление газа в конце газопровода в кГ/см2;
у — относительный удельный вес газа;
Т — абсолютная температура газа в трубе в °К;
z — коэффициент сжимаемости газа по среднему давлению в га-
зопроводе;
I — длина газопровода в км.
1*
3
Рассмотрим влияние изменения диаметра газопровода на его
пропускную способность. Неизменные параметры
493,331/ 4^-
обозначим через К. Тогда = КгВ^9. При другом диаметре произ-
водительность газопровода будет Qz =	Разделив первое
уравнение на второе, получим
/ п \8/з
Qi ~ Qi [у м9!сутки,
Рис. 1. Принципиальная схема магистрального газопровода.
1 — газопромысловый коллектор; 2 — магистральный газопровод; з — головная компрес-
сорная станция; 4 — . Озопровод-отвод; 5 — станция использования перепада давления газа;
в — газораспределительная станция; 7 — краны (задвижки) магистрального газопровода;
8 — промежуточная компрессорная станция; 9 — газопровод-отвод; 10 — компрессорная
станция подземного хранилища газа; 11 —коллектор; 12—конечная газораспределитель-
ная станция; 13—газонаполнительная станция; 14—установка (завод) сжижения газа.
т. е. пропускная способность газопровода прямо пропорциональна
его диаметру в степени 8/3.
Л ^2__^2
Если величину 493,33 Z>8/s у у обозначим через К2, то
пропускная способность газопровода при его длине li будет равна
при другой длине Z2
Тогда
<?2 = <2i	»
т. е. пропускная способность газопровода обратно пропорциональна
корню квадратному из длин газопроводов.
Таким же путем можно прийти к выводу о том, что пропускная
способность газопровода обратно пропорциональна корню квадрат-
ному из температуры газа
и обратно пропорциональна корню квадратному из относительного
удельного веса	__
Чтобы определить влияние изменения начального давления газа
с Pi Д° Pi на пропускную способность газопровода, обозначим
через К4 величину 493,33 2)8/з	. Тогда
Qi^KiVp2!-р\ ;	р\~р\
или
Л-<2. /Ф4.
г Pi~P2
т. е. пропускная способность газопровода возрастает с повышением
начального давления газа с до рг
Следовательно, пропускная способность газопровода зависит от
его диаметра, длины и давления газа.
Пропускную способность газопровода определенного диаметра
и длины можно увеличить искусственным уменьшением его длины,
т. е. разделением газопровода на участки с наивыгоднейшей длиной
Zi, l2, и повышением давления газа в этих участках до макси-
мального рабочего давления (см. рис. 1).
Для повышения давления газа в начале каждого участка газо-
провода устанавливают компрессорные станции, мощность и произ-
водительность которых определяют расчетами.
Компрессорные станции, принимающие газ непосредственно от
источников газоснабжения, называются головными (ГКС), а распо-
ложенные вдоль газопровода —промежуточными (ПКС). По типу
компрессоров эти станции подразделяются на поршневые, турбо-
компрессорные и комбинированные, а по числу ступеней сжатия —
на одноступенчатые и многоступенчатые.
Независимо от типа установленного оборудования и технологи-
ческой схемы компрессорных станций на магистральных газопро-
водах предусматриваются следующие процессы обработки газа:
1)	очистка от пыли и капельной влаги;
2)	очистка от сероводорода (при необходимости только на ГКС);
3)	компримирование (сжатие);
4)	осушка и очистка газа от масла (только на головных компрес-
сорных станциях и КС подземного хранения газа);
5)	охлаждение (при необходимости);
6)	одоризация (только на головных КС).
Технологической схемой предусматриваются также установки и
системы, необходимые для работы компрессорных станций. К ним
относятся системы охлаждения, смазки, питания топливом, пуска,
регулирования и контроля работы агрегатов, а также дистанцион-
ного управления.
В
Технологическая схема головной компрессорной станции (ГКС),
оборудованной поршневыми компрессорами одноступенчатого сжа-
тия (газомоторными компрессорами), приведена на рис. 2.
Из газопровода 1 под давлением р2 газ поступает в пылеулови-
тели 2. Из пылеуловителей по трубопроводам 4 очищенный газ
поступает в коллектор 5, из которого идет на сероочистку 6 (если
содержание серы в газе более 2 г на 100 м3) и далее во всасывающий
коллектор 7. При отсутствии серы газ^из коллектора 5 через откры-
тую задвижку 8, минуя сероочистку, направляется во всасывающий
1 — магистральный газопровод; 2 — пылеуловители; 3 — свечи; 4, 16, 19 —трубопроводы;
5, 7 —сбрасывающий коллектор; 6 —установка для очистки газа от серы; 8, 20, 23 —за-
движки (краны); 9—всасывающий трубопровод; ю— всасывающий коллектор; 11 —
газомоторный компрессор; 12 — нагнетательный трубопровод; 13 — нагнетательный коллек-
тор; 14 —трубчатые холодильники; 15 —установка для осушки газа; 17 —установка для
одоризации газа; 18 — замерный участок; 21, 22 — маслосборники.
коллектор 7, из которого по трубопроводам 9 идет во всасывающий
коллектор 10 газомоторных компрессоров 11. Сжатый газ под давле-
нием р, по трубопроводам 12 направляется в нагнетательный кол-
лектор 75, из которого при необходимости поступает в оросительные
холодильники градирни 14 или, минуя их, в установку 15 для осушки
от влаги. Сухой газ по трубопроводу направляется в установку 77
для одоризации, затем в замерный участок 18 и далее по трубопро-
воду 19 через открытую задвижку 20 в магистральный газопровод 7.
Часть масла, уносимого газом из пылеуловителей и компрессор-
ных цилиндров, улавливается маслоуловителями 21 и 22, которые
установлены на всасывающем и нагнетательном коллекторах.
Особенностью этой схемы, как и других схем одноступенчатых
компрессорных станций, является то, что все газомоторные компрес-
соры подключены к всасывающему и нагнетательному коллекторам
6
параллельно. При такой схеме любой из установленных в цехе
газомоторных компрессоров может быть резервным. Это позволяет
производить планово-предупредительный ремонт любого агрегата по
заранее установленному графику, не нарушая режима транспорти-
рования газа.
Одна из технологических схем промежуточной компрессорной
станции двухступенчатого сжатия, оборудованной центробежными
нагнетателями с приводом от газовых турбин, приведена на рис. 3.
Рис. 3. Технологическая схема промежуточной компрессорной станции, обору-
дованной центробежными нагнетателями с приводом от газовых турбин.
7 — кран на всасывающем трубопроводе; 2 — кран на нагнетательном трубопроводе; 3 и 24 —
обратные клапаны; 4 — центробежный нагнетатель; 5 — газовая турбина; 6, ба, об — секу*
щие краны; 7, 7а, 7б — краны на подводящих газопроводах; 8, 8а, 86 — краны на отводящих
газопроводах; 9, 10 — краны на трубопроводах пылеуловителей; 11 — маслоуловители;
12 — всасывающий коллектор; 13, 14—нагнетательный коллектор; 15, 16, 19—крапы;
17 —оросительные трубчатые холодильники; 18, 18а, 186 — свечи; 20 —свечи на газопро-
водах; 21, 21а, 216 —краны на газопроводах; 22, 23 —краны на перемычках.
Из газопроводов газ поступает в пылеуловители, где очищается
от твердых частиц и капельной влаги и по трубопроводам напра-
вляется в центробежные нагнетатели.
Из центробежных нагнетателей сжатый газ поступает в нагне-
тательные трубопроводы 13, 14, далее идет в градирню для охла-
ждения (если это необходимо), а затем —в магистральный газо-
провод.
Эта схема имеет следующие особенности.
1.	Центробежные нагнетатели подключены попарно последова-
тельно; один из них является первой ступенью сжатия, а другой —
второй ступенью сжатия.
7
2.	Из восьми установленных агрегатов шесть являются рабочими
(три группы по два агрегата), а два — резервными (рабочие I, II,
IV, V, VII и VIII, резервные III и VI).
3.	Любой из рабочих агрегатов может быть остановлен на пла-
ново-предупредительный ремонт, если резервные агрегаты работо-
способны.
4.	Каждая группа агрегатов (группа — два агрегата, включен-
ных последовательно) может нагнетать газ только в определенную
нитку газопровода: первая группа А (агрегаты I и II) — только
в первую нитку, вторая группа Б (агрегаты IV и V) — только во
вторую нитку, третья группа В (агрегаты VII и VIII) — только
в третью нитку газопровода.
Группы агрегатов, состоящие из рабочего и резервного, могут
нагнетать газ в ту нитку газопровода, в которую включен основной
агрегат. Например, агрегат II первой рабочей группы (рабочий)
и агрегат III (резервный) могут подавать газ только в первую нитку
газопровода. Это справедливо в том случае, когда работают II,
III, IV, V, VII и VIII агрегаты, так как, если бы не работали IV
и V агрегаты, то газ через трубопроводы IV и V агрегатов при за-
крытых кранах 15 можно было бы подавать во вторую нитку газо-
провода. Такое разделение потоков газа из каждой группы агрега-
тов в отдельные нитки газопровода исключает влияние пульсации
газа на коротких участках межцеховых коммуникаций высокого
давления, которые могут вызвать нежелательные влияния на работу
центробежных нагнетателей.
После выхода газа из ниток газопровода за обратные клапаны
все три нитки могут быть соединены между собой перемычками.
Так как обратные клапаны могут пропускать газ только в одну
сторону (от компрессоров), то возможные перераспределения пото-
ков газа в магистральном газопроводе за обратными клапанами
существенного влияния на работу центробежных нагнетателей не ока-
зывают.
В практике газоснабжения крупных городов встречаются слу-
чаи, когда суточное потребление газа значительно превышает суточ-
ную производительность газопровода. Такие случаи бывают обычно
в зимний период, когда потребление газа максимальное. Для покры-
тия пиковых расходов газа пользуются специальными хранилищами,
которые располагают вблизи крупных потребителей. Наиболее эф-
фективно подземное хранение газа в пористых пластах.
В пласт газ подают под давлением 65—200 кГ!см2. Для нагнета-
ния газа в пласт применяются поршневые компрессоры. В газе,
нагнетаемом в подземное хранилище, не должно быть даже следов
масла, которое может засорить пласт и вывести его из строя.
Схема компрессорной станции опытной установки для подзем-
ного хранения газа показана на рис. 4. Газ из газопровода 1 через
открытую задвижку (кран) 2 поступает в пылеуловители 3, из кото-
рых по трубопроводам 4 направляется во всасывающий коллектор
5 газомоторного компрессора 6 первой ступени сжатия. Сжатый
8
газ поступает в холодильники 7 и далее в установку 8 для осушки.
После осушки по трубопроводу 9 через открытую задвижку 10 газ
поступает в коллектор 11 компрессоров 12 второй ступени сжатия.
Газ, сжатый во BTopoii ступени до рабочего давления, поступает
в сепаратор 13 для предварительной очистки от масла. Затем газ
направляется в холодильники 14, из которых идет в сепараторы 15
для дальнейшей очистки от масла.
18
Рис. 4. Схема компрессорной станции подземного хранилища газа.
1 —магистральный газопровод; 2, 10, 18, 19, 21, 23, 24, 25 — краны (задвижки); 3 —пыле-
уловители; 4 — трубопроводы; 5 — всасывающий коллектор первой ступени сжатия; 6 —
газомоторный компрессор первой ступени сжатия; 7, 14 — холодильники; 8 — установка
для осушки газа; 9 —трубопровод; 11 —всасывающий коллектор второй ступени сжатия;
12 — газомоторный компрессор второй ступени сжатия; 13— сепаратор; 15—сепаратор
для очистки от масла; 16—адсорбер; 77 — газопровод промыслового коллектора; 20, 22—-
трубопровод.
Тонкой очистке от следов масла газ подвергается в адсорберах 16.
Очищенный газ под рабочим давлением направляется в подземное
хранилище по газопроводу 17. При необходимости по трубопроводу
17 через открытую задвижку 78 он поступает в пылеуловители 3,
из которых при бескомпрессорной подаче в газопровод по трубо-
проводу 20 через открытую задвижку 19 подается в установку 8
для осушки. Осушенный газ по трубопроводу 22 через открытую за-
движку 21 поступает в газопровод 1.
При компрессорной подаче газ из пылеуловителей поступает
на первую ступень компрессоров 6. После сжатия до рабочего давле-
ния в компрессорах первой ступени он поступает в холодильники 7,
а далее — в установку для осушки и по трубопроводу 22 — в газо-
провод.
Пополнение хранилища производится при наличии избытка газа
в магистральном газопроводе.
9
Другим методом хранения газа с целью использования его в пе-
риоды максимального потребления является хранение в сжиженном
виде в специальных теплоизолированных емкостях. Схема установки
для сжижения природного газа приведена на рис. 5.
Газ из газопровода 1 через открытую задвижку 2 поступает
в пылеуловители 3, а из пылеуловителей по трубопроводу 4 — во
всасывающий коллектор компрессоров 5. После сжатия до необхо-
Рис. 5. Схема установки для сжижения природного газа.
1 —газопровод; 2, 12— крапы (задвижки); з— пылеуловитель; 4, 17, 22, 25—трубопро-
воды; 5 — компрессор метанового цикла; в — оросительный холодильник; 7 — этиленовый
холодильник; з—дросселирующее устройство; 9—сосуд; ю—компрессор; 11 —уста-
новка разделения газов; 13 — хранилище сжиженного газа; 14 — испарительная установка;
15—коллектор дожимного компрессора; 16—дожимной компрессор; 13—компрессор
этиленового цикла; 13 — холодильник; 20 — компрессор аммиачного цикла; 21 — ороситель-
ный холодильник; 23, 24 — охладители.
димого давления газ поступает в оросительные холодильники 6,
а затем в холодильник 7, через который проходит этилен. Здесь газ
охлаждается до температуры —83° С. Для более глубокого охла-
ждения газ дросселируют в дросселирующем устройстве 8. Сущность
этого процесса заключается в том, что газ под давлением 55 кГ/см2
поступает в сосуд 9, в котором давление значительно меньше. В ре-
зультате резкого расширения температура его снижается примерно
до —180° С. При этом сжиженный газ (метан) оседает на дно сосуда 9,
а несжиженные газы (азот, гелий) отсасываются компрессором 10,
который направляет их в установку для разделения газов 11.
10
Сжиженный газчерез открытую задвижку 12 направляется в хра-
нилище 13. В случае необходимости сжиженный газ из хранилища
подается в испарительную установку 14, из нее — во всасывающий
коллектор 15 дожимиого компрессора 16 и далее по трубопроводу
17 — в магистральный газопровод 1.
Циркуляция этилена в системе охлаждения осуществляется груп-
пой компрессоров 18. Охлаждение этилена производится аммиаком
в холодильниках 19 группой компрессоров 20. Аммиак охлаждается
в орошаемых водой трубчатых холодильниках 21. С целью лучшего
охлаждения этилена и аммиака, которые циркулируют в системах,
используется сжиженный газ. Для этого часть сжиженного газа из
сосуда 9 по трубопроводу 22 поступает в охладители 23 и 24, уста-
новленные на нагнетательных линиях этиленового и аммиачного
циклов. Газ, отдавший свой холод этилену и аммиаку, по трубопро-
воду 25 поступает во всасывающий коллектор 15 дожимного ком-
прессора 16, который и подает его в магистральный газопровод 1.
Сжиженный природный газ используется как сырье для хими-
ческой промышленности и как топливо для автотранспорта.
Кроме компрессорных станций магистральных газопроводов, в га-
зовом хозяйстве имеются следующие компрессорные станции и
установки:
1)	компрессорные станции на газовых и нефтяных скважинах
для сбора газа или закачки его в пласт;
2)	компрессорные станции на газобензиновых заводах для созда-
ния необходимого давления при переработке газа;
3)	компрессорные станции для сжатия воздуха;
4)	компрессорные станции для сжатия газа и нагнетания его
в баллоны (газонаполнительные станции).
На газонаполнительных станциях сжимаются газы, которые при
рабочем давлении и температуре не переходят в жидкое состояние.
К ним относятся: генераторный газ, природный газ, полученный из
газовых скважин, и попутный нефтяной газ после отбензинивания.
Одна из возможных технологических схем газонаполнительной
станции приведена на рис. 6. Газ из газопровода или городских
газовых сетей по трубопроводу 1 поступает в фильтр 2, а из него
через замерный участок 3 — в газосборник 4. Из газосборника ш»
трубопроводам 5 газ поступает в приемные коллекторы четырех-
ступенчатых компрессоров 6. После сжатия до 350 кГ/сж2 газ подается
в газоосушительные баллоны 7, а из них — в распределительную
установку 8. Из распределительной установки по трубопроводам 9
газ подается в секции аккумуляторов высокого давления 10. Таких
секций бывает две или три. Каждая секция баллонов высокого
давления связана с раздаточным блоком 11, из которого по трубо-
проводам 12 газ подается на раздаточные колонки 13.
На газопроводах-отводах могут быть установлены специальные
установки для использования энергии перепада давления газа.
В большинстве случаев давление газа в газопроводах-отводах
превышает давление, необходимое потребителю. В этих случаях
11
давление газа снижается на газораспределительных станциях (ГРС)
специальными регулирующими клапанами. Во время редуцирования
выделяется значительное количество энергии, которая не исполь-
зуется.
Если давление газа снижать в специальной расширительной
машине, т. е. вместо регулирующих клапанов установить расшири-
тельную машину, то снижение давления газа в ней позволит исполь-
зовать энергию сжатого газа (энергию перепада давления) для
получения холода и механической работы, которая может быть
превращена в электрическую энергию.
Рис. 6. Технологическая схема газонаполнительной станции.
1 — газопровод; 2 — фильтр; 3 — замерный участок; 4 — газосборник;
5, 9 и 12 — трубопроводы; 6 — компрессор высокого давления; 7 — газо-
осушительные баллоны; S — распределительная установка; 10 — акку-
муляторы газа высокого давления; 11 ~~ раздаточный блок; 13 —разда-
точная колонка.
Расширительной машиной может служить турбина, детали и узлы
которой приспособлены к работе в условиях отрицательной темпе-
ратуры. Схема опытно-промышленной установки для использования
энергии перепада давления газа показана на рис. 7. Технологической
схемой этой установки предусматривается: понижение давления газа
до величины, необходимой потребителю, получение электроэнергии
и умеренного холода.
Использование энергии перепада давле-
ния газа для получения электроэнергии. Газ
из газопровода-отвода 1 через открытую задвижку 2 по трубопроводу
3 через открытую задвижку 4 поступает в коллектор 5, из которого
подается в висциновые фильтры 6 для очистки от пыли и взвешенных
частиц. Из фильтров по трубопроводу 7 через открытую задвижку 8
газ поступает в теплообменник 9, в котором подогревается до тем-
пературы 70—80° С. Газ подогревается насыщенным водяным паром,
поступающим в трубу теплообменника 9 из котельной 10.
Подогретый газ с давлением 18—20 кГ/см2 через открытые за-
движки 11, 12 по трубопроводам 13 и 25 поступает в расширитель-
ную машину (турбину) 14. В турбине газ расширяется, его давление
снижается до давления, необходимого потребителю (3—3,5 кГ/см2),
температура снижается до 0—15° С.
12
После турбины через регулятор давления 15, открытую задвижку
16 по трубопроводу 17 газ подается в сеть потребителя в выходной
коллектор ГРС, в котором объединяется с газом, прошедшим через
ГРС. Электроэнергия в этом случае получается в генераторе 18,
приводимом в движение турбиной 14.
Использование энергии перепада давле-
ния газа для получения электроэнергии и
умеренного холода. Из трубопровода 1 (рис. 7) при за-
Рис. 7. Схема установки для использования энергии перепада давления газа.
1, 3, 7, 13, 17, 23, 25, 26, 29, 30, 31 — газопроводы; 2, 4, 8, 11, 12, 16, 19, 20, 22, 24, 32 —
задвижки; 5— коллектор; 6— висциновые фильтры; 9, 21, 27—теплообменники; 1о —
установка для подогрева газа (котельная); 14 — расширительная машина; 15 — регулятор
давления; 18—электрогенератор; 28—потребитель холода; 33—установка для осушки
газа; 34 — масляный насос; 35, 37, 38, 39 — маслопроводы; 36 — холодильник масла.
крытых задвижках 2 и 4 через открытые задвижки 19, 20 газ посту-
пает в теплообменник 21 для предварительного охлаждения. Из тепло-
обменника через открытую задвижку 22 по трубопроводу 23 газ
поступает в установки 33 для осушки, а из них в коллектор 5,
в фильтры 6 и через открытую задвижку 24 при закрытых задвижках 8
и 11 по трубопроводу 25 — в турбину 14. Из турбины через регуля-
тор давления 15 по трубопроводу 26 он направляется в теплообмен-
ник 27, предназначенный для охлаждения хладоносителя. Из тепло-
обменника 27 по трубопроводу 29 газ поступает в теплообменник 21,
из него по трубопроводу 30 — в теплообменник 9, а из теплообмен-
ника по трубопроводу 31 и открытую задвижку 32 при закрытой
задвижке 16 — в сеть потребителя газа или в выходной коллектор
ГРС.
13
По этой схеме энергия перепада давления газа используется для
получения электроэнергии от генератора 18 и умеренного холода
при охлаждении хладоносителя потребителя холода выходящим из
турбины газом.
Общие сведения по монтажу компрессо-
ров и двигателей внутреннего сгорания. Мон-
таж современного автоматизированного оборудования компрессор-
ных станций требует высокой производственной культуры, техниче-
ских знаний, технологической дисциплины, т. е. строгого и точного
соблюдения требований чертежей, технических условий, техноло-
гических карт и инструкций.
В монтаж компрессоров и двигателей внутреннего сгорания
компрессорных станций входят следующие основные работы.
1.	Подготовка рабочего места для монтажных бригад: оборудо-
вание монтажных площадок верстаками, инструментом, приспосо-
блениями, устройство настилов, лестниц, сходов, освещения, утепле-
ния, вентиляции и проведение других мероприятий, обеспечивающих
выполнение правил техники безопасности и охраны труда.
2.	Такелажные работы: перемещение на монтажные площадки
материалов, деталей, узлов и агрегатов.
3.	Подготовка оборудования к монтажу: распаковка, расконсер-
вация, осмотр и комплектация узлов и агрегатов.
4.	Разметка основных монтажных осевых линий.
5.	Установка агрегатов на фундаменты.
6.	Ревизия —проверка состояния всех узлов агрегата, сборка
и проверка соосности валов.
7.	Крепление агрегатов на фундаментах и подливка цементным
раствором.
8.	Изготовление, сборка, установка и подсоединение к агрегатам
и аппаратам трубопроводов и узлов, входящих в технологическую
схему транспортирования газа, а также во вспомогательные системы:
охлаждения, смазки, пуска, питания топливом, контроля работы
и защиты агрегатов и узлов.
9.	Испытание технологических коммуникаций и коммуникаций
вспомогательных систем на прочность и герметичность.
10.	Монтаж энергетического оборудования.
11.	Опробование на холостом ходу и под нагрузкой, регулиро-
вание агрегатов и устранение неполадок, обнаруженных во время
опробования,
12.	Сдача агрегатов в эксплуатацию.
В зависимости от объема строительно-монтажные работы на ком-
прессорных станциях могут выполняться хозяйственным и подряд-
ным способами.
При хозяйственном способе строительно-монтажные работы вы-
полняются силами предприятия. В этом случае все строительные
материалы, транспортные средства, строительно-монтажные меха-
низмы, а также рабочая сила предоставляются предприятием,
в хозяйстве которого выполняется монтаж оборудования. Такой
14
способ производства строительно-монтажных работ практикуется
при незначительной реконструкции действующего цеха или объекта
(установка дополнительного компрессора в действующем компрес-
сорном цехе, агрегата на электростанции и т. д.).
Монтаж новых цехов или компрессорных станций выполняется
подрядным способом. В этом случае все строительно-монтажные
работы выполняются специализированной строительно-монтажной
организацией (подрядчиком) по договору с предприятием-заказчиком,
на баланс которого будет принят построенный и смонтированный цех
или компрессорная станция.
В обязанности подрядчика входит выполнение строительных,
монтажных и специальных работ, предусмотренных проектами, рабо-
чими чертежами и техническими условиями, в том числе и работ по
устройству временных сооружений, необходимых для производства
строительно-монтажных работ, а также работ по обеспечению техники
безопасности и охраны труда на строящихся и монтирующихся
объектах.
Если для монтажа специального технологического оборудования,
контрольно-измерительных приборов, элементов автоматики и теле-
механики, энергетического оборудования, различного вида изоляции
трубопроводов и аппаратов подрядчик не имеет достаточного коли-
чества специализированных участков, то такие работы выполняются
другими узкоспециализированными организациями (субподрядчи-
ками) под руководством подрядчика, именуемыми в таких случаях
генеральным подрядчиком.
Схема взаимных связей между заказчиком, генеральным подряд-
чиком и субподрядчиками, а также другими организациями, прини-
мающими участие в строительстве и монтаже компрессорных станций,
приведена на рис. 8.
Независимо от принятого способа производства строительно-
монтажных работ (хозяйственным или подрядным) все монтажные
работы на компрессорных станциях выполняются по проектам и
сметам, разработанным специализированными проектными органи-
зациями и утвержденным вышестоящими ведомственными организа-
циями.
К началу монтажа оборудования компрессорных станций заказ-
чик обязан передать генеральному подрядчику рабочий проект
компрессорной станции, в который входят:
а)	пояснительная записка;
б)	генеральный план компрессорной станции с указанием места
расположения складов комплектации оборудования, предназначен-
ного для монтажа, основных монтажных площадок и других времен-
ных сооружений, необходимых для производства работ;
в)	план размещения оборудования в цехах и установочные
чертежи оборудования;
г)	монтажные схемы внутрицеховых и межцеховых коммуника-
ций и сетей;
д)	рабочие чертежи деталей и узлов, изготовляемых на месте;
15
е)	рабочие чертежи строительно-монтажных конструкций, пред-
назначенных для производства монтажных работ;
ж)	типовые проекты и рабочие чертежи на изделия, если в проекте
имеются ссылки на них;
з)	заводские инструкции по монтажу и паспорта на монтируемое
оборудование, схемы, технические характеристики, чертежи общих
видов машин и аппаратов с основными габаритными и привязочными
размерами, акты заводских испытаний и др.
Рис. 8. Схема взаимных связей между генеральным подрядчиком и заказчиком.
Если строительно-монтажные работы выполняются на территории
действующей компрессорной станции, то заказчик обязан к началу
строительно-монтажных работ выдать подрядчику схемы всех суще-
ствующих подземных коммуникаций (технологических, водопровод-
ных, канализационных, кабельных) или справку о том, что на участке,
где будут производиться строительно-монтажные работы, подзем-
ных коммуникаций не имеется.
На основании представленной заказчиком технической докумен-
тации генеральный подрядчик совместно с субподрядчиками до
начала монтажных работ составляет технологические карты произ-
водства монтажных работ основного оборудования, в которых под-
робно описываются основные операции, применяемое оборудование,
приспособления, инструмент, материалы, методика пооперационной
проверки установки основных узлов агрегатов, аппаратов, комму-
никаций с указанием количества и квалификации исполнителей,
16
а также установленных норм времени на выполнение монтажных
операций.
После согласования технологических карт с заказчиком соста-
влявтся совмещенный график строительно-монтажных работ по ком-
прессорной станции в целом, по цехам и по отдельным агрегатам.
В графике должны быть указаны:
1)	объем и сроки строительных работ, которые должны быть
выполнены до начала монтажа;
2)	сроки поставки оборудования на монтажные площадки;
3)	сроки выполнения комплекса монтажных работ по укрупнен-
ным операциям;
4)	ответственные лица за выполнение каждой работы в отдель-
ности.
Скоростные методы монтажа компрессо-
ров и двигателей на компрессорных стан-
циях. Подготовка работ по монтажу компрессоров и двигателей
должна проводиться задолго до начала монтажа. Эта подготовка
заключается в составлении проекта организации монтажных работ
в соответствии с планом и сроками всех строительно-монтажных
работ на компрессорной станции.
К числу этих мероприятий, относятся:
1)	поставка оборудования на монтажные площадки в соответ-
ствии с установленным графиком;
2)	комплексная механизация всех процессов монтажа оборудо-
вания;
3)	предварительная укрупненная сборка узлов агрегатов, аппа-
ратов и вспомогательных систем на монтажных площадках и монтаж
агрегатов поточными методами из заранее подготовленных узлов;
4)	подготовка персонала монтажников. Персонал монтажников
должен быть заранее ознакомлен со всеми конструктивными особен-
ностями монтируемого оборудования, методами и приемами выпол-
нения сборочных, монтажных и проверочных работ, а также проин-
структирован и ознакомлен со всеми действующими на строящемся
предприятии правилами по технике безопасности и охране труда.
Основные требования техники безопас-
ности. Перед началом каждой новой работы обязательно должен
производиться инструктаж всех работников монтажной бригады
с целью ознакомления их с технологией монтажа, с действующими
правилами техники безопасности применительно к выполняемой
работе:
а)	по безопасному выполнению такелажных работ (погрузочно-
разгрузочных, транспортных, по установке подъемных приспособле-
ний и конструкций, канатов, тросов, цепей);
б)	по безопасному применению электрических инструментов, об-
ращению с электропроводкой и др.
Каждый рабочий бригады обязан:
1)	немедленно сообщать своему непосредственному руководителю
о всех замеченных неисправностях механизмов, приспособлений,
2 Заказ 1077.	Р С С Р 1	1?
инструментов, подмостей, лесов, которые представляют опасность
для людей, а также о любом случае травматизма, возникшего на
монтаже;
2)	до начала работ проверить исправность инструмента, приспо-
соблений и монтажного оборудования. Неисправным инструментом
(смятые губки ключей, неукрепленные на ручках кувалды, молотки,
сбитые затылки зубил, крейцмесселей) пользоваться запрещается;
3)	при выполнении работ на высоте соблюдать меры, исклю-
чающие падение инструментов, деталей, обрезков труб, прутов и др.
Для этого необходимо пользоваться монтажными сумками, устана-
вливать щиты. Работы на высоте более 3 м должны выполняться на
специальных лесах или подмостях шириной не менее 1 м с высотой
перил не ниже 1 м и с бортовой доской шириной не менее 18 мм.
Если не представляется возможным установить подмости или леса,
то рабочему необходимо работать с предохранительным поясом,
имеющем паспорт-бирку;
4)	при электросварке или газовой резке применять защитные
очки;
5)	при работе с ацетиленовыми генераторами и кислородными
баллонами хорошо знать правила пользования ими. Не работать
на генераторе газа без гидравлического затвора, не допускать за-
грязнения маслом инструмента, кислородного редуктора, баллонов.
Ацетиленовые генераторы и кислородные баллоны устанавливать
в определенных, отведенных для них местах;
6)	если в коммуникациях имеется газ, то в каждом случае огне-
вые работы производить только по специальному разрешению.
В опасных зонах на видных местах должны быть вывешены преду-
преждающие и запрещающие знаки и плакаты.
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ
МОНТАЖ КОМПРЕССОРОВ И ДВИГАТЕЛЕЙ
ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
ГЛАВА 1
СООРУЖЕНИЕ ФУНДАМЕНТОВ
Фундаменты компрессоров и двигателей внутреннего сгорания
воспринимают статическую и динамическую нагрузки, вследствие
чего в них возникают сложные напряжения, способные вызвать
ослабление отдельных конструктивных элементов и фундаментов
в целом и как следствие нарушение работы установленного на них
оборудования. Поэтому фундаменты должны сооружать специализи-
рованные строительные организации под наблюдением квалифици-
рованных специалистов и организаций, монтирующих и эксплуати-
рующих оборудование.
В данной книге не рассматриваются расчет и технология соору-
жения фундаментов, а приводятся только основные требования,
предъявляемые к фундаментам.
Эти требования необходимо знать лицам, занимающимся монта-
жом и эксплуатацией компрессоров и двигателей внутреннего сго-
рания.
КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ФУНДАМЕНТОВ
Размеры и конструкция фундамента зависят не только от вели-
чины действующих на него сил, но и от величины допускаемого
давления на грунт, глубины его промерзания, конструктивных
форм и особенностей рам, картеров, приводов компрессоров, особен-
ностей крепления к агрегату технологических трубопроводов, кол-
лекторов и других узлов вспомогательных систем, а также способов
крепления фундаментных болтов.
По конструктивным особенностям фундаменты делятся на тун-
нельные, нетуннельные (массивные) и рамные.
На туннельные фундаменты (рис. 9) устанавливают компрессоры
или двигатели внутреннего сгорания большой мощности. Станины,
рамы, картеры крепят к фундаменту 1 анкерными болтами (связями)
2, размещенными в колодцах 3.
Туннели 4 предусматривают для удобства установки анкерных
болтов 2 и анкерных плит 5, а также для осмотра их крепления во
время зксплуатации.
2*
19
К фундаментам, не имеющим туннелей (рис. 10), агрегаты крепят
фундаментными болтами 2, забетонированными в массив одновре-
менно с бетонированием фундамента!.
Рис. 9. Туннельный фундамент.
1 — фундамент; 2 — анкерный болт; з — колодец; 4 — туннель; 5 — анкерная плита.
Рис. 10. Схема массивного фундамента.
На рис. 11, а показано крепление агрегата к фундаменту 2,
не имеющему туннелей. Фундаментные болты 3 удерживаются
в фундаменте анкерными плитами 4, которые закладывают в фунда-
мент во время его сооружения. Для предупреждения перемещения
фундаментных болтов нижнюю и верхнюю части колодцев 5 заливают
цементным раствором. В колодец между цементными пробками 6
20
засыпают песок 7. Под анкерными плитами имеются камеры 8.
Их размеры должны быть такими, чтобы в случае обрыва головки
фундаментного болта 9 она могла разместиться на донышке камеры
и пе мешала при установке нового
фундаментного болта. Закладные
части под камеры должны обеспе-
чивать герметичность, не допуска-
ющую заполнение их цементным
раствором при бетонировании фун-
дамента.
Один из возможных способов
крепления болтов в фундаменте,
не имеющем туннелей, приведен на
рис. 11, б. Фундаментный болт 1
с прямоугольной головкой вста-
вляется в паз анкерной плиты 2,
к которой приварена труба 4. Бо-
ковой зазор между болтами и внут-
ренней образующей трубы должен
быть 25—30 мм. С низу плиты
приварена труба 5, которая обра-
зует под головкой болта камеру 6.
Фундаментные болты с плитами
и трубами закладывают во время
Рис. 11. Схемы крепления агрегата к фундаменту.
сооружения фундамента. Преимуществом такого способа крепления
фундаментных болтов является то, что в этом случае при одинаковых
диаметрах фундаментных болтов значительно увеличивается поверх-
ность соприкосновения с бетоном, от величины площади которошза-
висит качество крепления болта.
21
Одна из возможных конструкций фундаментов рамного типа
приведена на рис. 12. На такие фундаменты устанавливают центро-
бежные или осевые компрессоры с приводом от электродвигателей
или турбин. Агрегаты крепят анкерными болтами, устанавливае-
мыми в колодцах.
Наиболее часто встречающиеся конструкции анкерных плит при-
ведены на рис. 13. Анкерные плиты изготовляют из стали или чугуна
и поставляют заводы-изготовители вместе с оборудованием.
Рис. 13. Конструкции анкерных плит.
При отсутствии анкерных плит заводской поставки их можно
изготовить из листовой стали. Размеры анкерных плит зависят от
диаметра анкерных болтов: А = (7 4-8) d; Б — (1,10ч-1,15)<2; В =
= 0,8</.
ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ФУНДАМЕНТАМ
1.	Фундамент компрессора и непосредственно с ним соединенного
привода (двигатели внутреннего сгорания, турбины, электродвига-
тели и др.) должен быть общим для всей установки.
2.	При монтаже в одном машинном зале или цехе нескольких
компрессоров, турбокомпрессоров или двигателей внутреннего сго-
рания одной и той же марки допускается сооружение фундаментов
22
на одной общей железобетонной плите, разделенной температурными
швами (рис. 14).
3.	Глубина заложения фундамента, зависящая от его размеров,
свойств грунта, глубины промерзания, а также геологии участка,
должна соответствовать проекту.
4.	Подошву фундамента необходимо располагать ниже линии
промерзания грунта. В районах вечной мерзлоты глубину заложения
и подготовку основания фундамента определяют специальным проек-
том.
5.	Фундамент компрессорной установки не должен жестко соеди-
няться со стенами здания и его фундаментами.
Рис. 14. Фундаментная плита с фундаментами.
6.	Фундаменты изготовляют из бетона, предусмотренного проек-
том. Для фундаментов компрессоров и двигателей внутреннего сго-
рания малой мощности (до 50 кет) применяется бетон марки не ниже
100, а для фундаментов компрессоров и силовых агрегатов большей
мощности — железобетон марки не ниже 150.
7.	Армирование производится арматурной сталью марки Ст. 0,
диаметром 12—18 мм. Расстояние между стержнями должно быть
выполнено по проекту (в пределах 200—300 мм).
8.	Фундаменты бетонируют подобранной в лаборатории бетонной
массой без перерыва, горизонтальными слоями толщиной 300—350 мм
с тщательным уплотнением глубинными вибраторами. Одновременно
с бетонированием необходимо периодически контролировать проч-
ность уложенного бетона. Контроль заключается в испытании образ-
цов, изготовленных из применяемой массы бетона и хранящихся
в условиях твердения бетона сооружаемого фундамента. Данные
о марке цемента, качестве заполнителей (песка, щебня, гравия),
качестве и температуре бетонной массы при ее укладке, дате начала
и окончания укладки бетона, температурах бетона за время тверде-
ния, результатах испытания образцов и другие необходимые данные
заносятся в журналы бетонных работ и контроля температур, преду-
смотренные техническими условиями на производство и приемку
бетонных и железобетонных работ и утвержденные Государственным
Комитетом Совета Министров СССР по делам строительства.
9.	Размеры и отметки фундаментов должны соответствовать
проекту.
23
10.	Монтаж оборудования допускается при достижении прочности
фундамента не менее 60% нормальной.
Прочность бетона в зависимости от срока и средней температуры
твердения ориентировочно можно определить по табл. 1.
Таблица 1
Относительная прочность бетона при различных температурах
и сроках твердения
Марка бетона	Срок тверде- ния, дни	Прочность бетона в процентах от 28-дневной при твердении в нормальных условиях средняя температура бетона, град					
		1	5	10	15	20	25
Портланд-цемент марки	3	14	21	30	37	45	52
400	7	27	37	47	55	64	72
	10	36	47	57	67	75	83
	15	49	60	72	83	92	97
	28	70	80	91	100	—	—
Портланд-цемент марки	3	17	22	29	34	42	147
500	7	35	43	52	61	68	75
	10	46	55	65	75	82	87
	15	57	70	80	89	99	—
	28	75	86	95	100	—	—
Средняя температура твердения бетона определяется по формуле
0,5 t0 4-	4~ • • • 4~ 0,5 tn Q oq
где t0 — температура бетона по окончании бетонирования;
Н, h • •  tn — температура бетона через 1, 2, ... , п суток после
окончания бетонирования,
п — число суток выдерживания бетона при положительной
температуре.
11.	На поверхностях фундамента не должно быть глубоких впа-
дин и раковин. Если монтируемое оборудование устанавливается
на металлических прокладках (плитах), то плиты должны быть уло-
жены по уровню на бетон после окончания бетонирования фундамента.
Это исключает кропотливую работу при подготовке площадок под
эти плиты.
12.	Колодцы, ниши должны быть освобождены от опалубки и
тщательно очищены от мусора. Выжигание остатков опалубки раска-
ленными металлическими стержнями (ломами или трубами) или же
горючими материалами не допускается, так как при этом бетон теряет
свои механические качества и способность к схватыванию с цемент-
ным раствором.
При сооружении фундаментов необходимо вести контроль за
следующими основными операциями:
24
1)	разметкой осей котлованов под фундаменты и проектными
отметками;
2)	подготовкой основания под фундамент;
3)	изготовлением и монтажом арматуры;
4)	изготовлением и установкой опалубки и закладных частей
(анкерных плит, пробок под колодцы фундаментных болтов и др.);
5)	установкой шаблонов;
6)	установкой фундаментных болтов;
7)	бетонированием фундаментов (приготовлением бетонной массы,
состоянием закладных частей);
8)	устранением дефектов.	।
РАЗМЕТКА ОСЕЙ ФУНДАМЕНТА
По выполнению строительно-монтажные работы подразделяются
на два наиболее характерных вида: а) строительно-монтажные
работы, выполняемые в действующем машинном зале или компрес-
сорном цехе при его расширении или модернизации и б) на новых
строящихся объектах.
В первом случае началом строительно-монтажных работ (кроме
подготовительных) является определение места расположения мон-
тируемого оборудования в машинном зале или цехе, т. е. разметка
главных осей монтируемого оборудования и осей фундамента. Эти
оси нанесены на строительных и монтажных чертежах с указанием
абсолютных привязочных размеров в горизонтальной плоскости
(расстояние от стен, колонн и других конструктивных элементов
здания) и абсолютных отметок в вертикальной плоскости (размеры
по высоте от пола или от другой точки с заранее известной отмет-
кой — репера).
Разметка главных осевых линий должна выполняться с макси-
мальной степенью точности: для линейных измерений метром или
рулеткой с отклонениями не более ± 1 мм на каждый метр длины.
На время производства работ по рытью котлована, установке
арматуры, опалубки, закладных деталей, шаблонов и других работ
монтажные осевые линии (стальные проволоки диаметром 0,5—1 мм)
подвешивают на стальных скобах. Скобы изготовляются из стали
диаметром 14—16 лл и длиной 250—300 мм.
Для фиксирования положения осевой линии (после выверки)
на скобах трехгранным напильником наносят глубокие узкие риски,
в которые заправляют проволоку и натягивают ее от скобы до скобы.
Эта натянутая проволока и представляет собой монтажную осевую
линию в натуре.
Если эти оси в виде натянутых проволок мешают выполнению
каких-либо промежуточных операций, их можно снять. Если необ-
ходимо проверить правильность установки опалубки, шаблонов и
других элементов, монтажные оси восстанавливают.
На новых строящихся объектах, имеющих мощные компрессор-
ные установки по 8—12 и более агрегатов в одном цехе, фундаменты
25
сооружают до возведения стен и колонн. В этом случае разметку
осей фундаментов ведут следующим образом.
1.	В соответствии с генеральным планом на территории будущего
объекта определяют место под компрессорный цех и фиксируют
его обноской.
2.	На обноске наносят отметку уровня пола, которая принимается
за нулевую и в дальнейшем служит исходной мерительной базой для
отметок котлована, опалубки и фундамента.
3.	Размечают основные оси фундаментов, которые в дальнейшем
являются мерительной базой для всех размеров в горизонтальной
плоскости (в плане). Осями фундамента в натуре являются стальные
проволоки диаметром от 0,5 до 1 мм, натянутые на кронштейнах,
прикрепленных к обноске.
Отметка пола определяется по проекту при помощи нивелира.
Нивелирование начинается от постоянной точки, высота которой
заранее известна. Такая точка называется репером, а численное
значение высоты этой точки — отметкой. Отметка репера над уровнем
моря называется абсолютной отметкой. На строительной площадке
устанавливают несколько таких реперов (2—3 и более). Это делается
для того, чтобы облегчить процесс нивелирования и его контроль.
Они служат также резервом на случай нарушения положения какого-
либо из реперов.
В чертежах на установку оборудования указываются отметки
относительно уровня пола здания компрессорного цеха.
Для того чтобы нанести отметку уровня пола на обноске, необ-
ходимо:
1) определить численное значение отметки уровня пола здания
относительно отметки репера (рис. 15);
Пример. Если известно, что абсолютная отметка репера +51 450 мм,
а абсолютная отметка пола +52 450 мм, то отметка пола относительно репера
будет равна А ==+52450 — (+51 450) = +1000 мм, (знак плюс указывает, что
уровень пола здания находится выше уровня репера).
2) пронивелировать отметку пола относительно репера. Для
этого необходимо:
а)	установить рейку 1 на репере 2 (рис. 15, а) и нивелиром 3
зафиксировать на рейке численное значение в точке а; допустим,
что это численное значение равно 1850 мм;
б)	перенести рейку 1 и установить рядом с колом 4, размещенным
в зоне обноски, в наиболее удобном для производства нивелировоч-
ных работ положении;
в)	не перестанавливая треног нивелира 3, повернуть зрительную
трубу 5 вокруг оси и направить на шкалу перенесенной рейки 7;
г)	вычесть из величины отрезка С величину отрезка А и опреде-
лить величину отрезка В
В —С — А ~ 1850 мм — 1000 мм — 850 мм;
д)	переместить рейку по вертикали до совпадения риски на
стекле нивелира с риской на шкале рейки против числа 850;
26
е)	установить торец кола на уровне нижнего торца рейки К и
нанести риску Р на планке обноски 6. Эта риска и является отметкой
пола здания, которая в дальнейшем будет служить мерительной
базой для определения отметок глубины котлована, элементов опа-
лубки, фундамента и устанавливаемого на нем оборудования. Мето-
дика проверки отметок котлована и фундамента при помощи нивелира
и рейки приведена на рис. 15, б.
27
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СООРУЖЕНИЯ ФУНДАМЕНТОВ
Фундаменты для компрессоров малой мощности (до 50 кет)
сооружают из бетона, для компрессоров и двигателей внутреннего
сгорания большой мощности — из железобетона.
Бетон — искусственный камень, который получается в резуль-
тате затвердения смеси цемента (вяжущего), щебня, песка (запол-
нителей) и воды.
Железобетон представляет собой сочетание стали и бетона, рабо-
тающих после затвердения бетона как одно монолитное тело.
Так как коэффициенты температурного расширения бетона и
стали по величине очень близки, то температурные напряжения
не нарушают монолитности железобетона.
Бетон предохраняет металл от коррозии (ржавчины), когда на
1 м3 бетона приходится не менее 200—250 «а цемента (вяжущего).
Бетон хорошо сопротивляется сжатию и плохо — растяжению. Проч-
ность бетона при сжатии характеризуется его маркой, под которой
подразумевается предел прочности при сжатии (в кГ/см2) бетонного
кубика размером 200 X 200 X 200 мм, изготовленного из бетонной
массы и испытанного на сжатие после 28-дневного хранения при нор-
мальных температуре и влажности.
На прочность бетона влияют следующие условия.
1.	Качество цемента (вяжущего), которое характеризуется проч-
ностью на сжатие образцов, изготовленных из одной части цемента
и трех частей песка с водой. Эти образцы испытывают на сжатие
после хранения их в течение 7—28 дней при определенных темпера-
туре и влажности воздуха. Марку цемента указывают в заводском
паспорте.
Для сооружения бетонных и железобетонных фундаментов обычно
применяют портланд-цемент марок 400, 500 и 600.
2.	Качество заполнителей (песка и щебня). Песок должен быть
крупнозернистым (речной, овражный, морской или горный кварце-
вый). Он не должен содержать глинистых и пылеватых примесей,
которые в значительной степени уменьшают силу сцепления запол-
нителей с цементом и снижают прочность бетона. По нормам этих
примесей не должно быть более 5% по объему. Щебень (колотый)
должен иметь шероховатые поверхности. В этом случае получается
наилучшее сцепление вяжущего с заполнителем. Гравий со шлифо-
ванными поверхностями (галька) для сооружения фундаментов при-
менять не рекомендуется. Перед использованием щебень следует
очищать от пыли (промывать водой).
3.	Качество воды. Вода не должна содержать щелочей, кислот
и жиров. Пригодность воды для затворения бетона определяют лабо-
раторным путем.
4.	Плотность бетона. Чем плотнее бетон, тем он прочнее. Плот-
ность бетона зависит от грануляции (размеров) заполнителей и под-
бирается в каждом отдельном случае в зависимости от конструктив-
ных особенностей фундамента.
28
5.	Дозировка воды. Количество воды для затворения цемента
должно быть не больше, чем оно необходимо для химической реакции
в процессе твердения бетона. Однако при таком количестве воды
приготовленная бетонная смесь достаточно жесткая и плохо под-
дается уплотнению. Поэтому при изготовлении бетонной смеси при-
ходится вводить воды почти в 2 раза больше, чем она нужна для
твердения бетона. Излишняя вода во время твердения бетона испа-
ряется, образуя поры и пустоты в бетоне. Чем больше излишней
воды, тем больше пор и пустот, которые значительно снижают проч-
ность бетона. Количество воды оценивается водо-цементным отно-
шением В/Ц. Чем оно меньше, тем бетон прочнее.
6.	Способ перемешивания компонентов бетона. Бетонную смесь
следует перемешивать до получения однородной массы. Ее приго-
товляют в бетономешалках С-187 с опрокидывающимся барабаном
емкостью 100 л, С-199 емкостью 250 л или в бетономешалках С-158
с неопрокидывающимся барабаном емкостью 425 л.
7.	Степень уплотнения бетона. Бетонную смесь уплотняют руч-
ным или механизированным способом. Ручное уплотнение (трамбо-
вание) применяется в редких случаях при малых объемах бетонных
работ. При сооружении фундаментов бетон уплотняют вибраторами.
При вибрировании бетонная смесь приобретает повышенную
подвижность и самоуплотняется. Уплотнение бетона вибрированием
позволяет приготовлять массу с меньшим количеством воды.
Радиус действия вибраторов составляет 250—500 мм. Уплотнение
бетонной смеси продолжается до тех пор, пока не прекратится осадка
бетонной массы и на ее поверхности не появится цементное молоко.
По сравнению с бетоном ручного уплотнения бетон, уплотненный
вибрированием, лучше сцепляется с арматурой и закладными ча-
стями, обладает большей плотностью, имеет меньшую усадку, лучше
сопротивляется сжатию и изгибу.
8.	Температура и влажность среды. Благоприятны для твердения
бетона положительная температура (15—20° С) и относительная
влажность 90—100%. При твердении бетона в сухом воздухе проис-
ходит интенсивное испарение влаги, вследствие чего воды может
нехватить для нормальной химической реакции при твердении бетона
и он не приобретет необходимой прочности.
При снижении температуры ниже 0° С вода, находящаяся в порах
бетона, замерзает и твердение прекращается. Лед, образовавшийся
в порах бетона, при замерзании расширяется, разрыхляет бетонную
массу, в результате чего бетон теряет прочность.
Наиболее опасно замораживание бетона в первые дни его твер-
дения, так как в это время скорость твердения наибольшая и коли-
чество воды, принимающей участие в реакции с цементом, максималь-
ное. В этом случае при оттаивании и возобновлении твердения
значительно теряется прочность бетона. Если замораживается бетон
60—70% месячной прочности, то после оттаивания он твердеет нор-
мально и со временем достигает проектной прочности.
29
Особенности бетонирования фундаментов зимой
Фундаменты, замороженные в начале твердения, являются
неисправным браком и к монтажу и эксплуатации не допу-
скаются.
Зимой фундаменты необходимо бетонировать при положительной
температуре, которая должна быть создана искусственным путем:
подогревом материалов (гравия, щебня, песка, воды), защитой уло-
женной теплой бетонной смеси от быстрого охлаждения и заморажи-
вания (обогрев помещения, создание тепляков, местный обогрев
паром, электричеством и др.).
Выбор способа искусственного обогрева зависит от температуры
окружающей среды, применяемого цемента, возможностей, имею-
щихся на строительной площадке (наличие пара, электроэнергии,
газа), размеров и массивности бетонируемого фундамента, поверх-
ности охлаждения.
Массивность фундамента определяется модулем поверхности, ко-
торый представляет собой отношение охлаждаемой поверхности S
к объему фундамента V. Например, фундамент размером 3x3x3 м
имеет объем V = 27 м3, поверхность S = 54 м2. В этом случае модуль
поверхности будет равен
54 _ о 1
27 м ‘
Плита толщиной 0,1 м и площадью 270 м2 имеет такой же объем
V = 27 м3, но значительно большую поверхность S = 547,4 м2.
В этом случае модуль поверхности равен
„	547,4 оп о 1
Таблица 2	~vT~ ~	•
Предельная температура нагрева заполнителей и бетонной смеси при ее выходе из барабана бетономешалки					Следовательно, чем мас- сивнее фундамент, тем мень-
Бетон на портлапд-	Предельная температура на- грева, ° С				ше модуль поверхности, тем меньше охлаждается бетон и благоприятнее условия для его твердения. Массивные фундаменты
цементе марок	гравий, щебень	песок	вода	бетонная смесь	
300 400 500 600 печиваетс (щебня) бетона. Г тепло в С теплоизо.1 30	40 40 40 40 ;я за I воды, фи соо >етоне 1ЯЦИ0Н1	60 60 50 50 счет I а такз руженг во врем яыми м	80 70 60 50 тредвар ке за [и таки я его т] атериа.	с модулем поверхности до 45	5 можно бетонировать без ||	искусственного	обогрева. 25	В этих случаях необходимая для твердения бетона поло- жительная температура обес- ительного подогрева песка, гравия счет выделения тепла при твердении х фундаментов необходимо сохранить вердения, укрывая опалубку снаружи вами (опилками или шлаковатой).	
Необходимая температура нагрева заполнителей (песка, щебня
или гравия), а также бетонной смеси при ее выходе из барабана
бетономешалки определяется лабораторией. Однако она не должна
превышать величин, приведенных в табл. 2.
Воду выше 80° С греть не разрешается. Цемент применяется без
подогрева.
При защите бетонируемого фундамента от охлаждения тепло-
изоляционными материалами (методом термоса) температура приме-
няемого цемента не должна быть ниже 0° С. Цемент необходимо
хранить в отапливаемом помещении.
Подбор состава бетона
Состав бетона обычно подбирают в лабораториях. При подборе
состава бетона определяют водо-цементное отношение В/Ц, обеспе-
чивающее пластичность бетонной массы, подбирают содержание
компонентов бетона — цемента, песка, щебня или гравия. Затем
производят бетонирование образца —кубика размером 200 х 200 X
Х200 мм, который обязательно испытывают в лаборатории.
Состав смеси можно подобрать по табл. 3 и 4.
Таблица 3
Водо-цементное отношение В/Ц
Марка порт- ланд- цемен- та	Марка бетона				
	75	100	150	200	250
200	0,86	0,76	0,62		
300	0,88	0,79	0,68	0,56	—
400	—	0,89	0,75	0,62	0,55
500	—	—	0,84	0,71	0,62
600	—	—	—	0,78	0,70
Пример 1. Подобрать состав бетона марки 150 при наличии цемента
марки 500. Заполнитель — щебень. По табл. 3 находим водо-цементное отно-
шение В/Ц = 0,84, а по табл. 4 — состав бетона 1 : 3,5 : 4,4.
На 1 м3 бетона расходуется: цемента 212 кг, песка 0,62 м3, щебня 0,78 м3,
воды 180 л.
Пример 2. Подобрать состав бетона марки 150 при наличии цемента
марки 300. Заполнитель — щебень.
По табл. 3 находим водо-цементное отношение В/Ц = 0,68, а по табл. 4 —
состав бетона 1 : 2,6 : 3,8.
На 1 м3 бетона расходуется: цемента 258 кг, песка 0,56 м3, щебня 0,81 м3,
воды 180 л.
Порядок подбора состава бетона по табл. 3
и 4. При подборе состава бетона известны:
1) марка бетона, которая указывается в проекте фундамента;
2) марка цемента (она известна по данным завода-изготовителя —
по сертификату или по заключению лаборатории).
31
Таблица 4
Подбор состава бетона на портланд-цементе
Крупный заполнитель — гравий, щебень
в/ц	Бетон с осадкой конуса до 6 сл< для укладки в большие мас- сивы при слабом армировании				
	состав бетона по объему	расход материалов на 1 .«з бетона			
		пемент, кг	песок, лгЗ	крупный заполни- тель, Л13	вода, л
0,50	1:1,4: 3,1	320	0,37	0,83	160
	1:1,6: 3,1	360	0,46	0,89	180
0,55	1 : 1,7 : 3,4	290	0,42	0,83	160
	1 : 1,8 : 3,3	328	0,49	0,90	180
0,60	1:1,9: 3,6	266	0,42	0,80	160
	1 : 2,1 : 3,5	300	0,52	0,87	180
0,65	1 : 2,1 : 4,0	246	0,43	0,82	160
	1 : 2,3 : 3,7	266	0,53	0,85	180
0,70	1 : 2,3 : 4,3	228	0,44	0,83	160
	1 : 2,6 : 3,8	258	0,56	0,81	180
0,75	1 : 2,6 : 4,5	214	0,47	0,81	160
	1 : 2,9 : 4,0	240	0,59	0,83	180
0,80	1 : 2,8 : 4,8	200	0,47	0,80	160
	1 : 3,1 : 4,2	225	0,59	0,79	180
0,85	1 : 2,9 : 5,0	188	0,45	0,80	160
	1 : 3,5 : 4,4	212	0,62	0,79	180
По принятым маркам бетона и цемента (табл. 3) находят водо-
цементное отношение В/Ц. Затем по этому отношению по табл. 4
определяют состав бетона (при средней крупности заполнителей).
Установка фундаментных болтов
В массивных фундаментах, не имеющих туннелей, фундаментные
болты устанавливают при помощи специальных шаблонов (рис. 16)
и бетонируют одновременно с бетонированием фундамента.
Шаблоны изготовляют из углового железа. Размеры отверстий
под фундаментные болты и расстояния между ними на шаблоне
должны соответствовать размерам на рамах или картерах монтируе-
мого оборудования. Шаблоны должны быть жесткими, не иметь де-
формаций (изгибов, перекосов) после установки.
Шаблоны следует устанавливать на специальных опорах, не свя-
занных с опалубкой фундаментов, так как во время бетонирования
фундамента возможны деформации опалубки, которые могут нару-
шить проектные отметки и размеры шаблона, а также установку
фундаментных болтов.
32
Навешивание фундаментных болтов 1, трубок 2 на шаблон 3
можно производить до или после установки шаблона на проектную
отметку. Этот вопрос решается в каждом отдельном случае особо.
Перед навешиванием на шаблон фундаментные болты необходимо
очистить от масла, грязи, ржавчины, обезжирить, промыть в керо-
сине, вытереть хлопчатобумажной чистой тряпкой или слегка про-
палить паяльной лампой с последующим удалением нагара.
Рис. 16. Шаблон для установки фундаментных болтов.
1 — фундаментные болты; 2 —трубки; 3 — шаблон; 4 — опоры; 6 — опалуб-
ка; 6 — растяжки.
Необезжиренные болты нельзя устанавливать на фундамент,
так как это приводит к плохому схватыванию бетона с поверхностью
болта и плохому креплению его в фундаменте, что является браком.
Резьбы болтов и гаек перед бетонированием следует обильно смазать
солидолом и предохранить от ударов или попадания бетонной массы.
Фундаментные болты с глубокими поперечными рисками или
подрезами следует браковать.
Для удержания болтов в вертикальном положении и предотвра-
щения сдвигов их нижних концов во время бетонирования фунда-
ментные болты следует расчалить вязальной проволокой. Прихватка
фундаментных болтов, расчалок, трубок электросваркой категори-
чески запрещается. Снимать шаблон до схватывания бетона не раз-
решается.
К фундаментам, применяемым для монтажа компрессоров и дви-
гателей внутреннего сгорания, предъявляются следующие требо-
вания.
3 Заказ 1077.
33
1.	Они должны быть изготовлены в соответствии с проектом и
техническими условиями, утвержденными Госстроем СССР.
2.	Фундаменты, а также колодцы для анкерных болтов, ниши и
отверстия должны быть освобождены от опалубки и тщательно очи-
щены от остатков раствора, бетона и мусора. Фундаменты, имеющие
глубокие раковины и трещины, сдаче для монтажа не подлежат.
3.	Отклонения фактических размеров от проектных не должны
превышать допусков, указанных в табл. 5.
Таблица 5
Допуски на приемку фундаментов для монтажа компрессоров
и двигателей
Объекты измерений
Допускаемые
отклонения от
размеров,
указанных на
чертежах, мм
Фундаменты
Основные размеры в плане	 Высотные отметки поверхности фундамента без	±30
учета высоты подливки		-30
Размеры уступов в плане		-20
»	колодцев в плане 		+20
Отметки уступов в выемках и колодцах		-20
Фундаментные болты
и закладные части	
Отклонение осей:	
фундаментных болтов в плане		±5
закладных анкерных устройств в плане ....	±10
Отметки верхних торцов фундаментных болтов . .	+20
Примечание. Знаком плюс обозначены отклонения в сторону увели-
чения размеров или повышения отметок, а знаком минус — в сторону умень-
шения размеров или понижения отметок.
Способы устранения отклонения приведены в табл. 6.
Сдача и приемка фундамента оформляются актом, подписанным
представителями строительной и монтирующей организаций и пред-
ставителем организации, осуществляющей шеф-монтаж.
К приемо-сдаточному акту прилагается формуляр на фундамент.
В нем указываются:
1)	проектные и фактические отметки поверхности фундамента
и основные размеры его;
2)	проектные и фактические привязочные размеры и отметки
фундаментных болтов и закладных частей;
3)	привязки главных осей фундамента;
4)	расположение металлических планок, заложенных в фунда-
мент, или скоб, закрепленных на конструкциях здания и фиксирую-
щих главные оси фундамента;
5)	акт на работы по виброизоляции.
34
Таблица 6
Отступления от технических условий при сооружении фундаментов
и способы их исправления
Отклонения	Способы исправления
Завышение проектной от- метки поверхности фунда- мента	Срубка излишней части фундамента отбойны- ми молотками
Занижение проектной
отметки поверхности фун-
дамента:
небольшое
большое
Увеличение высоты пакетов подкладок (под-
кладных пластин)
Дополнительное бетонирование после обнаже-
ния арматуры с установкой дополнительных
арматурных сеток. При большом отклонении
вопрос решается в каждом конкретном случае
особо
Завышение отметок кон-
цов фундаментных болтов
При достаточной длине резьбы на болтах
никаких мер не принимают. При необходимо-
сти срезают излишнюю часть болта. При недо-
статочной длине резьбы ее нарезают до необхо-
димой величины
Занижение отметок концов
фундаментных болтов:
небольшое
большое
Срубка верхней части фундамента отбойными
молотками (с учетом подливки)
В каждом конкретном случае решается особо
(наращивание фундаментных болтов, установка
подрамников, переделка фундамента)
3*
35
Продолжение табл. 6
Отклонения	Способы исправления
Смещение фундаментных болтов в плане: небольшое	Подгибка стержней болтов с нагревом авто- геном. «Утки» не допускаются
большое	При достаточной высоте от верхней поверхно- сти бетона до нижнего основания рамы, карте- ра или при возможности изменить проектную отметку допускается установка переходной ме- таллической рамы, которая крепится смещенны- ми фундаментными болтами. Рама или картер компрессора или двигателя крепится к переход- ной раме новыми болтами
большое смещение при невозможности изменения проект- ной отметки	Сооружение нового фундамента
Смещение фундамента от-
носительно главных осей:
небольшое
большое
В каждом отдельном случае решение прини-
мается особо (смещение устанавливаемого обору-
дования, установка переходной рамы, незначи-
тельная подгибка болтов)
Сооружение нового фундамента
Низкое качество бетона
в верхней части фундамен-
та (разрушается при ударе
молотками)
Удаление плохого бетона и укладка нового
Дефекты, не подлежащие
исправлению (трещины,
большие раковины с оголе-
нием арматуры, плохое
крепление фундаментных
болтов)
Сооружение нового фундамента после удале-
ния дефектного
36
ГЛАВА 2
МОНТАЖ КРИВОШИПНО-ШАТУННЫХ МЕХАНИЗМОВ
ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КРИВОШИПНО-ШАТУННЫХ МЕХАНИЗМОВ
Кривошипно-шатунный механизм предназначен для преобразо-
вания вращательного движения коленчатого вала в возвратно-
поступательное движение поршня в компрессоре или для преобразо-
вания возвратно-поступательного движения поршня во вращательное
движение коленчатого вала в двигателе внутреннего сгорания.
Кривошипно-шатунный механизм (рис. 17) состоит из неподвиж-
ного звена (остова рамы, картера) 7, кривошипа (коленчатого вала)
2, шатуна 4, поршня 5, цилиндра 7, крейцкопфа 9 и подвижных опор
3, 6, 8 (коренных, мотылевых подшипников и подшипника верхней
головки шатуна).
На детали и узлы кривошипно-шатунного механизма компрессора
или двигателя действуют давление газов на поршень, вес деталей,
силы инерции движущихся частей и силы трения.
В компрессорах одностороннего действия и в двигателях простого
действия сила давления газов на поршень зависит от положения
поршня в цилиндре. Она достигает наибольшей величины тогда,
когда поршень находится в верхней мертвой точке (в. м. т.), и наи-
меньшей величины в тот момент, когда поршень находится в ниж-
ней мертвой точке (н. м. т.). Эта сила направлена по оси ци-
линдра.
Силы веса в вертикальных компрессорах и двигателях всегда
направлены вертикально вниз и по величине не меняются.
Силы трения (условно постоянные) направлены в сторону, про-
тивоположную направлению движения детали.
Силы инерции движущихся частей переменны и зависят от массы
и ускорения движущихся частей. Величина этих сил равняется массе
движущихся частей, умноженной на их ускорение, взятое с обратным
знаком. Так как поршень движется возвратно-поступательно с пере-
менной скоростью и скорость его в крайних положениях (в в.м.т.
и н.м.т.) равна нулю, то ускорение его достигает в этих положениях
наибольшей величины. Следовательно, и силы инерции движущихся
деталей в этих точках достигают максимальной величины.
37
Таким образом, по оси цилиндра действуют силы давления газов
Рг, силы веса Рв и силы инерции Ри, равнодействующая которых
Р =РГ + /’в + Рв действует также по оси цилиндра. Когда поршень
находится в верхней или в нижней мертвой точке, шатун и колено
вала (кривошип) расположены по оси цилиндра (рис. 18, а). В этом
случае сила Р, действующая по оси цилиндра, прижимает палец
шатуна к верхней части бобышки поршня, сжимает стержень ша-
туна, прижимает верхний вкладыш шатуна к шейке вала, сжимает
щеки коленчатого вала и прижимает коренные шейки вала к нижним
вкладышам коренных подшипников.
Рис. 17. Схемы кривошипно-шатунных механизмов.
Когда колено кривошипа повернется на угол а и шатун откло-
нится от вертикальной оси цилиндра на некоторый угол <р, сила Р
разложится на две составляющие: силу S, направленную вдоль ша-
туна, и силу N, направленную перпендикулярно к оси цилиндра
(рис. 18, б). Сила 7V прижимает поршень к стенке цилиндра, а сила,
перенесенная по оси шатуна и приложенная к центру мотылевой
шейки коленчатого вала, передается колену кривошипа. Если силу
S разложить на две составляющие — силу Q, действующую по оси
кривошипа, и силу Т, перпендикулярную к оси кривошипа, то сила
Q будет прижимать вал к коренным подшипникам, а сила Т, прило-
женная на расстоянии R от оси вала, создаст крутящий момент 7Икр,
который в компрессоре необходимо преодолеть для вращения вала,
а в двигателе эта сила Т будет создавать момент TR, вращающий вал
вокруг его оси.
38
Сила N на расстоянии Н создает момент NH, который стремится
опрокинуть компрессор или двигатель в сторону, обратную напра-
влению вращения вала. Так как крутящий момент TR равен по вели-
чине опрокидывающему моменту NH и действия этих моментов на-
правлены в разные стороны, то они уравновешиваются внутри
агрегата. Силы от давления газов (Рг), действуя на стенки крышки
цилиндра, стремятся оторвать ее или разорвать остов. Они уравно-
вешиваются болтами или анкерными связями, скрепляющими остов
агрегата, т. е. также уравновешиваются внутри агрегата.
Рис. 18. Схема сил, действующих в кривошипно-шатунном
механизме.
Силы инерции движущихся частей и их веса в агрегате не уравно-
вешиваются и передаются фундаменту. Так как силы инерции (Ри)
переменны по величине и направлению, то они являются источником
колебаний, которые в некоторых случаях достигают таких величин,
которые являются опасными для агрегата и фундамента.
Кроме того, на фундамент передается центробежная сила неурав-
новешенных вращающихся масс, которая направлена по радиусу
кривошипа и воспринимается коренными подшипниками. В связи
с тем, что вращающее усилие Т, приложенное к мотылевой шейке
вала, в течение рабочего цикла меняется по величине и направлению,
вал двигателя вращается неравномерно. В крайних положениях,
когда поршень находится в верхней или в нижней мертвой точке,
шатун и кривошип расположены на одной оси в одной плоскости и
силы Q — Р = S, а сила Т = 0. Из этого положения шатун и криво-
39
**» 17 Ж
Рис. 19. Последовательность сборки кривошипно-шатунного механизма дви-
гателя.
2 — фундаментная рама (картер); г — маховик; 3 — шестерня; 4 — коленчатый вал; 5 —
вкладыш; 6 — нижняя крышка головки шатуна; 7 — шатунный болт; 8, 9 — вкладыши
коренных подшипников; 10 — крышка коренного подшипника; 22 — блок цилиндров; 22 —
вкладыш мотылевого подшипника; 13 — нижняя головка шатуна; 14 — шатун; 25 — втулка
верхней головки шатуна; 13 — поршневой палец; 27 — поршень; 18 — поршневые кольца;
19 — гильза цилиндра; го — прокладка; 22 — уплотнительные кольца; 22 — анкерные
связи.
40
шип могут быть выведены в том случае, если к кривошипу будет
приложена внешняя сила, перпендикулярная к кривошипу. В много-
цилиндровых двигателях кривошипно-шатунный механизм выводится
из этих мертвых положений силами Т, действующими на кривошипы
в других цилиндрах, поршни которых не находятся в мертвых точках,
а также маховиком. В одноцилиндровых двигателях механизм выво-
дится из мертвых положений только маховиком. Маховик накапли-
вает часть энергии при рабочем такте и отдает ее при нерабочих
тактах. Во время рабочего такта, когда в двигателе имеется
избыток энергии, маховик получает ускорение и увеличивает свою
кинетическую энергию (живую силу), а при недостатке энергии
накопленную кинетическую энергию отдает на вращение коленча-
того вала.
Сложность схемы действия сил, передачи усилий в деталях, а
также большие скорости движущихся частей, наличие трения,
воздействие на детали высоких температур требуют от монтажников
и эксплуатационников квалифицированного выполнения любой опе-
рации при сборке деталей и кривошипно-шатунного механизма
в целом.
Порядок сборки (монтажа) кривошипно-шатунных механизмов
(рис. 19) следующий:
1)	установка и крепление рамы, картера на фундаменте;
2)	укладка коленчатого вала на подшипники;
3)	установка блоков цилиндров или цилиндров;
4)	сборка группы поршень-шатун;
5)	установка группы поршень-шатун;
6)	установка маховика.
УСТАНОВКА РАМ, КАРТЕРОВ, СТАНИН НА ФУНДАМЕНТАХ
Рама, картер, станина являются базовыми частями, т. е. основой,
на которой монтируются узлы и детали всего компрессора или
двигателя.
Рама, картер, станина воспринимают все усилия, прикладываемые
к кривошипно-шатунным механизмам, — усилия от давления газа
в цилиндрах, от сил инерции движущихся и вращающихся час-
тей, крутящих моментов и др. Конструкции рам, картеров, ста-
нин и их крепление на фундаментах должны обеспечивать необ-
ходимые прочность и жесткость во всех плоскостях и направле-
ниях.
Типовые конструкции рам, картеров, станин приведены на
рис. 20.
Объем и последовательность работ по установке рам, картеров
и станин на фундаменты в значительной степени зависят от методов
их крепления на фундаментах.
Различают два основных метода крепления рам, картеров и ста-
нин: 1) непосредственно на фундаментах (рис. 21, а) и 2) на подрам-
никах или на подрамных балках (рис. 21, б).
41
б
"о
Рис. 20. Типовые конструкции рам, картеров.
а — рама с сухим картером; б — рама с несущим картером;
в — рама челюстеобразная.
1 — рама; з — шпильки крепления цилиндров.
Эти методы крепления применяются в зависимости от конструк-
тивных особенностей нижней части рамы, картера, станины и ряда
других технических условий (удобства монтажа, условий сооруже-
ния фундамента и др.).
Рис. 21. Крепление рам и картеров.
а — на фундаментах; б — на подшипниках. 1 — фундамент; 2 — фундаментные болты;
3 — станина; 4 — подрамник.
3
1
Рис. 22. Выступы на фундаментах.
1 — выступы; 2 — фундамент; з — рама (картер).
Перед установкой рамы или картера на фундамент необходимо
ознакомиться с технической документацией на сооружение фунда-
мента и проверить данные, занесенные в его формуляр.
Кроме того, надо выполнить следующие работы:
1) проверить и при необходимости выровнить верхнюю плоскость
фундамента, удалить отдельные местные выступы (рис. 22);
43
2) произвести грубую насечку верхней плоскости фундамента
и тщательно промыть ее водой под напором. Промыть также колодцы
под анкерные болты и ниши для обеспечения надежного схватывания
цементного раствора с фундаментом
после подливки;
3) проверить расположение и
плотность прилегания опорных пла-
стин (подкладок) к поверхности
фундамента. При необходимости об-
работать поверхность фундамента до
плотного прилегания опорных плас-
тин. Подливка цементного раствора
под опорные пластины для выравни-
Рис. 23. Молоток для обработки
поверхности фундамента.
вания не допускается.
Обработку поверхности фундамента под опорные пластины и
насечку верхней плоскости фундамента следует производить спе-
циальными молотками (рис. 23).
ВЫВЕРКА РАМ И КАРТЕРОВ НА ФУНДАМЕНТЕ
Рис. 24. Схема установки рамы на подкладках.
1 — фундамент; 2 — деревянные подкладки; з —
рама.
После подготовки фундамента на него выставляют раму (картер)
на хорошо обработанных крепких деревянных подкладках (рис. 24).
Расстояние от верхней плоскости фундамента до нижней части рамы
должно быть в пределах 400—600 мм.
Когда рама или картер находится на деревянных подкладках,
наружную нижнюю часть рамы очищают металлическими щетками
от грязи, ржавчины и мас-
ла, а затем ее протирают
сухими хлопчатобумаж-
ными салфетками. После
очистки рама (картер) под-
вергается гидравлическо-
му испытанию путем на-
лива керосина в корыто
рамы или картера до ра-
бочего уровня масла. Вре-
мя выдержки от 10 до 24 ч.
Течь и потение на теле
рамы (картера) не допу-
скаются.
В случае появления течи необходимо отметить мелом негерметич-
ные места и после удаления керосина тщательно изучить причины
дефектов. При потении для уточнения места проникновения керо-
сина наружную часть рамы (картера) следует окрасить разведенным
в воде зубным порошком. В потеющих местах образуются темные
пятна. Установка рам (картеров) с признаками течи или потением
не разрешается. Течь и потение устраняются по методам и техно-
логии, разработанным заводом-изготовителем.
44
После гидравлического испытания рама (картер) опускается на
проектную отметку и устанавливается на металлические подкладки
или на специальные установочные домкраты.
На проектную отметку рамы или картеры следует опускать на
домкратах с перекладкой деревянными брусьями.
Домкраты устанавливают сначала на деревянных подкладках,
а затем в специальных нишах, предусмотренных проектом фунда-
мента. Необходимое количество домкратов для опускания рам или
картеров зависит от их веса и размеров. Наиболее удобно опускать
рамы (картеры) четырьмя домкратами (рис. 25).
Рис. 25. Схема опускания рамы на фундамент.
1 — фундамент; 2 — гидравлический домкрат; з — металлические
подкладки; 4 — фундаментный болт; 5 — рама.
Чтобы предотвратить порчу резьбы фундаментных болтов, раму
(картер) следует опускать плавно и равномерно.
Домкраты можно устанавливать только под опорную часть рамы
или картера.
Рамы (картеры) на фундаменте можно выверять:
а)	на специальных домкратах (рис. 26, а), устанавливаемых с ка-
ждой стороны рамы или картера по числу коренных подшипников;
после затвердения подливки их удаляют;
б)	на нивелировочных болтах, опорой для которых служат ме-
таллические подкладки (рис. 26, б); после затвердения подливки
нивелировочные болты отпускают;
в)	на специальных клиньях (рис. 26, в), которые после выверки
рамы прихватывают электродуговой сваркой, а после затвердения
подливки не убирают;
г)	на плоскопараллельных металлических подкладках (рис. 26, г),
45
которые после затвердения подливки рамы (картера) не убирают,
а оставляют на все время эксплуатации.
Как правило, прокладки устанавливают с двух сторон каждого
фундаментного или анкерного болта с максимально возможным
Рис. 26. Схемы установки рам или картеров для выверки на
фундаменте.
приближением к нему. Количество подкладок определяется из усло-
вия, что нагрузка на них должна быть в пределах 25—40 кПсм*.
Прокладки изготовляют из полосовой или листовой стали. По-
верхность подкладок не должна иметь заусенцев. Количество под-
кладок в пакете не должно превышать 5 шт. Для регулирования
46
установки рамы (картера) на подкладках допускается применение
одной или двух дополнительных подкладок общей толщиной до 1 мм.
Рекомендуемые размеры подкладок приведены в табл. 7.
Таблица 7
Размеры подкладок
Показатели	Рекомендуемые размеры, мм			
Длина 	 Ширина	 Толщина ....	150 80-90 5; 7; 10 15; 20; 40	200 100-120 5; 7; 10 15; 20; 40	250 100—120 5; 7; 10 15; 20; 40; 50	300 150 5; 7; 10; 15 20; 40; 50
Установленные на фундаменты рамы (картеры) выверяют по сле-
дующим показателям:
1) соответствие главных осей фундамента и рамы (картера)
проектной отметке. Отклонение от проектной отметки не должно
превышать ± 30 мм',
2) горизонтальность по оси вала и по ходу.
Горизонтальное положение рамы или картера по оси вала и по
ходу необходимо для правильного взаимодействия деталей агрегата
во время работы и, что особенно важно, для производства дальней-
ших работ по монтажу и проверке правильности установки цилин-
дров, кривошипно-шатунного механизма и других узлов и деталей.
Необходимое горизонтальное положение рамы или картера до-
стигается при помощи домкратов, подкладок, нивелировочных бол-
тов (см. рис. 26 а, б, в, г).
Положение главных осей рам горизонтальных компрессоров
выверяют при помощи струн, натянутых по рискам (рис. 27). Для
этого в отверстия под коренные подшипники вставляют деревянные
планки 12, на которых отмечают центр отверстия и риски, опреде-
ляющие главные оси. Рама считается выставленной по главным
осям, если отвесы, опущенные с натянутых струн, совпадут с цен-
трами отверстий и рисками, проведенными через эти центры. После
установки рам по главным осям заводят и подвешивают на гайках
анкерные болты. Для контроля правильности расположения головки
болта в отверстии анкерной плиты на торце болта со стороны резьбы
нарезают ножовкой неглубокую риску, указывающую направление
удлиненной части головки болта.
После установки рамы по главным осям положение ее в горизон-
тальной плоскости проверяют по уровню (ватерпасу) с ценой деления
шкалы 0,15—0,2 мм на 1 м длины.
Применение более чувствительных уровней усложняет проверку
и не является необходимым. Уровень рекомендуется устанавливать
на точную поверочную линейку высотой 150—200 мм, длиной 2—3 м.
Горизонтальность рамы проверяют вдоль по ходу (с двух сторон
47
коленчатого вала) и по оси вала. Если на раме имеются специаль-
ные приливы с обработанной поверхностью, то уровень устанавли-
вают на эти приливы. В начале выверки горизонтального положе-
ния рамы гайки фундаментных болтов должны быть отпущены.
Рис. 27. Схема выверки положения главных осей горизонтальных
компрессоров при помощи натянутой струны.
I — фундамент; 2 — подставка; 3 — груз; 4 — скоба; 5, 7 — струны; в —
отвес; 8 —рама; 9 —деревянные планки; 10 —штихмас; н —телефон
(наушники); 12— батарея карманного фонаря.
Постепенная затяжка гаек фундаментных болтов не должна нару-
шать достигнутую при регулировке горизонтальность.
В процессе выверки и затяжки гаек фундаментных болтов необ-
ходимо следить за тем, чтобы опорная поверхность рамы лежала
48
на всех подкладках. Прилегание рамы к подкладкам проверяют
ударами молотка по выступающим граням подкладок при затянутых
гайках фундаментных болтов. При этом подкладки не должны пере-
двигаться. В случае обнаружения неплотности прилегания рамы
к подкладкам, хотя бы в одном пакете, необходимо произвести подбор
подкладок в этом пакете заново.
При установке рам горизонтального спаренного компрессора
вторую раму устанавливают, как и первую. В таких случаях мери-
тельной базой для установки второй рамы является окончательно
установленная первая рама.
Методы установки рам (картеров) вертикальных, угловых, V-об-
разных и других компрессоров и двигателей внутреннего сгорания
ничем не отличаются от метода установки рам горизонтальных ком-
прессоров. Выверка рам или картеров таких компрессоров на фун-
даменте допускается без струн, только по уровню.
Установка рамы (картера) считается законченной, если:
1)	при равномерном затягивании гаек фундаментных болтов
регулировка рамы (картера) в горизонтальной плоскости не нару-
шается ;
2)	зазор между поверочной линейкой и строганой частью рамы
(картера) не превышает 0,03 мм;
3)	общий уклон рамы (картера) вдоль оси вала не превышает
0,15 мм, а в поперечном направлении (по ходу) — 0,3 мм на 1 м
длины.
ПОДЛИВКА РАМ И КАРТЕРОВ
После выверки рамы или картера на фундаменте для фиксирова-
ния их положения на все время эксплуатации зазор между поверх-
ностями рамы (картера) и фундамента заполняют цементным раство-
ром (1 часть цемента марок 400—500 и 1.5 части крупнозернистого
песка), замешанным водой до состояния текучести. Заполнение
зазора раствором называют подливкой.
Различают два основных способа подливки рам (картеров):
1) заполнение раствором всего пространства между поверх-
ностями рамы и фундамента (рис. 28, а) и
2) заполнение раствором зазора только под опорными плоско-
стями (рис. 28, б).
Заполнение цементным раствором всего объема между поверхно-
стями рамы и фундамента не совсем правильно, так как во время
работы компрессора или двигателя нижняя часть рамы или картера
(корыта) воспринимает тепло от нагретого масла, расширяется и
при отсутствии зазора между ней и фундаментом возможно нарушение
крепления рамы на фундаменте и ее коробление.
Рамы и картеры с плоским днищем не коробятся.
При подливке рам следует руководствоваться указаниями заво-
дов-изготовителей оборудования.
Рекомендуется следующая последовательность операций при
подливке рам:
4 Заказ 1077.
49
1)	установить опалубку;
2)	промыть поверхность фундамента водой под напором;
3)	заполнить сухим песком полости трубок фундаментных болтов
или колодцы анкерных болтов в туннельных фундаментах (для
предотвращения попадания цементного раствора);
4)	заложить жгуты для предотвращения попадания цементного
раствора под днище рамы или картера (при подливке по второму
способу);
1	1
д
Рис. 28. Способы подливки рам цементным раствором.
j — рама; 2 — фундамент; з — слой подливки; 4 — металлические подкладки;
5 — опалубка; 6 — жгут; 7 — зазор.
5)	завести три-четыре цепи для проталкивания цементного рас-
твора под раму (при подливке первым способом);
6)	приготовить цементный раствор и произвести подливку.
Для лучшего заполнения всего пространства между поверхностями
рамы (картера) и фундамента (первый способ) цементный раствор
следует подавать с одной стороны равномерно по всей длине рамы
и проталкивать его поперечным возвратно-поступательным движе-
нием цепей, изготовленных из проволочных колец. Для создания
необходимой высоты и плотности подливки опалубку устанавливают
выше слоя подливки (см. 28, а). Излишнюю подливку после легкого
схватывания раствора (через 1—2 суток) снимают.
50
При выверке рам (картеров) с помощью домкратиков или нивели-
ровочных болтов после затвердения подливки (через 8—12 суток)
домкратики вынимают, а нивелировочные болты ослабляют, после
чего окончательно затягивают гайки фундаментных болтов. При этом
проверяют положение рамы (картера) по линейке и уровню.
Гайки фундаментных болтов следует затягивать тарированными
ключами, а если их нет, допускается затяжка гаек обыкновенными
гаечными ключами длиной 350—450 мм с наставкой из трубы длиной
не более 1 м. При диаметре фундаментных болтов менее 20 мм за-
тяжка гаек ключами с наставками не рекомендуется.
\/9 J5 7/ 17 ij |/ \5 19	I/J i/7
-А- А— -А- -А- -А- -А- -А- -А- А— А-
Рис. 29. Схема затяжки фундаментных болтов.
Гайки фундаментных болтов затягивают в следующем порядке:
1) гайки затягивают до соприкосновения шайб с корпусом рамы
в любой последовательности;
2) окончательно их затягивают в разбивку по схеме, приведенной
на рис. 29.
После окончательного затвердения подливки производится
железнение фундамента и окраска части, выступающей над полом,
краской, разведенной в натуральной олифе. Слой краски предохра-
няет фундамент от разрушения при попадании масла во время мон-
тажа и при эксплуатации агрегата.
УСТАНОВКА И ВЫВЕРКА РАМ (КАРТЕРОВ) НА ПОДРАМНИКАХ
На подрамниках обычно устанавливают рамы и картеры малога-
баритных компрессоров и двигателей внутреннего сгорания. Подрам-
ник на фундаменте закрепляют фундаментными болтами. Установку,
выверку и подливку подрамников производят так же, как и рам или
картеров (установка на подкладки, выверка по главным осям и в го-
ризонтальной плоскости, подливка). Рамы и картеры на подрамниках
устанавливают без прокладок, поэтому следует отрегулировать
положение подрамника так, чтобы отклонение его верхних обрабо-
танных поверхностей от горизонтали не превышало 0,05—0,07 мм
на 1 м длины по оси вала (вдоль подрамника) и 0,15 мм на 1 м длины
по ходу (в поперечном направлении). Отсутствие деформации подрам-
ника проверяют линейкой и щупом.
Подрамник считается установленным правильно, когда зазор
между линейкой и отдельными приваренными к подрамнику пласти-
4*	51
нами с обработанными поверхностями не превышает 0,03 мм (рис. 30).
Если положение опорных поверхностей подрамника не удовлетворяет
этим требованиям, то эти поверхности опиливают или пришабри-
вают.
После установки, выверки и крепления подрамника на него уста-
навливают раму (картер). Положение рамы (картера) по главным осям
и в горизонтальной плоскости проверяют до крепления к подрамнику.
Требования, предъявляемые к верхней плоскости рамы или кар-
тера, такие же, как и при установке рамы (картера) непосредственно
на фундаменте. Прилегание опорных плоскостей рамы (картера)
Рис. 30. Схема установки и выверки подрамника.
1 — фундамент; 2 — фундаментный болт; 3 — подрамник;
/ — линейка.

к опорным плоскостям на подрамнике проверяют щупом. На отдель-
ных опорных участках должен проходить щуп толщиной не более
0,03 мм. После затяжки гаек на болтах крепления рамы (картера)
к подрамнику регулировка не должна изменяться. В случае измене-
ния регулировки после крепления рамы или картера к подрамнику
на величину, выходящую за пределы норм, раму и подрамник сле-
дует установить заново.
После установки рамы (картера) на фундамент или на подрам-
ник составляют акт, в котором указывают места установки подкла-
док, величину и направление ее наклона по оси вала и по ходу.
ИНСТРУМЕНТ, ПРИБОРЫ И ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
Для проверки положения рам и картеров необходимы провероч-
ные линейки длиной 2—3 м и высотой 150—200 мм, щупы (не менее
двух комплектов), уровни, струны и приспособления для их натяже-
ния, штихмасы с микрометрической головкой.
52
Щупы применяют для определения величины зазоров. Величины
зазоров определяют с точностью 0,01 мм. Щупы изготовляются
1-го и 2-го классов точности с толщиной пластин от 0,03 до 1 мм,
с интервалом 0,01 мм или больше в зависимости от номера набора.
По ГОСТ 882-41 предусмотрено изготовление щупов длиной 50,
100 и 200 мм.
Набор щупов с длиной пластин 100 мм 1-го и 2-го классов точности
приведен в табл. 8.
Таблица 8
Набор щупов
Номер набора	Коли- чество пластин в наборе	Толщина пластин щупов, мм
1	8	0,03; 0,04; 0,05; 0,06; 0,07; 0,08; 0,09; 0,10
2	9	0,03; 0,03; 0,04; 0,04; 0,05; 0,05; 0,06; 0,07; 0,09
3	16	0,03; 0,04; 0,05; 0,06; 0,07; 0.08; 0,09; 0,10; 0,15; 0,20; 0,25; 0,30; 0,35; 0,40; 0,45; 0,50
5	14	0,05; 0,06; 0,07; 0,08; 0,09; 0,10; 0,15; 0,20; 0,25; 0,30; 0,50; 0,75; 1,00
Для проверки точности установки рам и картеров применяются
уровни. Основной частью уровня является стеклянная ампула —
изогнутая трубка длиной от 5 до 150 мм, которая заполнена жид-
костью (водой, спиртом, эфиром) и запаяна с двух сторон. В ней
имеется пузырек воздуха. На выпуклой стороне ампулы нанесено
деление.
При перемещении ампулы воздушный пузырек стремится занять
наивысшее положение. Если ампула расположена горизонтально,
то пузырек занимает среднее положение и находится посредине
шкалы.
Чувствительность уровня (точность измерения) зависит от ра-
диуса кривизны ампулы. Чем больше радиус кривизны, т. е. чем пря-
мее ампула, тем чувствительность больше. На любом уровне имеются
две ампулы — рабочая (длинная), расположенная вдоль корпуса, и
короткая, расположенная перпендикулярно к рабочей. Короткая
ампула служит для установки уровня без переноса на цилиндриче-
ских поверхностях. Для удобства установки уровня на цилиндриче-
ских поверхностях на нижней опорной поверхности имеется призма-
тическая выемка (рис. 31, а).
На монтаже компрессоров и двигателей внутреннего сгорания
применяют слесарные и рамные уровни. Слесарные уровни изготов-
ляют двух типов — с неподвижно установленной рабочей ампулой
53
и с ампулой, регулируемой относительно основания. Уровни каждого
типа изготовляют с длиной рабочей поверхности 200 и 300 мм.
Техническая характеристика уровней приведена в табл. 9.
Для определения положения вертикальных плоскостей приме-
няют рамные уровни (рис. 31, б), которые изготовляют с размерами
Рис. 31. Уровни.
а — слесарный; б — рамный; в — гидравлический.
сторон 200 X 200 и 300 X 300 мм. Для определения высот двух точек,
отдаленных одна от другой на значительное расстояние, применяют
гидростатические уровни (рис. 31, в). Разность высот отсчитывают
по градуировочным линейкам или глубиномером с микрометрической
головкой.
Для проверки положения рам и картеров цена деления уровня
должна быть в пределах от 0,12 до 0,30 мм на 1 м длины. Перед
54
Таблица 9
Характеристика уровнен
Наименование уровня	цена деления			Пределы изме- рения углов
	продольной ампулы		поперечной ампулы в минутах	
	£в мм на 1 м длины	в минутах и секундах		
Слесарный	0,02-0,05 0,06-0,10 0,12—0,20 0,25—0,50	5 ь ч О О О х СМ хГ СМ 1111 ft t fe ь	4'	До 2' » 4' » 8' » 20'
Рамный	0,02-0,05 0,06-0,10 0,12—0,20 0,25—0,30	СП н*. О tO £- Ч » Ч Ч 1111 'ООО « ч ч	4'	До 2' » 4' » 8' » 10'
применением уровня цену ее деления следует проверить. Наиболее
доступным и достаточно точным методом проверки является уста-
новка уровня на проверочную линейку длиной 1 м, поставленную
горизонтально по точно
проверенному уровню.
Проверяемый уровень по-
ворачивают на линейке на
180° и при каждом пово-
роте замечают отклонение
пузырька. Показания пра-
вильного уровня при его
повороте на линейке на
180° могут расходиться не
более чем на V4 деления.
Цену деления уровня
определяют следующим об-
разом. Под один конец
горизонтально установлен-
ной проверочной линейки
длиной 1 м подкладывают
пластинку щупа толщиной
Рис. 32. Схема проверки уровня.
1 — уровень; 2 — контрольная линейка.
0,1 мм. Если пузырек поверяемого
уровня при этом переместится на одно деление, то это значит, что
цена деления уровня будет равна 0,1 мм на 1 м длины (рис. 32).
Цену деления уровня можно определить также по формуле
С = —мм!м,
nL
где С — цена деления уровня в мм!м;
а — толщина подкладываемой под линейку пластинки щупа
в мм;
55
п — число делений, на которое сместился пузырек ампулы
уровня;
L — расстояние от крайней точки линейки, на которой уста-
новлен уровень, до подложенной пластинки щупа в мм.
Пример. Определить цену деления уровня, если при подкладывании под
линейку, на которой установлен уровень в нулевом положении, щупа толщиной
0,4 мм пузырек ампулы отклонится от нулевого положения на два деления.
Расстояние между концом линейки и пластинкой щупа 1 м (см. рис. 32). Под-
ставляя в формулу эти значения, получим
Поверхность, на которую должен быть установлен уровень,
необходимо тщательно вытереть. Для получения точных замеров
необходимо учитывать два отсчета показаний уровня — до и после
поворота его на 180°. Точное положение проверяемой плоскости
определяется как полусумма этих показаний.
Применение натянутых струн при монтаже рам и картеров
Для центровки цилиндров, проверки осей подшипников приме-
няют калиброванную струну диаметром 0,3—0,5 мм. Струны натяги-
вают на специальных приспособлениях при помощи грузов (см.
рис. 27). Диаметры струн и
Таблица 10
Диаметр струны и вес груза
Диаметр струны, мм	Вес груза, кг
0,35	9,4
0,40	12,3
0,45	15,6
0,50	19,3
веса грузов для их натягивания приве-
дены в табл. 10.
Рамы и картеры выверяют по струне
штихмасом с микрометрической голов-
кой (цена деления 0,01 мм) по схеме,
приведенной на рис. 27. При обмере
штихмасом следует учитывать прогиб
струны от ее собственного веса.
Прогиб струны определяется по
формуле
где и Z2 — расстояния от мест закрепления струны до точки
провисания в м;
g—вес 1 м струны в а;
S— вес груза, укрепленного в одном конце струны, в кг.
При пролете до 16 м прогиб струны можно с достаточной точностью
определить по номограмме, приведенной на рис. 33.
Для натягивания струны применяют приспособление (рис. 34),
при помощи которого можно передвигать струну в вертикальной
и горизонтальной плоскостях. Приспособление состоит из металли-
ческой рамы 1 (на которой крепится ролик 2), винтов 3 и стойки 4.
Для замера расстояния от образующей цилиндрической части рамы
или картера до струны следует пользоваться штихмасом с микроме-
трической головкой 1 и надставкой 3, прикрепленной к штихмасу
56
регулировочным винтом 2 (рис. 35). Надставка 3 придает штихмасу
устойчивость против качания вдоль струны и обеспечивает его кача-
ние в плоскости, перпендикулярной к оси струны, вследствие чего
замер получается более точным.
Для облегчения замера часто пользуются электрифицированным
штихмасом (см. рис. 27). В этом случае правильность центровки
определяют на слух по звукам, воспроизводимым в наушниках при
Рис. 33. Номограмма для определения прогиба струны.
замыкании электрической цепи штихмасом. Такую центровку необ-
ходимо производить при слабых звуках. Струна считается выверен-
ной в том случае, когда в наушниках слышны одинаковые и слабые
по силе звуки.
К недостаткам центровки по струне следует отнести то, что при
больших расстояниях между опорами неизбежна большая стрела
прогиба от собственного веса струны, величина которой в значитель-
ной степени влияет на результат центровки, если даже ее учитывать.
При большой стреле прогиба струны неизбежны значительные пог-
решности в замере в горизонтальной плоскости. В этом случае замер
штихмасом производится не по диаметру цилиндрической поверх-
ности, а по хорде (см. рис. 27). Центровка рам и картеров по струне
целесообразна в том случае, когда величина стрелы прогиба струны
57
не выходит за пределы точности установки рамы или картера (/ =
= 0,10-?0,15 мм).
Рамы и картеры к монтажной площадке транспортируют тягачом
при помощи трайлера, саней или металлического листа, а на монтаж-
Рис. 34. Приспособление для натя-
гивания струны.
ной площадке их перемещают мо-
стовыми кранами, лебедками, по-
лиспастами, домкратами и дру-
гими подъемными средствами.
Тяговое усилие, необходимое
для перемещения груза на катках
лебедкой или трактором, опреде-
ляют по формуле
S = Р (sin а
cos а
При перемещении груза на ме-
таллическом листе или на санях
лебедкой или трактором тяговое
усилие равно
S = Р (sin а + / cos а).
Здесь S — тяговое усилие в кГ;
Р — вес груза в кГ\
а — угол наклона ка-
ната;
/— коэффициент трения скольжения: для дерева по снегу
7 = 0,1; для стали по снегу /==0,1; для дерева по
земле / = 0,55; для стали по земле / = 0,42;
Рис. 35. Штихмас.
1 — микрометрическая головка; 2 — винт; 3 — надставка; 4 — струна; 5 — цилиндр.
58
— коэффициент трения качения между опорной поверх-
ностью и катком; при стальных санях и катках
Д = 0,07; при деревянных санях и стальных катках
/1 = 0,01;
/2 — коэффициент трения качения между катком и поверх-
/2 = 0,1;
г — радиус кат-
ка в см.
На рис. 36 приведен
график для определения
усилия на канат (трос)
при перемещении груза.
Пример. Определить уси-
лие на канат (трос) при пере-
мещении груза весом 10 т по
земле трактором на стальном
листе. Канат между грузом
и крюком трактора прицеплен
под углом 15° к горизонту.
Решение. 1. На гори-
зонтальной оси найти точку,
соответствующую углу а= 15°.
2. Из этой точки восста-
новить перпендикуляр и про-
должить его до пересечения
с кривой, учитывающей коэф-
фициент трения скольжения
ностью перемещения; при перемещении катков по
земле /2 = 0,15; при перемещении катков по шпалам
Рис. 36. График для определения усилия на
канат при перемещении груза.
стали по земле.
3. От точки пересечения
восстановленного перпендику-
ляра с кривой провести гори-
зонтальную линию до пересечения с вертикальной осью, на которой отложен
коэффициент А.
i. Для определения величины усилия S полученную величину А = 0,35
умножить на вес перемещаемого груза Р = 10 000 кг, т. е.
S = АР = 0,35 • 10000 = 3500 кГ.
Ручные лебедки
Лебедки являются универсальными механизмами, позволяющими
производить горизонтальное и вертикальное перемещение грузов при
выполнении монтажных работ. Основными частями лебедки являются
барабан 1, на который наматывается трос 2, воспринимающий тяго-
вое усилие, зубчатая передача 3, храповое устройство 4 и тормоз 5
для удержания груза и рама 6 (рис. 37).
В зависимости от места установки лебедки крепят различными
способами. При установке лебедки в здании ее можно закрепить
за железобетонную колонну, кирпичную стену или за другие надеж-
ные несущие конструкции здания.
59
При установке лебедки на земле ее крепят или при помощи упора 7
и противовеса 8 (рис. 37, а), или к якорю 9 (рис. 37, б). Для уменьше-
ния опрокидывающего момента сбегающий конец троса должен вы-
ходить с низа барабана и иметь горизонтальное направление.
Правильную навивку троса на барабан лебедки обеспечивают
при помощи отводного блока, который располагают на расстоянии
не менее 20В от оси барабана лебедки, где В — длина барабана
(рис. 37, в).
Техническая характеристика некоторых ручных лебедок приве-
дена в табл. 11.
60
Таблица 11
Ручные лебедки
Тип лебедки	Тяговое усилие на по- следнем слое навивки, Т	Диаметр троса, мм	Диаметр барабана, мм	Число слоев навивки (не более)	Канатоемкость, Л1	Число рукояток	Число скоростей	Вес лебедки, кг	Размеры, мм		
									длина	ширина 	-1	се о о 3 м
ЛР-0,5	0,5	7,7	130	5	100	1	1	160	600	730	780
ЛР-1	1,0	11,0	180	5	150	2	2	280	820	810	820
ЛР-2	2,0	15,5	260	5	150	2	2	450	1060	1000	1200
ЛР-3	3,0	16,0	260	5	150	2	2	565	1100	1000	1300
ЛР-5	5,0	21,0	340	6	200	2	2	800	1250	1100	1360
ЛР-7,5	7,5	26,5	450	6	300	2	2	1430	1400	1450	1300
ЛР-10	10,0	29,0	480	6	300	2	2	190	1600	1600	1660
Подбор
тросов для передвижения и подъема грузов
Тросы изготовляют из стальной проволоки путем свивания круг-
лых проволочных прядей вокруг пенькового сердечника. Тросы под-
разделяются на три типа. Тросы типа I имеют шесть прядей по
19 проволок в каждой. Эти тросы жесткие и применяются для расча-
лок. Тросы типа II имеют шесть прядей по 37 проволок в каждой.
Тросы этого типа мягкие и применяются для блоков и полиспастов.
Тросы типа III имеют шесть прядей по 61 проволоке в каждой. Тросы
мягкие и применяются для стропов.
Стальные канаты для перемещения и подъема грузов подбирают
по их диаметру в зависимости от величины разрывного усилия, кото-
рое может быть определено по формуле
= кГ,
у п
где 8-о—разрывное усилие в кГ;
Р — перемещаемый и поднимаемый груз в кГ;
G — вес подвески (стального троса и крюка) в к/’;
п — число стропов;
• к — коэффициент запаса прочности (не менее 4—6).
Пример. Необходимо подобрать стальной трос с шестикратным запасом
прочности для подъема двумя стропами груза весом 2950 кг. Вес подвески (крюка
и троса) равен 50 кг.
Решение. Определяем разрывное усилие
5р = 2950 + 50 6 = 9000 кГ
Для рассчитанного разрывного усилия нужен трос диаметром 15,5 мм
(табл. 12).
61
Таблица 12
Стальные тросы
н о « S «		Предел	трочности проволок при растяжении,			кГ]мм2
	1 м за, кг	130	140	150	160	170
в о.	о о о а И ь	разрывное усилие троса, пГ				
14,0	0,65	8100	8 650	9 250	9 990	10 500
15,5	0,81	9 950	10 700	11400	12 200	13 000
17,0	0,92	11 900	12800	13 800	17 700	15 000
18,5	1,20	14 300	15 300	16100	17 500	18 600
20,0	1,30	16 700	17 900	19 300	20 900	21 800
21,5	1,60	19400	20 900	22400	23 900	25 400
23,0	1,80	22 300	24 000	25 700	27 400	—.
25,0	2,10	25 400	27 300	29 200	31 100	—
26,0	2,40	28 600	30800	33 000	35 200	—
28,0	2,60	32 100	34 500	37 000	39 400	—
31,0	3,10	39 500	42 600	45 600	4 860	—
Диаметр троса с четным числом прядей измеряют штангенцирку-
лем с точностью до 0,1 мм по схеме, показанной на рис. 38. При не-
четном числе прядей диаметр троса определяют только измерением
длины окружности.
Перед началом перемещения грузов необходимо проверить все
приспособления и тросы. Применение стальных тросов с дефектами
для перемещения грузов не допускается. Основными дефектами сталь-
ных тросов являются обрыв проволок, поверхностный износ и нару-
шение мест сращивания. Трос к работе непригоден, если число обры-
вов проволок на длине одного шага свивки равно или более величин,
приведенных в табл. 13.
62
Таблица IS
Число обрывов проволок на длине одного шага свивки троса,
при котором трос должен быть забракован
	Конструкция каната							
	6X19	= 114	6X37 = 222		6X61 = 365		18Х	19 = 342
Первоначальный коэффициент запаса прочности	и один органический сердечник							
	о » — О S Ь X	юрон- 1ИВКИ	о и _	?орон- 1ИВКИ	о и _	горон- 1ИВКИ	о и s	горон- зивки
								
		о 5		г » Й О	ь к		ь к	S3
	о s & д X О	однс ней	кре( СВИЕ	ОДН( ней	кре( СВИЕ	*0ДН( ней 1		Kpei СВИ1	ОДН( ией
До 6	12	6	22	и	36	18	36	18
Свыше 6 до 7	14	7	26	13	38	19	38	19
Свыше 7	16	8	30	15	40	20	40	20
Определение шага свивки троса
а	д
Рис. 39. Схема определения
шага свивки троса.
На поверхности какой-либо пряди (рис. 39) наносят метку а,
от которой отсчитывают вдоль оси троса столько прядей, сколько их
имеется в сечении троса. Например, для шестипрядного троса следует
отсчитать шесть прядей и на седьмой поставить метку б. Расстояние
от метки а до метки б будет равно шагу шестипрядного троса.
Браковка троса, изготовленного из
проволок различного диаметра кон-
струкции 6 X 19 = 114 с одним орга-
ническим сердечником, производится
согласно данным, приведенным в пер-
вой графе табл. 13. Число обрывов
как норма браковки принимается за
условное число. Один обрыв тонкой
проволоки принимается за 1, а один
обрыв толстой проволоки — за 1,7. Например, если на длине одного
шага свивки троса при первоначальном коэффициенте запаса проч-
ности до 6 имеется шесть обрывов тонких проволок и пять обрывов
толстых проволок, то условное число обрывов составит 6X1 +
+ 5 х 1,7 = 14,5, т. е. более 12 (табл. 13). Следовательно, трос
должен быть забракован.
При износе или коррозии, достигших 40% и более первоначаль-
ного диаметра проволок, трос должен быть забракован. Трос с обор-
ванной одной прядью для работы также непригоден.
Если число обрывов проволок и износ их меньше величин, обус-
ловленных нормами, то пользование тросом разрешается при условии:
1) тщательного наблюдения за его состоянием;
2) замены его при достижении степени износа, указанной в нор-
мах.
63
Стропы
Стропы являются наиболее распространенными захватными при-
способлениями, которые изготовляют из кусков пеньковых канатов,
стальных тросов и цепей. Наибо-
Рис. 40. Схема7* определения вели-
чины натяжения в ветви чалочного
троса.
лее прочны стропы из стальных
тросов.
Для перемещения грузов длину
стропа выбирают такой, чтобы
угол между двумя его ветвями был
не менее 60°. В этом случае поло-
жение подвешенного груза наибо-
лее устойчивое.
Стропы и чалочные тросы дол-
жны иметь не менее шестикратного
запаса прочности.
При весе груза Р натяжение S,
возникающее в каждой ветви
стропа или чалочного троса
(рис. 40), определяется по фор-
муле
S = —-— или S = k-- ,
cos an	п
где S — натяжение в ветви в кГ;
Р — вес груза в кг;
п — число ветвей;
а — угол между ветвью стро-
па и вертикалью;
к—коэффициент; к —-------.
’ cos а
Значения коэффициента к для различных углов приведены в
табл. 14.
Таблица 14
Коэффициент к
Угол а, град.	0	30	45	60	75
к		1,0	1,5	1,42	2	3,86
С увеличением угла а натяжение в ветви возрастает.
Универсальный строп показан на рис. 41, а некоторые техниче-
ские данные приведены в табл. 15.
Облегченный строп с петлями из троса 6 X 61 показан на рис. 42,
а некоторые данные приведены в табл. 16.
При монтаже оборудования часто применяют для подъема или
перемещения грузов блоки, полиспасты и тали.
64
Таблица 15
Универсальный строп
Таблица 16
Облегченный строп
Диаметр каната, ЛСЛ1	Длина стропа б (см. рис. 41), мм	Длина стропа а, м	Длина кана- та, м	Диаметр каната, мм	Длина стропа а, мм	Длина б наименьшая (см. рис. 42), мм	Длина троса, м
19,5	400	8	16,5	11,5	250	300	
19,5	400	10	20,5	17	350	400	+2,6
22,5	450	8	16,5	19,5	400	500	+3,2
 22,5	450	12	24,5	22,5	450	600	+3,8
25,0	500	8	16,5	25	500	700	+4,5
25,0	500	12	24,5	31	600—800	800	+5,5
31,0	750	10	21				
31	750	15	31				
Рис. 42. Облегченный строп.
Рис. 41. Универсальный строп.
Блоки (рис. 43) состоят из роликов,
заключенных в обойму 1,
грузового крюка 2 и скобы 3 для подвешивания блоков к опорным
конструкциям. На ролике имеется
кольцевая выточка для размещения
троса или цепи. Блоки разделяются
на однороликовые и многороликовые.
Они могут быть неподвижными и по-
движными. Блоки применяют для
изменения направления троса.
Система подвижных и неподвиж-
ных роликов, соединенных между
собой тросом или цепью, называется
полиспастом. Простейший поли-
спаст состоит из неподвижного бло-
ка 1, который подвешивается к несу-
щей конструкции, подвижного бло-
ка 2, к которому крепится груз
(рис. 44). На монтажных работах
применяют полиспасты, в которых
свободная ветвь троса сбегает с не-
подвижного блока.
При пользовании полиспастом величину усилия S, необходимого
для подъема груза весом Р кг, определяют по формуле
5 = — кГ
ц п
5 Заказ 1077.
65
где Р — вес поднимаемого груза в кг\
п — число роликов в полиспасте;
т]— к. п. д. полиспаста (для однороликовых блоков полиспаста
т] = 0,93 4-0,94).
Часто для перемещения и поднятия грузов на высоту до 10 м
на монтажных площадках применяют тали. Таль представляет собой
сочетание одношкивного ттепного полиспаста с передачей для подъема
Рис. 44. Полиспасты.
1 — неподвижный блок; 2 — подвиж-
ный блок; 3 —трос.
грузового блока. По типу привода
различают тали ручные, шестерен-
чатые и червячные, а также механи-
зированные — электротали.
Блоки и полиспасты прикре-
пляют к козлам, балкам и другим
несущим конструкциям.
Для подъема груза весом до 5 т
применяют деревянные козлы, кото-
рые можно изготовить из стоек, попе-
речин и раскосов. Для подъема гру-
зов весом 10—12 т применяют уси-
ленные козлы. В этом случае блоки,
полиспасты, тали крепят к металли-
ческой балке или к рельсу.-
Величину допускаемой сосредо-
точенной нагрузки, приложенной
к ферме пролета, для стальных бло-
ков различного сечения опреде-
ляют по формуле
где (? — допускаемая сосредоточенная нагрузка в кГ\
W — момент сопротивления в см3;
I — длина пролета в м.
Для деревянных брусьев и бревен допускаемую сосредоточенную
нагрузку определяют по формуле
Q = 4 кГ.
Величины моментов сопротивления двутавровых, швеллерных
балок, рельсов и деревянных круглых балок приведены в табл. 17.
Домкраты
Домкраты применяют для поднятия грузов на незначительную
высоту, для выполнения вспомогательных подъемов и перемещений
грузов. Домкраты подразделяются на реечные, винтовые (рис. 45, а)
и гидравлические (рис. 45, б). Техническая характеристика некоторых
66
реечных домкратов приведена в табл, 18, винтовых — в табл. 19»
гидравлических — в табл. 20.
Таблица 17
Моменты сопротивления балок
№	12	14	16	18	20	22	24	27	30
W, см3	58	80	108	141	180	223	254	323	409
Тип	—	Р-38	—	—	Р-43	—	—	Р-50	—
W, см3	—	180.3	—	—	214,5	—	—	284,2		
Таблица 18
Реечные домкраты
Тип	Грузо- подъем- ность, т	Высота подъема груза,	Наимень- ший высота лапы, мм	Вее, кг
Р 3	3	330	55	35
Р-6	6	380	120	70
5*
67
Таблица 19
Винтовые домкраты
Тип	Грузо- подъем- ность, Т	Высота под ъема груза, мм	Габаритные размеры, мм		Вес, кг
			А	D	
БО-3	3	130	300	130	6,2
БО-5	5	300	510	148	17
БТ-5	5	300	510	148	21
БТ-10	10	330	580	180	37
БТ-15	15	350	610	226	48
ПС-20	20	290	670	—	32
Рис. 45. Домкраты.
Гидравлические домкраты
Таблица 20
Тип	Грузо- подъем- ность, Т	Высота подъема груза, мм	Размеры, At At		Давле- ние жид- кости, КГ 1 см2	Продолжи- тельность подъема при 50гразмахах В^.1 AtUH, At At	Вес, кг
			А	в			
ГД-50	50	100	345	220	410	4	70
ГД-100	100	155	520	310	392	15	175
ГД-200	200	155	585	330	408	20	320
68
Техническая характеристика гидравлического домкрата
Министерства путей сообщения (см. рис. 45, б)
Грузоподъемность, т.................................. 10
Наименьшая высота домкрата, мм....................... 300
Наибольшая высота подъема,	мм....................... 186
Давление жидкости, кГ/см*	........................ 360
Рабочий вес, кг.....................................18—19
При пользовании домкратами необходимо учитывать, что:
1)	нагружать домкрат выше расчетной грузоподъемности не допу-
скается;
2)	домкраты необходимо устанавливать без перекосов на твердое
основание;
Таблица 21
Подъемные средства, необходимые при монтаже рам и картеров
компрессоров и двигателей
Наименование	Краткая характеристика	Коли- чество	Примечание
Кран-балка илн мостовой кран	Грузоподъемность от 5 до 25 Т ....	1	В случае отсутствия рекомендуются специ-
Козлы передвиж- ные Блоки » Лебедки с ручным приводом	Грузоподъемность до 15 Т 	 Грузоподъемность 2—3 Т	 Грузоподъемность 5-10 Т 	 Грузоподъемность 5-10 Т 		1-2 2 1 1	альные козлы Для подтягивания тя* желых грузов
Полиспасты Домкраты винто- вые	Грузоподъемность 10 Г	 Грузоподъемность 10—20 Т		2 2	Используются в комп- лекте с лебедкой Для установки рам и картеров па фундаменте
Домкраты гидра- влические Домкраты специ-	Грузоподъемность до 100 Т 	 Высота 75—100 мм	2 10—15	Для выверки рам и
альные Трос стальной	Диаметр 13—28 мм	200-	картеров на фундаменте Для подтягивания тя-
Стропы универ- сальные Стропы облегчен- ные Катки из труб или деревянные Ломы, воротки	Диаметр от И до 31 мм 	 Диаметр от И до 28 мм	 Различного диа- метра 	 Диаметр от 32 мм и более 		250 м 4—5 компл. 4-5 компл. 6—8 5-8	желых грузов Для подъема грузов Для кантовки и под- держания груза
69
3)	пользование домкратами с грузовым винтом, изношенным более
чем на 20%, а также с изношенным крановым механизмом не разре-
шается;
4)	при подъеме груза гидравлическими домкратами необходимо
подкладывать под поднимаемый груз надежные подкладки;
5)	при отрицательной температуре окружающего воздуха в каче-
стве рабочей жидкости следует применять незамерзающие жидкости—
незамерзающие масла или смесь глицерина с водой.
Некоторые сведения о подъемных средствах, необходимых при
монтаже рам и картеров компрессоров и двигателей внутреннего
сгорания, приведены в табл. 21.
ГЛАВА 3
УКЛАДКА КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ
Из-за трудностей транспортировки мощные компрессоры и дви-
гатели внутреннего сгорания после контрольной сборки и заводских
испытаний разбирают и на место монтажа их поставляют узлами и
отдельными деталями.
Коленчатые валы транспортируются к месту монтажа уложенными
в подшипниках фундаментных рам. Несмотря на то, что валы в под-
шипники рам укладывают в заводских условиях, проверка состоя-
ния и качества их укладки, а также проверка состояния рамных
(коренных) подшипников после транспортировки и установки рам
на фундаменты обязательны. Поэтому персоналу, занимающемуся
монтажом этих агрегатов, необходимо знать основные технические
условия на изготовление и поставку узлов и деталей монтируемых
агрегатов.
ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ВАЛАХ
В зависимости от размеров и технологии изготовления коленча-
тые валы бывают цельнокованые или составные, части которых
соединяются между собой фланцами или муфтами.
Материалом для валов служит углеродистая сталь марок 35, 40
или 45 по ГОСТ 1050-60 (табл. 22).
Типовые конструкции валов многоцилиндровых компрессоров и
двигателей показаны на рис. 46. Основными частями коленчатых
Таблица 22
Механические свойства стали для валов
Показатели	Марка стали		
	35	40	45
Предел прочности при растяжении, кГ/мм? (не менее)		52	57	60
Относительное удлинение, % (не менее) ....	18	17	15
Поперечное сужение, % (не менее)		45	45	40
Предел текучести, кГ/ммг (не менее)		30	32	34
Твердость по Бринеллю НВ (не более) ....	187	217	241
71
валов являются коренные (рамные) шейки 1, щеки 2, шатунные (мо-
тылевые) шейки 3, фланцы 4 для присоединения маховиков или шки-
вов, противовесы 5.
Рис. 46. Типовые конструк-
ции валов.
а — коленчатый вал цельноко-
ваный без противовесов; 6 —
коленчатый вал цельнокованый
с противовесами; в — коленча-
тый вал составной из двух по-
ковок; г — коленчатый вал со-
ставной (щек и шеек).
1 — коренные шейки; 2 — ще-
ки; 3 —шатунная шейка; 4 —
фланец; 5 — противовес; в —
отверстие для прохода масла;
7 — муфта.
Угол между коленами кривошипов коленчатых валов определя-
ется из условий равномерного чередования нагнетания газа или вспы-
,	720
шек в цилиндрах двигателя по формуле <р = —— для четырехтактных
двигателей и <р = —— для двухтактных двигателей (здесь г — число
цилиндров).
Коленчатые валы подвержены воздействию переменных сил
от давления газов, инерции возвратно-поступательно движущихся
72
частей (поршней, шатунов), сил инерции вращающихся масс, крутя-
щих моментов, а также крутильных колебаний. В результате этого
материал вала работает на усталость. От усталости материала в ме-
стах концентрации напряжений (в галтелях, сверлениях, а также
в местах подрезов или рисок от грубой механической обработки)
могут появиться трещины, которые обычно приводят вал к разруше-
нию. Поэтому при изготовлении валов принимают все меры для повы-
шения их усталостной прочности. Для этого тщательно шлифуют и
Полируют напряженные поверхности вала (шейки) и переходы (гал-
тели) от шеек вала к щекам и фланцам.
Для предотвращения чрезмерных местных напряжений переходы
от шейки вала к щеке (галтели) должны иметь большие радиусы за-
кругления; в местах переходов от шатунной шейки к щеке вала —
не менее 0,05 диаметра шейки, от коренной шейки к щеке вала — не
менее 0,07 диаметра коренной шейки и в местах переходов от шейки
Таблица 23
Радиусы закруглений
Номинальный диаметр шейки вала, мм		100	150	200	250	300	400
Радиус закругления, мм . .	5-7	7,5-10	10—14	12,5—17,5	15—21	20—28
Точность изготовления коленчатых валов
Таблица 24
Наименование	Рисунок	Диаметры шеек вала, мм				
		до 80	81 — 180	181 — 260	261 — 360	361 — 500
Овальность шеек:
коренных
мотылевых
(О = Р-Р1)
допускаемые отклоне-
Конусность шеек
на 100 мм длины
шейки:
коренных
мотылевых
(К = Р —Рх)
73
Продолжение табл. 24
Наименование	Рисунок	Диаметры шеек вала, мм				
		до 80	81 — 180	181 — 260	261 — 360	361 — 500
Радиус кривошипа
+0,15 мм на 100 мм
длины радиуса криво-
шипа
Смещения углов
между коленами
кривошипа относи-
тельно любого коле-
на, принятого за ба-
зу при измерении,
в минутах
+30 для валов, име-
ющих до четырех колен
+10—12 для валов,
имеющих более четырех
колен
Неперпендикуляр-
ность торфяной по-
верхности фланца к
оси вала
0,005 мм на 100 мм
диаметра фланца
74
вала к фланцу или муфте — не менее 0,125 диаметра коренной шейки.
Радиусы закруглений в местах переходов от шеек вала к щекам неко-
торых валов приведены в табл. 23, а основные требования к точности
изготовления коленчатых валов — в табл. 24 и 25.
Таблица 25
Точность изготовления коленчатых валов
Биение коренных шеек относительно оси
вала h (в мм) для диаметров
До 80	81—180	181—260	261—360	361—500
0,02	0,03	0,04	0,05	0,05
0,03	0,04	0,05	0,06	0,06
0,04	0,05	0,06	0,07	0,08
РАМНЫЕ ПОДШИПНИКИ
Рамные (коренные) подшипники являются опорами для коленча-
тых валов. По виду трения различают подшипники скольжения и
подшипники качения. По распределению нагрузки рамные подшип-
ники подразделяются на опорные подшипники, служащие для вос-
приятия радиальной нагрузки (рис. 47, а), и упорные, предназна-
ченные для восприятия радиальной и осевой нагрузок, т. е. для пред-
отвращения осевого перемещения вала в подшипниках (рис. 47, б).
Основными частями рамных подшипников скольжения являются:
разъемные вкладыши 1 из чугуна или стали, залитые антифрикцион-
ными сплавами, постели 2, крышки 3, детали крепления (шпильки,
гайки или домкраты), регулировочные прокладки 5.
В зависимости от конструктивных особенностей рам и картеров
рамные подшипники могут быть подвесными и размещенными на
усиленных основаниях.
Подвесные подшипники (рис. 48, а) применяются в быстроходных
двигателях, имеющих общий блок с подвесным, легким, не несущим
картером, не воспринимающим нагрузок. В таких конструкциях
рамные (коренные) подшипники крепятся анкерными связями и
перегородками между цилиндрами.
В компрессорах и двигателях с несущим картером, с фундамент-
ной рамой, воспринимающей нагрузки, возникающие в агрегате, рам-
ные (коренные) подшипники покоятся в постелях, размещенных на
усиленных ребрами перегородках в раме (рис. 48, б). Такая конструк-
ция рам и рамных подшипников применяется в мощных стационар-
ных компрессорах и двигателях.
Вкладыши подшипников бывают тонкостенные и толстостенные.
Толстостенные вкладыши (рис. 49, а) с толщиной стенки от 3 до 15 мм
75
05
Рис. 47. Опорные а и упорные б подшипники.
1 — вкладыш; % — постель; з — крышка; 4 — шпилька; 5 — регулировочные прокладки; в — штифт; 7 — штуцер для подвода
смазки,
изготовляют из чугуна СЧ 21-40, СЧ 24-44, стали 30 или из бронзы
и заливают баббитом Б90, Б83 и Б2. Такие вкладыши применяют
в тихоходных машинах.
б
Рис. 48. Подшипники,
а — подвесные; б — рамные.
Тонкостенные вкладыши (рис. 49, б) с толщиной стенки от 1,5 до
3 мм изготовляют из малоуглеродистой стали 10 или 15 и заливают
свинцовистой бронзой БрС-30. Такие вкладыши применяют в быстро-
ходных машинах с большим удельным давлением па шейки вала.
Рис. 49. Вкладыши.
а—толстостенные; б — тонкостенные. 1—ус для фиксации;
2 — холодильник.
Для предотвращения перемещения вкладышей предусматривают
специальные фиксаторы — штифты (рис. 49, б).
УКЛАДКА КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ
При укладке коленчатых валов:
1)	проверяют, а при необходимости пригоняют вкладыши рамных
подшипников по постелям фундаментной рамы и крышкам подшип-
ников;
2)	пригоняют баббитовую заливку вкладышей по коренным шей-
кам вала;
3)	проверяют, а при необходимости выравнивают ось вала;
4)	устанавливают необходимые диаметральные монтажные зазоры
между коренными шейками вала и вкладышами подшипников.
77
Повышению долговечности валов способствует правильная их
укладка без перекоса оси коренных шеек в рамных подшипниках.
Положение коленчатого вала в подшипниках в значительной
степени зависит от качества подгонки вкладышей по постелям, т. е.
от прилегания поверхности вкладыша к поверхности постели. Вкла-
дыш на постели должен быть уложен так, чтобы все точки его поверх-
ности плотно соприкасались со всеми точками поверхности постели
(рис. 50, б) и под действием радиальной нагрузки он не деформиро-
вался. Это достигается индивидуальной подгонкой, шабрением с по-
следующей проверкой по краске. Если менаду нижним вкладышем и
постелью имеется зазор (рис. 50, а, в), то это приводит к появлению
трещин во вкладыше. Если вкладыш не полностью прилегает к по-
стели, то при затяжке верхней крышки он деформируется и нарушит
пригонку шейки вала к подшипнику.
Рис. 50. Подгонка нижних вкладышей по постели.
1 — щуп; 2 — нижний вкладыш; 3 — рама.
Вкладыш считается подогнанным к постели, если:
1) контактная поверхность (затылок) после проверки по краске
на постели закрашена не менее чем на 60—65% при равномерном
распределении пятен на нижней и боковых частях вкладыша;
2) зазор у торцов разъема равен не более 0,05—0,07 мм (для лю-
бого диаметра шейки вала) на длине не более 1/10 полуокружности
вкладыша с каждой стороны.
При невозможности достижения приведенных технических усло-
вий вкладыш следует заменить новым.
Подгонка вкладыша по шейке вала выполняется шабрением.
Нижний вкладыш подшипника считается подогнанным в том случае,
когда после проворачивания вала вручную на рабочей поверхности
вкладыша, ограниченной дугой 60—80°, останутся следы трения
шейки вала или краски (при проверке краской) в виде небольших,
равномерно расположенных пятен (рис. 51). Таких пятен должно
быть не менее восьми на квадрат со сторонами 25 мм.
Для защиты шеек вала от забоин при подъеме и опускании его
на вкладыш, а также для крепления нижней части вкладыша в по-
стели применяют приспособление, показанное на рис. 52.
78
При подгонке нижнего вкладыша упорного подшипника должны
быть выполнены следующие условия:
1)	вкладыш должен плотно сидеть на постели рамы без осевых
перемещений;
2)	разбег вала в упорном подшипнике должен быть не более 0,1 —
0,15 мм;
3)	закругленная часть (галтель) вала (см. рис. 47) не должна
прилегать к заливке вкладыша, чтобы не вызвать трения и нагрева.
На этом участке должен быть зазор около 0,2 мм. В случае увеличе-
ния зазора между торцом упорного подшипника и валом, его умень-
шают до нормы наплавкой олова на
5	торцовую часть заливки подшипника
Рис. 52. Приспособление, предо-
храняющее шейку вала при его
установке.
Рис. 51. Подгонка вкла-
дыша по шейке вала
(6 — зазор на масло).
I — вал; 2 —деревянные стойки.
Параллельно с подгонкой подшипников проверяют положение
коленчатого вала. Ось коренных шеек вала должна быть прямой ли-
нией, расположенной в горизонтальной плоскости.
Горизонтальность оси вала можно проверить при помощи стрел
и отвесов, а также уровнем. Проверка горизонтальности оси вала
при помощи стрел и отвесов показана на рис. 53. На концах вала 1
закрепляют стрелы 2, изготовленные из углового железа (уголок
25 X 25 мм). На конце каждой стрелы прикрепляют штихмас с микро-
метрической головкой 3. Расстояние от оси вала до штихмаса жела-
тельно не менее 1 м. В тех случаях, когда установка стрел с двух
сторон вала невозможна, ограничиваются только одной стрелой,
установленной на фланце для подсоединения маховика.
После установки стрел поворачивают вал вручную так, чтобы
стрелы находились в вертикальном положении. Против головок
штихмасов 3 подвешивают отвесы 4. Для погашения колебаний от-
79
веса груз погружают в бачки 5, залитые минеральным маслом. Затем,
вращая микрометрическую головку, подводят стержень штихмаса
к струне отвеса и записывают отсчет, полученный на микрометри-
ческой головке. После этого вал поворачивают на 180°, подводят
стержни штихмасов до соприкосновения со струной отвеса и снова
записывают отсчеты. Разность отсчетов, полученных на микрометри-
ческой головке при повороте вала на 180° (Л в миллиметрах деления),
деленная на удвоенное расстояние от оси вала до оси микрометри-
ческой головки, закрепленной на стрелке (в метрах), дает величину
наклона оси вала в миллиметрах на 1 м длины вала, т. е. А/21.
Рис. 53. Схема проверки горизонтальности оси вала
при помощи стрел и отвеса.
1 — коленчатый вал; 2 — стрела; з — штихмас; 4 — отвес;
5 — бачок.
Пример. А = 0,3 мм; I = 1 м. Тогда наклон оси вала на 1 м длины его
0,3	„ . -
равен - = 0,15 мм.
Если величина наклона оси, полученная на двух стрелах, одина-
ковая, то это значит, что ось вала не имеет изгиба и лежит под накло-
ном в одной плоскости.
Сопоставляя полученную таким образом величину и направление
наклона оси вала с величиной и направлением опорной поверхности
рамы, определяют непараллельность оси вала к поверхности рамы.
Эта величина не должна превышать 0,1 мм на 1 м длины.
При проверке горизонтальности оси вала по уровню (рис. 54)
уровень устанавливают последовательно на все шейки коленчатого
вала при поворачивании первого кривошипа в четыре положения
(в. м. т.; 90° за в. м. т.; н. м. т. и 90° за н. м. т.). Уклон каждой шейки
определяют как среднеарифметическое из всех показаний уровня на
данной шейке с учетом ее конусности. Уклон оси вала определяют
как среднеарифметическое величин наклона всех шеек. Для замеров
80
следует применять уровень с ценой деления 0,15—0,20 мм на 1 м
длины. Уровень следует устанавливать на расстоянии 15—20 мм от
галтели, чтобы избежать одностороннего подъема уровня при нало-
жении его опорной поверхности на подъем сбегающего радиуса гал-
тели. Это может внести искажения при замере уклона оси шейки.
Для удобства замеров уклона шеек можно применять укороченные
уровни длиной 120—150 мм.
Рис. 54. Схема проверки горизонтальности оси вала при
помощи уровня.
1 — коренная шейка вала; 2 — шатунная шейка; 3 — уровень.
Верхние вкладыши рамных подшипников подгоняют после под-
гонки нижних вкладышей и окончательной укладки вала.
Подгонка верхних вкладышей заключается в подборе зазоров на
масло в соответствии с данными, приведенными в табл. 26.
Таблица 26
Зазоры на смазку
Зазоры, д.и	При циркуля- ционной смазке	При кольцевой смазке
Монтажный зазор А (не менее) .... Допустимый зазор при эксплуатации (не более) 		2000 + °’05 2000 + 0,05	От d/1400 до d] 1000 duo+0’05
Примечание. Здесь d — диаметр шейки вала.
Обычно зазоры в рамных подшипниках регулируют установкой
прокладок толщиной, соответствующей требуемому зазору с обеих
сторон разъема вкладышей.
Установленный при регулировке зазор в рамных подшипниках
проверяют щупом (если это возможно) или свинцовым оттиском.
При проверке зазоров свинцовым оттиском при снятом верхнем
вкладыше рамного подшипника на коренную шейку вала укладывают
6 Заказ 1077.	81
две полосы из свинца (рис. 55). Затем верхний вкладыш накладывают
на шейку вала, затягивают гайки верхней крышки подшипника до
нормальной затяжки, проворачивают вал вручную (рычагом) на один
оборот. После поворота вала снимают верхнюю крышку, вкладыш и
сжатые свинцовые полоски. Толщина сжатой свинцовой полоски,
измеренная микрометром, соответствует минимальному зазору между
шейкой вала и вкладышем в верхней части подшипника.
При хорошей подгонке вкладышей рамных подшипников по всем
коренным шейкам вала и правильно установленных зазорах в них
уложенный смазанный вал должен вращаться от руки с применением
небольшого рычага.
Рис. 55. Схема замера зазора при помощи свинцового
оттиска (Z = 50 -г- 60 мм; s = 5 -=- 6 мм; 6 = (3 4- 4) 6';
ё' — ожидаемый зазор).
Под действием собственного веса коленчатый вал может проги-
баться на такую величину, которая вполне достаточна, чтобы во
время вращения его вызвать усталость металла и как следствие
преждевременный излом шейки или щеки. Поэтому суждение о поло-
жении вала только по прилеганию шеек к нижним вкладышам рамных
подшипников (по «натиру» или по «краске») недостаточно. Положение
коленчатого вала характеризуется двумя основными факторами:
1) прилеганием всех коренных шеек к нижним вкладышам под-
шипников;
2) величиной расхождения щек коленчатого вала при проворачи-
вании его на 360°, которая характеризует величину излома оси вала.
Величину расхождения щек проверяют на каждом кривошипе
специальным приспособлением при проворачивании коленчатого
вала вручную.
Допускаемые величины расхождения щек коленчатого вала зави-
сят от хода поршня (радиуса кривошипа) и не должны превышать
ни на одном колене кривошипа следующих величин.
82
1.	Монтажный допуск для новых агрегатов
1 Q
7>=-12 • W00 ММ-
2.	После ремонта
D— 1	5
р~ WO' W00 ММ-
3.	Безопасный допуск при эксплуатации
п 1	8
Р = Ц-7шТмм-
4.	Запретный допуск при эксплуатации
Здесь Р — величина расхождения щек в мм;
S	— ход поршня в мм.
Основными причинами, вызывающими увеличение расхождения
щек коленчатого вала, являются:
1)	неправильная укладка во время монтажа;
2)	неравномерная выработка рамных подшипников;
3)	разрушение (выплавка, выкрашивание) одного или нескольких
рамных подшипников;
4)	выработка или разрушение упорного подшипника;
5)	смещение, выработка или разрушение выносного подшип-
ника;
6)	ослабление крепления рамы или картера на фундаменте (дефор-
мация рамы, картера);
7)	чрезмерный износ, появление эллипсности, конусности на корен-
ных шейках вала;
8)	остаточная деформация вала (искривление оси, биение шеек
и др.).
ИЗМЕРЕНИЕ РАСХОЖДЕНИЯ ЩЕК КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА
Для облегчения определения причин, вызывающих излом оси
вала, расхождение щек коленчатого вала измеряют:
1)	при укладке коленчатого вала на рамные подшипники после
установки и затяжки верхних крышек подшипников без подсоеди-
ненного (навешенного) маховика и выносного подшипника;
2)	после проверки и выравнивания линии вала, уложенного на
коренные подшипники (с затянутыми верхними крышками подшип-
ников), и подсоединения к фланцу вала маховика, шкива и установки
выносного подшипника (если он снимается);
3)	после подсоединения шатунно-поршневой группы к валу;
4)	после опробования агрегата под нагрузкой в горячем и холод-
ном состоянии вала.
Во время эксплуатации расхождение щек коленчатого вала про-
веряют периодически в сроки, установленные техническими усло-
виями на эксплуатацию данного агрегата. Расхождение щек целе-
сообразно замерять при каждой остановке агрегата на осмотр.
6*
83
В случае остановки агрегата на капитальный ремонт расхождение
щек коленчатого вала рекомендуется замерять в такой последова-
тельности:
1)	с навешенной поршневой группой и маховиком;
2)	без поршневой группы с навешенным маховиком;
3)	без поршневой группы и маховика.
Рис. 56. Схема замера величины расхождения щек
коленчатого вала.
1 — индикатор; 2 — пружина; 3 — подвижный наконечник;
4 — неподвижный наконечник; 5 — щеки коленчатого вала.
При определении расхождения щек коленчатого вала измеряют
относительное расстояние между щеками в двух диаметрально про-
тивоположных положениях кривошипов коленчатого вала, т. е.
в вертикальной и горизонтальной плоскостях (рис. 56, а).
При измерениях в вертикальной плоскости расхождение щек
определяют как разность расстояний между щеками в положении
84
шатунной (мотылевой) шейки в нижней мертвой точке Я и в верхней
мертвой точке В
Рв = В — Н мм.
При измерениях в горизонтальной плоскости расхождение щек
определяют как разность расстояний между щеками в положении
шатунной шейки 90° за нижней мертвой точкой Л и 90° за верхней
мертвой точкой П
РГ = Л — П мм.
Расхождение щек коленчатого вала определяют специальным
приспособлением с установленным в нем линейным индикатором
часового типа с ценой деления 0,03 мм.
Приспособление (рис. 56, б) следует устанавливать между щеками
так, чтобы продольная ось его совпадала с направлением нижней
образующей коренной шейки независимо от конструктивных особен-
ностей щек вала (с противовесами или без противовесов) или же в наи-
более удобном месте ниже оси коренной шейки, когда кривошип
находится в положении н. м. т. (рис. 56, в).
При замере расхождения щек на валах, имеющих съемные или
несъемные противовесы, приспособление следует устанавливать-
также на уровне нижней образующей шейки. Если установить при-
способление на конце противовесов, то при замере можно получить-
величины, значительно превышающие допускаемые для данного хода
поршня даже в том случае, когда ось вала находится в положении,
соответствующем техническим условиям. При таком замере расхо-
ждения щек укладка вала может быть произведена весьма точно,
однако такая точность существенного значения на улучшение рабо-
тоспособности вала не имеет, а процесс замера усложняется.
Порядок установки приспособления	и
проверки расхождения щек вала.
1.	Повернуть коленчатый вал вручную так, чтобы шатунная
шейка проверяемого кривошипа находилась в нижней мертвой
точке.
2.	Установить приспособление между щеками кривошипа как
показано на рис. 56, б. При установке приспособления необходимо
следить за тем, чтобы стрелка индикатора повернулась на два-три
оборота, т. е. убедиться в том, что ножка индикатора соприкасается
с подвижной частью приспособления и при проворачивании колен-
чатого вала шатунный болт или нижняя крышка шатуна не задевают
приспособления и не нарушают правильного положения его.
3.	Поворотом циферблата индикатора установить его стрелку на
нуль.
4.	Вручную повернуть коленчатый вал по ходу на 90°, что соот-
ветствует положению кривошипа н. м. т. -|-90о. Поворачивать следует
плавно, без ударов, чтобы не нарушить установку приспособления
и индикатора. Величину отклонения стрелки индикатора от пуля
записать в табл. 27.
85
Показания индикатора йри замере расхождения щен
Таблица 27
Положе- ние колен- чатого вала	Замер в Рисунок			Номер цилиндра (кривошипа)			
						II	III
Н. м. т.	-ЭЕ	- н		0		0	0
							
В. м. т.	-в-			—0,02		+0,045	-0,10
		в						
Расхожде- ние щек	р	= в-	н	Р = -0,02 — 0 =	-0,02	Рвп = +0,045 - 0 = +0,045	рвП1 =-0,10-0 = -0,10
90° за н. м. г.				+0,04		+0,03	-0,02
	—ч	/7					
90° за в. м. т.	—	п	-ать-	+0,02		+0,03	+0,06
Расхожде- ние щек	рг	= л -	п	Рг1=+0,04-(+0,02)	= +0,02	Ргп = +°>°3 - (+0.03) = 0	Ргш = -0,02 - (+0,06) = -0,08
Примечание. Замер расхождения шек производился после укладки вала в рамовые подшипники с затянутыми верхними крышками
рамовых подшипников и с подсоединенным маховиком без выносного подшипника.
5.	Провернуть вал по ходу еще на 90°, чтобы мотылевая шейка
кривошипа находилась в верхней мертвой точке. Полученные пока-
зания индикатора также записать в табл. 27.
6.	Провернуть вал по ходу еще на 90°. чтобы кривошип занял
горизонтальное положение, соответствующее в. м. т. +90°. Показа-
ния индикатора записать в табл. 27.
Для проверки правильности показаний индикатора необходима
плавно, без ударов провернуть вал вручную против хода до исходного
положения, т. е. установить кривошип, на котором производят за-
мер, так, чтобы его шатунная шейка находилась в нижней мертвой
точке. При правильной установке приспособления стрелка индикатора
должна занять исходное положение, т. е. возвратиться на нуль. Если
этого не произойдет, то приспособление следует переустановить и
замер повторить.
Таким способом замеряют величину расхождения щек на всех
кривошипах вала.
Для определения характера искривления оси вала и элементов,
влияющих на это искривление, по данным замеров величины расхо-
ждения щек строят диаграммы расхождения щек и приведенной оси
вала. При этом необходимо строго учитывать значения алгебраиче-
ских знаков, стоящих перед величиной, полученной при замере по
индикатору.
Отклонения стрелки индикатора от нуля в сторону большего
числа на циферблате (по часовой стрелке) указывают, что при про-
ворачивании вала щеки его сжимаются и расстояние между ними
уменьшается. В этом случае условно принято показание индикатора
считать со знаком плюс, а когда при замере расхождения щек рас-
стояние между ними увеличивается, т. е. стрелка индикатора откло-
няется от нуля против часовой стрелки, числовые показания индика-
тора принято считать со знаком минус.
На диаграмме числовые значения, полученные со знаком минус,
откладывают выше геометрической оси вала, а значения со знаком
плюс — ниже геометрической оси вала (рис. 57).
Построим диаграмму расхождения щек трехколенчатого вала по
замерам, приведенным в табл. 27.
На основании данных табл. 27 — Р^Р^, Рг1', Р1Т1) иРг(Рт; ^ц^ш)
строим диаграмму и приведенную ось вала (рис. 57).
Из диаграмм расхождения щек и приведенной оси вала (рис. 57)
видно, что наиболее существенное влияние на искривление оси вала
(как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях) оказывает
подшипник № 4. В данном случае ось четвертого подшипника сне-
сена вверх и вправо.
В этом случае следует переместить подшипник № 4 на некоторую
величину влево, после этого замерить расхождение щек на данном
кривошипе в горизонтальной и вертикальной плоскостях; если
величины расхождения щек в горизонтальной плоскости пришли
к норме, а в вертикальной плоскости больше допускаемых, необхо-
димо ось подшипника опустить путем шабрения баббитовой наплавки
87
на нижнем вкладыше. Шабрение необходимо производить постепенно
с последующей проверкой величины расхождения щек на этом криво-
шипе в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
Такую операцию необходимо производить до тех пор, пока ве-
личина расхождения щек на этом кривошипе не будет доведена до
нормальной для данного
Рис. 57. График расхождения щек колен-
чатого вала.
а — в вертикальной плоскости; б — в горизонталь-
ной плоскости.
хода поршня.
Если ось вала занимает
положение, противополож-
ное полученному,наиболее
существенное влияние на
искривление оси вала как
в вертикальной, так и в го-
ризонтальной плоскостях
оказывает также подшип-
ник № 4. Только ось этого
подшипника снесена вниз
и вправо. В таком случае
подшипник необходимо
сместить влево и поднять.
Так как подъем под-
шипников посредством ус-
тановки прокладок- между
вкладышем и постелью ка-
тегорически запрещается,
то в этом случае ось под-
шипника необходимо под-
нять, заменив нижний
вкладыш новым.
Перемещение оси под-
шипников в вертикальной
и горизонтальной плоско-
стях посредством установ-
ки прокладок допускается
только на выносных под-
шипниках, на которых
конструкцией предусмо-
трена такая регулировка.
Однако следует помнить,
что и на выносных под-
шипниках прокладка уста-
навливается не между постелью вкладыша и его тыловой стороной,
а между контактными плоскостями корпуса подшипника и тумбы.
Основные причины, вызывающие искривление оси вала, и методы
•ее выравнивания приведены в табл. 28.
Некоторые особенности проверки поло-
жения коленчатых валов быстроходных
компрессоров и двигателей. Быстроходные много-
88
Таблица 28"
Причины, вызывающие искривление оси вала, и методы выравнивания
оси вала
Причины искривления оси вала	Методы выравнивания оси вала
Неправильная укладка вала во время монтажа: смещена ось одного или группы рамных подшипников остаточная деформация вала	Определить по диаграмме расхожде- ния щек и приведенной оси вала, какой рамный подшипник или группа^ подшипников влияют на излом оси вала и подогнать в соответствии с тех- ническими условиями Правка вала (выравнивание ее оси)*
Разрушение (выплавка, выкраши- вание) антифрикционного сплава на одном или нескольких рамовых подшипниках	Перезаливка вкладышей подшип- ника, расточка под необходимый раз- мер и подгонка по коренным шейкам» вала
Чрезмерная выработка одного вкладыша	Заменить вкладыш новым и подто- чить по шейке вала
Чрезмерная выработка или раз- рушение упорного подшипника	Заменить вкладыш упорного под- шипника новыми и подогнать по* шейке вала и по зазорам
Смещение выносного подшипника	Переустановить выносной подшипник
Чрезмерный износ коренных шеек вала (эллипсность, конусность)	Устранить эллипсность, конусность- коренных шеек вала, подогнать рамо- вые подшипники
цилиндровые компрессоры и двигатели имеют малые габаритные раз-
меры. Их коленчатые валы короткие с небольшим радиусом кривоши-
пов и малыми расстояниями между щеками. Эти конструктивные
особенности придают валам такую жесткость, при которой прогиб-
их от собственного веса практически отсутствует. Поэтому определе-
ние положения вала в подшипниках методом замера расхождения
щек без дополнительной нагрузки на вал дает значительные погреш-
ности. Опытом установлено, что при таких жестких валах отдельные
коренные шейки их (кроме первой шейки от маховика или шкива)
могут не лежать на вкладышах подшипников. Однако величины рас-
хождения щек во время работы значительно больше допустимых.
Поэтому при замере расхождения щек необходимо прижимать корен-
ные шейки вала замеряемого кривошипа к вкладышам.
89>
Для этого прокладки для регулировки зазоров необходимо снять
и при установке кривошипа в положение, нужное для замера, зажать
гайки крышек верхних вкладышей. Тогда верхние вкладыши при-
ходят в соприкосновение с коренной шейкой и прижимают их к ниж-
ним вкладышам. При проворачивании вала в другое, нужное для
замера положение кривошипа гайки крышек отпускают, а при дости-
жении нового положения их снова прижимают. Нормы допускаемых
величин расхождения щек такие же, как и для больших валов, и
зависят от хода поршня.
Приборы, инструмент и приспособления, применяемые при
укладке коленчатых валов, перечислены в табл. 29.
Таблица 29
Приборы, инструмент и приспособления
Наименование	Количество	Назначение
Мостовой кран (кран-балка)	1	Для поднятия и перемеще- ния вала
Стропы универсальные	4	Для захвата коленчатых валов и подвески на крюк крана или тали
Подкладки деревянные	6-8	Для подкладки под стропы коленчатых валов при пере- мещении
Козлы деревянные много- юпорные	1	Для укладки вала при выемке его из подшипников рамы
Зажимы нижних вкладышей	По числу	Для крепления нижних
рамных подшипников	рамных под- шипников	вкладышей на постелях и предохранения шеек вала от забоин при поднятии и укладке вала на подшипники
Щуп	2	Для замера зазоров
Индикатор часового типа с ценой деления 0,01 мм	1	Для проверки подшипни- ков и биения шеек вала
Стрелы, штихмас с микро- метрической головкой и отвес	2 комплекта	Для проверки горизонталь- ности оси коленчатого вала
Приспособление с индика- тором	1	Для измерения расхожде- ния щек коленчатого вала
Уровень с точностью изме- рения 0,1—0,2 мм на 1 м длины	1	Для проверки горизонталь- ности оси коленчатого вала
Микрометр с точностью измерения ±0,01 мм	1	Для обмера свинцовых от- тисков при регулировке зазо- ров в рамных подшипниках
Свинцовые полоски (пла- стинки)	10	Для замера зазоров в рам- ных подшипниках
Слесарный верстак с парал- лельными тисками и набором слесарных инструментов (гаеч- ные ключи, напильники, шаберы, молотки, воротки, сверла, паяльник и т. д.)	1 комплект	Для производства слесар- ных работ при укладке валов
90
ПОДЪЕМ И ПЕРЕМЕЩЕНИЕ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ
Для предохранения от повреждений рамных подшипников, шпи-
лек крепления и шеек (при горизонтальном разъеме рамных под-
шипников) коленчатый вал следует поднимать и опускать в горизон-
тальном положении. Поэтому крюк подъемного механизма надо рас-
полагать на вертикальной прямой, проходящей через центр тяжести
вала.
Для подъема и перемещения валов применяют специальные стро-
пы, диаметр которых подбирают по весу перемещаемого вала.
При подъеме вала необходимо следить за тем, чтобы стропы ни
упирались в острые кромки частей вала. При необходимости под.
стропы следует подкладывать деревянные подкладки.
Если стропы зачаливают за шейки вала, то шейки должны быть,
также защищены специальными деревянными подкладками.
Накидывание троса или стропа на крюк без петли не допускается,
так как при таком способе крепления трос может скользить по крюку,,
что может привести к аварии.
УСТАНОВКА МАХОВИКОВ И ШКИВОВ
Маховики служат для вывода кривошипно-шатунного механизма
из мертвых положений, а также для обеспечения необходимой для
работы машины равномерности хода. Шкивы применяются в ремен-
ных или клиноременных передачах. Маховики и шкивы изготовляют-
из чугуна или стали цельными или составными. Конструкция махо-
виков и шкивов зависит от места расположения на агрегате, размеров.
и технологии изготовления.
Выбор материала для изготовления маховиков и шкивов зависит
от окружной скорости обода маховика или шкива, которая опреде-
ляется по формуле
rt Dn ,
v = —ыт— м/сек.
ьи
Таблица 30'
Материалы для маховиков и шкивов
где D — диаметр обода ма-
ховика в м\
п— число оборотов в
минуту.
Материалы, применяемые
для изготовления махови-
ков и шкивов, приведены
в табл. 30.
Маховики и шкивы ком-
Материал и марка
Чугун марок:
СЧ 18-36
СЧ 21-40
СЧ 24-44
СЧ 28-48
Сталь марки 30
Применяется при
окружной скорости
обода маховика,
м, сек
Не более 30
30—40
Не более 40—60
прессоров и двигателей мо-
гут быть подсоединены к валу следующими способами (рис. 58):
а)	к фланцу вала (болтами);
б)	на удлиненном конце вала с выносным подшипником (на шпон-
ках);
91
их посадки на коленчатый вал
в)	к фланцу вала с присоединением к нему приставного вала,
опорой которого является выносной подшипник;
г)	на приставном двухопорном валу, который к коленчатому валу
подсоединяется на фланцах.
Наиболее часто встречающиеся конструкции маховиков и варианты
показаны на рис. 59.
При установке маховиков прове-
ряют:
1) прилегание контактных поверх-
ностей маховика (шкива) и вала
в местах их присоединения; проверку
производят по краске или щупом;
в местах посадки пластинка щупа
толщиной 0,05 мм не должна прохо-
дить; при проверке по краске кон-
тактные поверхности должны быть
равномерно покрыты пятнами крас-
ки; при посадке маховика на конус
вала не должно быть участков без
пятен по всей длине конуса шириной
5—8 мм\ в случае плохого прилега-
ния контактные поверхности необхо-
димо пришабрить;
2) радиальное и осевое биение
маховиков (шкивов); биение прове-
ряют линейным индикатором часо-
вого типа с точностью измерения
0,01 мм при проворачивании вала
вручную без толчков и ударов по
схеме, приведенной на рис. 60.
Допускаемые величины биения
маховиков
в табл. 31.
Если биение маховиков (шкивов)
превышает величины, приведенные
в табл. 31, то его следует довести
до нормы.
Методы устранения осевого биения зависят от конструкции махо-
вика и присоединения его к коленчатому валу.
Осевое биение дисковых маховиков или шкивов быстроходных
компрессоров и двигателей, которые крепятся к валу при помощи
конуса и зажимной гайки (рис. 60), устраняют шабрением и подгон-
кой контактных поверхностей конуса вала и конусного отверстия
в ступице маховика (шкива) или, если это затруднительно (при боль-
шом осевом и радиальном биении), проточкой обода маховика или
шкива, закрепленного на валу. Проточку можно выполнять при
помощи суппорта от токарного станка, закрепленного на приставной
устойчивой раме-тумбе.
(шкивов) приведены
Рис. 58. Схемы соединения махо-
виков и шкивов с валами.
а — к фланцу коленчатого вала; б —
на удлиненной шейке с двумя опорами;
в — к фланцу коленчатого вала и к од-
ноопорному приставному валу; г —
к фланцу коленчатого вала и к двух-
опорному приставному валу; д — к
фланцу коленчатого вала и к двух-
опорному приставному валу с муфтой.
02
Маховик (шкив) в этом случае проворачивают вручную или элек-
тродвигателем через редуктор. Скорость резания при такой установке
должна быть в пределах 10—15 м!мин.
Рис. 59. Конструкции маховиков.
а — разъемный; б, в — неразъемные
1 — отсекатель; 2 — диск; 3 — шпилька; 4 — спица; 5 — обод
Таблица. 31
Допуски на биение маховиков
(шкивов)
Диаметр маховика (шкива), м	Биение маховика (шкива), мм	
	осевое (аксиальное)	радиальное
До 2,0	0,2	0,3
2,5	0,3	0,3
3,0	0,4	0,3
3,5	0,5	0,3
Осевое биение маховиков со
спицами устраняют наклепом спиц. Рис. 60. Схема проверки биения ма-
Наклеп спиц производится молот-	ховиков и шкивов.
ками, ударами средней силы. Вна-
чале удары необходимо наносить по средней части спицы с постепен-
ным переходом к ступице маховика, затем к ободу. При этом обод
маховика будет подаваться в сторону направления ударов. В зави-
93
симости от направления и величины осевого биения маховика опре-
деляют порядок и число спиц, которые следует наклепывать (рис. 61).
Болты крепления ступиц разъемных (составных) маховиков дол-
жны быть надежно закреплены и гайки их зашплинтованы. Для надеж-
Рис. 61. Схема устранения осевого биения
маховика при помощи наклепа спиц.
ного крепления стяжные болты ступиц перед установкой нагревают
до температуры 100° С и при этой же температуре их гайки затягивают
до нормальной затяжки гаечными ключами с наставками. При охла-
ждении болтов затяжка становится более надежной.
УСТАНОВКА ПРИСТАВНЫХ ВАЛОВ И ВЫНОСНЫХ ПОДШИПНИКОВ
Присоединение маховиков или шкивов к фланцу коленчатого вала
на консоли неизбежно вызывает дополнительные нагрузки на край-
ний рамовый подшипник от веса маховика или шкива и от усилий,
передаваемых через шкив приводимому в действие агрегату. При
больших консолях (см. рис. 58, а) и значительном весе маховика или
большом усилии на шкиве эти дополнительные нагрузки достигают
таких величин, при которых нормальная работа крайнего рам-
ного подшипника и кривошипа коленчатого вала становится невоз-
можной. В таких случаях необходимо маховик или шкив устанавли-
вать на удлиненной шейке вала между двумя опорными подшипни-
ками (см. рис. 58, б). Такая конструкция маховиков или шкивов
допускается в одноцилиндровых или двухцилиндровых малогаба-
ритных компрессорах.
Изготовление валов с удлиненной шейкой для крепления махови-
ков или шкивов многоцилиндровых компрессоров и двигателей боль-
ших размеров весьма затруднительно и технологически нецелесо-
образно. В таких случаях удлиненную шейку делают составной. Ма-
ховик или шкив помещают между фланцами составной удлиненной
шейки вала (см. рис. 58, в). Правая часть этой составной шейки колен-
чатого вала называется одноопорным приставным валом.
94
Одноопорный приставной вал одним концом крепится жестко
к ступице маховика, а другой его конец поддерживается подшипни-
ком, установленным вне рамы компрессора или двигателя на спе-
циальной тумбе, прикрепленной к фундаменту. Такие подшипники
называются выносными.
При установке приставного вала и выносного подшипника необ-
ходимо выполнять основное условие— их оси должны быть про-
должением осн коленчатого вала.
В объем работ по установке приставных валов входят: 1) про-
верка перпендикулярности торцов фланцев коленчатого и пристав-
ного валов; 2) установка маховика или шкива; 3) проверка биения
торца маховика или шкива; 4) центровка и крепление приставного
вала; 5) установка выносного подшипника; 6) проверка расхождения
щек коленчатого вала.
Перпендикулярность торца фланца коленчатого вала к его оси
характеризуется осевым биением торца фланца. Величина осевого
биения определяется при помощи одного или двух линейных индика-
торов часового типа.
Величину торцового биения маховика при помощи одного инди-
катора замеряют следующим образом.
1.	Устанавливают первый кривошип (от фланца) в положение,
при котором шатунная шейка будет находиться в верхней мертвой
точке.
2.	Подводят ножку индикатора к торцу фланца так, чтобы она
пришла в соприкосновение с точкой с натягом один-два оборота
стрелки индикатора, лежащей на вертикальной линии, проходящей
через центр фланца. Расстояние от этой точки до верхней образу-
ющей должно быть равно примерно 3—5 мм (во всех случаях ниже
фаски фланца). Устанавливают стрелку поворотом циферблата
индикатора на нуль.
3.	Медленно вручную, без рывков и ударов повертывают вал на
360°. При вращении записывают показания индикатора через каж-
дые 45° угла поворота. При правильной установке индикатора в слу-
чае поворота вала на 360° стрелка индикатора должна стать на нуль,
т. е. в исходное положение.
При отклонении стрелки от нуля в исходном положении индика-
тор следует установить заново. Следует также помнить, что откло-
нение от нуля может быть вызвано осевым перемещением вала во
время его вращения. Для определения осевого перемещения вала
при вращении в торце вала с противоположной стороны фланца
следует установить индикатор 2 как можно ближе к центру шейки
вала (рис. 62, а). Установленный таким образом индикатор покажет
величину осевого перемещения вала во время его вращения, которое
при замерах необходимо обязательно устранить.
4.	По полученным показаниям биения торца фланца в четырех
плоскостях определяют величину биения в каждой из плоскостей
на расстоянии 100 мм по диаметру фланца. Для этого необходимо
разность показаний индикатора в диаметрально противоположных
95
положениях кривошипа разделить на удвоенное расстояние от оси
фланца до ножки индикатора и умножить на 100 мм
Б 100 мм.
Величина биения ни в одной замеренной плоскости не должна
быть больше 0,005 мм на 100 мм диаметра фланца. Если эта величина
больше, то пересчитывают величины биения на диаметр фланца
в каждой плоскости и определяют толщину слоя металла, подле-
жащую удалению во всех замеряемых плоскостях.
При небольших отклонениях величины биения от допустимой
удаляют металл шабрением с последующей проверкой по плите и
краске. После удаления лишнего металла производят контрольную
проверку биения торца фланца индикатором. При проверке по
краске пятна краски на обрабатываемой поверхности торца должны
распределяться равномерно с густотой не менее одного пятна на
1 см2.
При замере биения торца фланца относительно оси вала двумя
индикаторами (рис. 62, б) осевое перемещение вала при его провора-
чивании искажений в результаты замеров не вносит, поэтому осевое
смещение не определяют. В этом случае индикаторы устанавливают
так же, как и при замере одним индикатором в диаметральной пло-
скости, проходящей через кривошип, находящийся в в. м. т. (по
схеме, показанной на рис. 62, б).
После установки индикаторов их стрелки ставят на нуль. Затем
поворачивают вал на 45° и отмечают показания с учетом знаков
(при повороте стрелки индикатора по часовой стрелке перед число-
вым показателем следует ставить знак плюс, при повороте стрелки
индикатора против часовой стрелки — минус). После замера стрелки
индикаторов снова устанавливают на нуль, поворачивают вал на 45°
96
и отмечают показания в этой плоскости. Серию замеров заканчи-
вают после поворота вала на 360°.
Осевое биение торца фланца в плоскости, проходящей через
ось кривошипа, определяют по формуле
Б = —1 2г^2 100 мм,
Ai — показания индикатора 1;
А2 — показания индикатора 2.
Пример. Определить величину биения торца фланца относительно оси
вала и толщину слоя металла, подлежащего удалению, чтобы довести биение
торца фланца до нормы 0,005 мм на 100 мм диаметра фланца. Замер произво-
дился одним линейным индикатором часового типа. Результаты замеров приве-
дены в табл. 32 (рис. 63, а).
Таблица 32
Результаты замера биения
Угол поворота, град.	0	180	45	225	90	270	135	315
Показания индика- тора, мм		0	+0,15	+0,035	+0,115	+0,07	+0,07	+0,115	+0,035
Разность показаний индикатора в диа- метральных пло- скостях 		А = 0,15—0 = = 0,15		Лп = 0,115 — —0,035 = 0,08		Л1П = °,°7 — — 0,07=0		Л1Л, = 0,115 — — 0,035 = 0,08	
„ Ах 100
По формуле
плоскости
мм
определяем биение в каждой замеряемой
А1
в^^г
100,
_	0,15 X 100	. „
В1 ~ 2 X 150 ~0,05 ММ’
,, — —
£п- 21
100,
„	0,08 X 100 п.„.	.
ВЫ ~ 2 X 150 ~0,026
А тут
= ~2Г~ 100’ ь'ш = 0;
г-	4 по	и 0,08 X 100	.
BIV = ~2Г 10°- вгг - 2 х 150 - °-026 мм-
Следовательно, в трех плоскостях (I, II, IV) биение торца фланца отно-
сительно оси вала (Б^, Бц и Б^у) значительно превышает допустимую величину.
Пересчитаем допускаемое биение торца фланца на весь его диаметр
100 2Z „	2 X 150 X 0,005
6Ж = № £ф=----------------ioo-----=0,015 мм-
7 Заказ 1077.
Определим толщину налипшего слоя металла (рис. 63, а, б)
дс = Л—Бф мм,
где А — максимальное биение торца флан-
ца в мм",
Бф — максимально допустимое биение
торца фланца на весь его диа-
метр при норме 0,005 мм на
100 мм диаметра фланца.
Осевое и радиальное биение флан-
ца приставного вала небольшого
размера (одноопорного) достаточно
точно и просто можно проверить
в центрах токарного станка при
помощи индикатора (рис. 64, а).
Если токарного станка нет, то бие-
ние торца приставного одноопор-
ного вала относительно его оси опре-
деляют следующим образом. На при-
крепленном к фланцу коленчатого
вала маховике проверяют биение
контактных поверхностей маховика
относительно оси вала (рис. 64, б).
Если оно в пределах установленных
Рис. 63. Схема определения толщины излишнего слоя металла
на фланце.
норм, то нужно повернуть вал так, чтобы шатунная шейка криво-
шипа от маховика находилась в нижней мертвой точке, и устано-
вить между щеками кривошипа индикатор. После этого обычным
путем надо проверить величину расхождения щек кривошипа. Если
98
величина расхождения щек в пределах нормы, то прикрепляют
к маховику монтажными болтами приставной вал, плавно повора-
чивая вручную коленчатый вал, производят замер биения при-
Рис. 64. Схема проверки
осевого биения пристав-
ных валов.
1 — приставной вал; 2 —
центры токарного станка;
3 — индикатор.
5
ставного вала индикатора через
каждые 45° в двух-трех местах
(рис. 65 а, б).
Если величина биения вала при
замере в плоскости 1 (в конце вала)
значительно больше величины бие-
ния в плоскости 2 (рис. 65, а), то
это свидетельствует о том, что ось
приставного вала не перпендикуляр-
на к торцу фланца. Если величина
биения оси приставного вала рав-
новелика в обеих плоскостях за-
мера (7 и 2) и выходит за пределы
Рис. 65. Схема проверки биения пристав-
ного вала.
7*
99
допустимой, то это означает, что ось приставного вала смещена
(рис. 65, б). Смещение осей коленчатого и приставного валов должно
лежать в пределах допускаемых величин на биение.
Соединение фланцев валов и маховиков должно быть жесткое и
надежное. Крепление маховиков и приставных валов производится
специальными болтами, которые в отверстия фланцев должны вхо-
дить туго от руки или от ударов мед-
ного или свинцового молотка. Для этой
цели отверстия во фланцах валов и
маховиков развертывают специальными
развертками под размер болтов.
Развертывание отверстий следует
производить цилиндрическими разверт-
ками после центровки осей валов
поочередно по одному отверстию после
7 6 5
Рис. 66. Выносной
подшипник.
1
снятия монтажных болтов (через один болт). Развертка следующих
отверстий производится после установки и затяжки постоянных
болтов, вставленных в развернутые отверстия.
Установка выносных подшипников. Вынос-
ные подшипники (рис. 66) устанавливают вне рамы компрессора или
двигателя на специальной тумбе 2, которую крепят к фундаменту
агрегата. В большинстве случаев выносные подшипники состоят из
разъемного корпуса, имеющего основание 2, крышку 3, верх-
ний и нижний вкладыши 4 и 5. Наружные опорные поверхности
вкладышей имеют сферическую форму, которая позволяет добиться
самоцентрирования вкладышей при установке выносного подшип-
ника.
too
Осевое смещение одного вкладыша относительно другого предот-
вращается штифтами, установленными в плоскостях разъема, а их
проворачивание — специальным болтом.
Смазка выносных подшипников обычно кольцевая, но может
быть осуществлена под давлением специальным насосом, а также
под динамическим напором.
При кольцевой смазке (рис. 66) масло заливается в картер под-
шипника 6, из которого кольцами 7 переносится на трущуюся
поверхность приставного вала.
Окончательную установку выносного подшипника производят
после центровки приставного вала. Выносной подшипник регулируют
прокладками 10, которые устанавливают между постелью тумбы 1
и нижней частью корпуса подшипника. Корпус выносного подшип-
ника крепят к тумбе болтами 9 и клиньями 8. Выносной подшипник
считается правильно установленным в том случае, когда величина
расхождения щек первого кривошипа коленчатого вала (от махо-
вика), находящегося в н. м. т., лежит в пределах допускаемых
величин со знаком плюс и расхождение щек в горизонтальной пло-
скости также лежит в пределах допуска с любым знаком. Такая
установка рекомендуется для предотвращения преждевременного
износа нагруженного крайнего рамового (коренного) подшипника.
ГЛАВА 4
МОНТАЖ ЦИЛИНДРОВ
Внутри цилиндра компрессора или двигателя внутреннего сго-
рания совершается рабочий цикл, в течение которого происходят
изменения давления и температуры газов в широких пределах.
Кроме того, в тронковых агрегатах зеркало цилиндра является
направляющим при движении поршня в цилиндре. Поэтому ци-
линдр должен обладать надлежащей прочностью, плотностью,
жесткостью и точностью размеров. Цилиндр должен надежно смазы-
ваться и охлаждаться.
Конструкции цилиндров компрессоров и двигателей весьма
многообразны и зависят от типа и назначения агрегата, давления
сжатия газов, способов охлаждения, производительности и мощ-
ности агрегата, а также от материалов, из которых они изгото-
влены.
В зависимости от давления газов цилиндры изготовляют для
низких и средних давлений (до 70 кПсм2) из легированного чугуна
с присадкой ванадия, хрома и других составляющих, повышающих
износоустойчивость рабочей поверхности; для давления до 150 кГ/см2
из стального литья; для давления более 150 кПсм2 из поковок
углеродистой стали марки 35 или 45; для давлений от 500 кГ/см2
и выше из поковок легированной стали.
Изготовленные цилиндры испытывают на прочность и плотность
(герметичность). Газовые полости цилиндров, изготовленных ив
чугуна и стального литья, подвергают гидравлическому испытанию
под давлением, равным полуторному рабочему давлению, а полости
рубашек охлаждения — гидравлическому испытанию под давле-
нием от 3 до 6 кГ/см2. Испытательное давление 3 кГ/см2 отно-
сится к цилиндрам, в которых охлаждающая вода из зарубашеч-
ного пространства во время работы агрегата выходит свободным
|СЛИВОМ.
Газовые полости цилиндров, рабочее давление в которых
650 кГ/см2 и выше, испытывают давлением риоп =1,25 X
X Рраб кГ/см2.
102
КОНСТРУКЦИИ ЦИЛИНДРОВ
Цилиндры компрессоров и небольших двигателей, а также ци-
линдры компрессоров с незначительными напряжениями охлаж-
даются воздухом. Тепло в окружающую среду отводится через
ребра цилиндров (рис. 67, а).
Цилиндр с водяным охлаждением двухтактного двигателя мощ-
ностью 100 л. с. в одном цилиндре показан на рис. 67, б. Он отлит из
чугуна вместе с рубашкой
охлаждения и воздухопрово-
дами для продувки возду-
хом. Недостатком такой кон-
струкции является то, что
при износе зеркала цилиндра
необходимо заменять весь
цилиндр.
Типовая конструкция
компрессорного цилиндра
среднего давления с водяным
охлаждением показана на
рис. 67, в. В этой конструк-
ции рубашка охлаждения
отлита из чугуна вместе
с цилиндром. В связи с тем,
что конструкция такого ци-
линдра сложна и сам ци-
линдр дорог, с целью уде-
шевления ремонта рабочая
часть цилиндра выполнена
сменной. В цилиндр устано-
влена специальная гильза,
которая при износе может
быть заменена новой.
Гильза (втулка), не омы-
вающаяся непосредственно
охлаждающей водой, назы-
вается сухой, а гильзы, по-
верхности которых омыва-
ются водой и эта омываемая поверхность является частью рубашки
охлаждения, называются мокрыми. На рис. 67 г, д приведены кон-
струкции цилиндров с мокрыми гильзами.
Цилиндр, показанный на рис. 67, г, предназначен для компрес-
сора высокого сжатия. В этом цилиндре гильза 1 выполнена из
стальной поковки, а рубашка 2 отлита из чугуна.
Цилиндр четырехтактного двигателя с мокрой гильзой, изгото-
вленной из чугуна, приведен на рис. 67, д.
Допустимые отклонения размеров компрессорных цилиндров
приведены в табл. 33 и 34.
103
Таблица 33
Допустимые отклонения размеров цилиндров
Наименование отклонения
Рисунок
Допустимые отклонения
Эллипсность (оваль-
ность) цилиндров диа-
метром:
до 150 мм
более 150 мм
Э — Di — D мм
Не более половины
допуска на диаметр по
2-му классу точности —
0,02 мм
Не более допуска на
диаметр — 0,04 мм
Конусность цилинд-
ров диаметром:
до 150 мм
более 150 .и.и
К =	— D мм
То же
Перекос осей цилин-
дров Н
Не более 0,02 мм на
100 мм длины цилиндра
Неперпендикуляр-
ность плоскости приле-
гания цилиндра к оси
цилиндра П
Не более 0,02 мм на
100 мм~ диаметра ци-
линдра
Отклонение от соос-
ности цилиндровых от-
верстий С
Не должно превышать
0,03—0,04 мм
104
П родолжение табл. 33
Наименование отклонении	Рисунок					Допустимые отклонения
Непараллельность осей цилиндров в блоке			0	р, ог			Не более 0,015 мм на 100 мм длины
	kwwwwwl			ив	\ 1	
			7 О,	Ог			
Разностенность обра- ботанных поверхностей цилиндров	£				£	Не более 10% номи- нального размера
Соединение верхнего
посадочного пояска
гильзы (втулки) с ци-
линдром (блоком, ста-
ниной)
Соединение нижнего
посадочного пояска
гильзы (втулки) с ци-
линдром (блоком, ста-
ниной)
3 = 0,5 мм для двига-
телей и компрессоров
А4 А®
-jP ;	; для двига-
телей и компрессоров
А о А >
; -Гт- независимо от
•Л.Д Л.
наличия сальниковых
уплотнений
Неперпендикуляр-
ность нижней поверх-
ности опорного бурта Б
относительно оси ци-
линдра
Не более 0,015—
0,02 мм на 100 мм диаме-
тра втулки
105
Продолжение табл. 33
Наименование отклонения
Рисунок
Допустимые отклонения
Изменение внутрен-
него диаметра (jDj —
— Pjj — jDju) в местах
посадочных поясков
в плоскостях оси вала
и по «ходу»
Изменений не должно
быть (допуски не пред-
усматриваются)
Таблица 34
Допустимые отклонения рабочей части цилиндров в мм
Наименование отклонения	Диаметр гильзы (втулки) цилиндра, jhjh			
	260	261—345	346—425	426—500
Эллипсность п конусность ра- бочей поверхности гильзы	0,04	0,05	0,08	0,09
ОБЪЕМ РАБОТ ПРИ МОНТАЖЕ ЦИЛИНДРОВ
В большинстве случаев цилиндры поставляются на место мон-
тажа в собранном виде.
Перед установкой цилиндров на раму или картер необходимо:
1)	расконсервировать и промыть все узлы и детали цилиндра!
2)	проверить посадочные и направляющие поверхности на ци-
линдрах и рамах, на которые устанавливаются цилиндры. Забоины
и заусеницы на этих поверхностях не допускаются. Их снимают на-
пильником или шабером;
3)	проверить, а если нужно, исправить центрирующие штифты
и отверстия под них;
4)	изготовить и положить между контактными поверхностями
прокладку, если она предусмотрена конструкцией;
106
Рис. 68. Схема замера положения оси цилиндров.
е
8
5)	установить цилиндр на раму по посадочным и направляющим
поверхностям, штифтам и закрепить.
После этого проверить перпендикулярность оси цилиндра к оси
коленчатого вала.
Оси цилиндров должны располагаться в плоскости, проходящей
через ось коленчатого вала и середину мотылевой шейки. Оси ци-
линдров проверяют на перпендикулярность к оси коленчатого вала,
на наклон по «ходу» (наклон в плоскости качания шатуна) и на
отклонение от середины мотыле-
вой шейки кривошипа коленчатого
вала.
Положение осей цилиндров
компрессоров и двигателей боль-
ших размеров проверяют при по-
мощи натянутой струны и штих-
маса с микрометрической головкой
(рис. 68, а).
Положение осей цилиндров
вертикальных компрессоров и не-
больших двигателей проверяют
специальным приспособлением
с рейсмусом (рис. 68, б).
При проверке положения осей
цилиндров вертикальных компрес-
соров и двигателей больших раз-
меров (рис. 68, а) кривошип ко-
Рис. 69. Приспособление для уста- ленчатого вала, находящегося под
новки отвеса.	проверяемым цилиндром, устана-
1 — корпус; 2 — регулирующие винты; ВЛИВаюТ В ГОрИЗОНТаЛЬНОб ПОЛО-
з — направляющая.	жение и опускают через центр
цилиндра отвес, изготовленный из
стальной струны диаметром ~ 0,3 мм, на нижний конец кото-
рой прикрепляют груз весом до 3—5 кг. Для быстрого успокое-
ния колебаний отвеса груз помещают в сосуд с маслом.
Для удобства установки отвеса по центру цилиндра струну
прикрепляют к специальному приспособлению (рис. 69), позволя-
ющему легко и достаточно точно передвигать ее в любом направлении
в горизонтальной плоскости.
Установка отвеса по центру цилиндра производится пере-
мещением отвеса по результатам замера (штихмасом) расстояния
от образующей цилиндра до натянутой струны в двух взаимно
перпендикулярных плоскостях в верхней части цилиндра, вдоль
оси коленчатого вала и перпендикулярно к ней (по «оси» и по
«ходу»).
Отвес в верхней части цилиндра должен быть установлен с точ-
ностью до 0,01—0,02 мм.
После установки и выверки отвеса в верхней части цилиндра
замеряют расстояние между образующей цилиндра и струной в ниж-
108
ней части цилиндра в тех же взаимно перпендикулярных плоскостях
(см. рис. 68, а).
По замерам в нижней части цилиндра на всех монтируемых
цилиндрах (индивидуальных или блочных) определяют величину
смещения и отклонения оси цилиндра от перпендикулярности на
единицу длины (на 1 м длины).
Отклонение оси цилиндра от центра в сечении II определяют по
формулам:
б,— б2	/
;г11 = ——- мм (по «ходу»),
хп =	2 мм (по «оси»;.
Наклон оси цилиндра определяют из уравнений:
Я = 61 2"-;- мм/м (по «ходу»),
Н = мм/м (по «оси»),
где и б2 — расстояния между образующей цилиндра и струной
отвеса в сечении II (см. рис. 68, а) по «ходу» в мм\
gj и г2 — расстояния между образующей цилиндра и струной
отвеса в сечении II по «оси» в мм\
I — расстояние между сечениями I—II, в которых про-
изводится замер, в м.
Направление наклона определяют по величине замеров в сече-
нии II. Например, если размер б± больше, а размер б2 меньше номи-
нального, то ось цилиндра наклонена по «ходу» в сторону меньшего
размера (см. рис. 68, а).
Отклонение от перпендикулярности оси цилиндра к оси колен-
чатого вала и направление отклонения по «ходу» и по «оси» опреде-
ляют после сопоставления полученных величин с величиной и на-
правлением отклонения оси вала от горизонтальности и с величиной
и направлением наклона посадочной (контактной) поверхности рамы,
картера или станины.
Без сопоставления этих величин можно допустить ошибку при
выравнивании наклона оси цилиндров.
Наиболее часто встречающиеся причины отклонения оси ци-
линдра от перпендикулярности к оси вала приведены в табл. 35.
ИСПРАВЛЕНИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ОСИ ЦИЛИНДРА
Выбор метода исправления положения оси цилиндра в боль-
шинстве случаев зависит от причин, вызвавших неправильное поло-
жение оси цилиндра. Например, когда ось цилиндра не перпенди-
кулярна к контактной поверхности цилиндра, следует спилить часть
металла на этой поверхности.
109
Таблица 35
Причины отклонения оси цилиндра от перпендикулярности к оси вала
Рисунок
Краткая характеристика
Идеальный случай, когда
ось цилиндра перпендикуляр-
на к оси вала; плоскости при-
легания цилиндра и станины
(картера) параллельны между
собой и параллельны оси ва-
ла. В этом случае аг = аг\
б1 = б2; ось цилиндра совпа-
дает с отвесом, отклонение
ат = О.
Плоскости прилегания ци-
линдра и станины (картера)
параллельны между собой и
параллельны оси вала; ось
цилиндра перпендикулярна
к оси вала, но не совпадает
с отвесом. В этом случае
aY —.а2, бу~-^—б^,	.
Положение оси  цилиндра
не подлежит исправлению,
если величина наклона вала
на 1 м длины равновелика
величине наклона оси цилин-
дра и направлена в одну и ту
же сторону, т. е. когда г = а:1
Плоскости прилегания ци-
линдра и станины (картера)
параллельны между собой, но
не параллельны оси вала; ось
цилиндра перпендикулярна
к оси вала, но не совпадает
с отвесом. В этом случае
Положение оси цилиндра не
подлежит исправлению, если
величина наклона вала на 1 м
длины лежит в пределах до-
пуска и равновелика величи-
не наклона осн цилиндра и
направлена в одну и ту же
сторону, т. е. когда г = а:1
110
П родолжение табл. 35
Рисунок
Краткая характеристика
Плоскости прилегания ци-
линдра и станины (картера)
параллельны между собой и
не параллельны оси вала (ось
вала наклонена). Ось цилин-
дра не перпендикулярна к оси
вала, но совпадает с отвесом.
В этом случае-а1 = а2; б1 = б3.
Однако если наклон оси
вала больше допустимого, по-
ложение оси цилиндра подле-
жит исправлению (методика
исправления положения оси
цилиндра приведена ниже)
Плоскости прилегания ци-
линдра и станины (картера)
параллельны между собой и
параллельны оси вала. Отвес
перпендикулярен к оси вала.
Ось цилиндра не перпендику-
лярна к оси вала и не совпа-
дает с отвесом.
В этом случае а1 = а3,
6i¥=62; х#=0.
Если наклон оси вала на 1 м
длины больше допустимого,
положение оси вала должно
быть исправлено.
111
Если неправильное положение оси цилиндра вызвало неперпен-
дикулярность посадочного буртика втулки цилиндра к его оси или же
посадочного буртика в блоке цилиндра (рис. 70, а), то следует спи-
лить лишний металл на буртиках.
Рис. /0. Схема исправления перекоса оси
цилиндра.
1 — микрометрический глубиномер; 2 — бурт блока
цилиндра; з — бурт втулки; 4 — индикатор.
В тех случаях, когда неправильное
положение осей цилиндров вызвано
чрезмерным наклоном контактной по-
верхности рамы (картера) или оси
коленчатого вала, следует произвести
повторный монтаж рамы и переукладку
коленчатого вала. Поэтому при уста-
новке рамы (картера) и при укладке
вала необходимо тщательно проверять
положение плоскостей и осей, от кото-
рых в большей степени зависит даль-
нейший ход монтажа всего агрегата.
Величина (Л) снятия металла на
цилиндре для выравнивания положе-
ния оси цилиндра определяется по
произведенным замерам в сечении II
(рис. 70, б) по формуле
, xD	,	(6t — б,) D
h=—j-~ мм или п,— -	— мм,
где h — наибольшая высота слоя металла, подлежащего снятию, в мм;
х — смещение оси цилиндра от центра в сечении II в мм,
б, ------------бо
х= L.,—? мм;
412
6L и б2 — величины замеров в сечении II в мм;
I — расстояние между сечениями, в которых производился
обмер, в м;
D — диаметр цилиндра в м.
Излишний слой металла следует снимать с периодическими
замерами и с обязательной проверкой на краску по плите. Исправ-
ление положения оси цилиндра установкой каких-либо прокладок
категорически запрещается.
После снятия излишнего слоя металла (спиливания, шабрения)
на опорных поверхностях цилиндра или рамы (картера) должны
быть выполнены следующие условия.
1.	Отклонение осей цилиндров от неперпендикулярности к оси
коленчатого вала по «ходу» и по «оси» не должно быть более 0,1 мм
на 1 м длины.
2.	Отклонение осей цилиндров от неперпендикулярности к опор-
ной поверхности рамы (картера) по «ходу» не должно превышать
для тронковых компрессоров и двигателей 0,3 мм, а для крейцкопф-
ных 0,1 мм на 1 м длины.
3.	На пришабренных поверхностях пятна краски должны распре-
деляться равномерно:
а)	на торцах буртов гильз (втулок) с густотой не менее одного
пятна на 1 см2;
б)	на опорных поверхностях цилиндров, блоков, рам (картеров)
не менее одного пятна на квадрате со стороной 25 мм.
4. Между пришабренными плоскостями щуп толщиной 0,05 мм
не должен проходить.
Одновременно с проверкой наклона и выравниванием оси ци-
линдра определяют положение оси цилиндра по отношению к сре-
дине мотылевой шейки и совпадение ее (пересечение) с осью колен-
чатого вала. Смещение оси цилиндра от средины (по «оси» колен-
чатого вала) допускается не более 1 мм в сторону противоположного
упорного подшипника.
Совпадение осп цилиндра и коленчатого вала (пересечение)
проверяют замером расстояний от мотылевой шейки до струны отвеса
при положении мотылевой шейки в в. м. т. + 90° и в н. м. т. + 90°.
При определении положения оси цилиндра вертикальных ком-
прессоров и небольших двигателей замеряют наклон цилиндра по
«оси» рейсмусом (см. рис. 68, б) при положении мотылевой шейки
кривошипа в в. м. т. и в н. м. т. Разность замеров определяет ве-
личину наклона цилиндра по «оси». По «ходу» наклон оси цилиндра
определяют уровнем.
8 Заказ 1077.
ГЛАВА 5
МОНТАЖ ШАТУННО-ПОРШНЕВОЙ ГРУППЫ
Основными деталями шатунно-поршневой группы являются:
шатун с подшипниками, прокладками и шатунными болтами, порш-
невой палец, поршень с кольцами; в крейцкопфных машинах —
крейцкопф, шток и сальниковые уплотнения.
Шатуны компрессоров предназначены для преобразования вра-
щательного движения коленчатого вала в возвратно-поступательное
движение крейцкопфа или поршня и передачи усилия от коленчатого
вала на поршень цилиндра.
Шатуны двигателей внутреннего сгорания предназначены для
преобразования возвратно-поступательного движения поршня во
вращательное движение коленчатого вала и передачи усилия от
поршня на вал.
Во время работы на шатун и его детали действуют попеременно
сжимающие и растягивающие усилия, а у быстроходных машин еще
и изгибающие от сил инерции.
Шатуны (рис. 71) состоят из стержня 1, нижней головки 2, верх-
ней головки 3, втулки верхней головки шатуна 4, вкладышей ниж-
ней головки шатуна 3, прокладок 6, шатунных болтов с гайками
и шплинтами 7, 8, 9.
Стержни шатунов изготовляют круглыми или двутаврового се-
чения. Шатуны со стержнями двутаврового сечения изготовляют
горячей штамповкой. Основные конструкции шатунов приведены
на рис. 72.
Шатуны тихоходных двигателей большой мощности изготовляют
с разъемной нижней головкой (рис. 72, а). Это облегчает изго-
товление и позволяет регулировать величину камеры сжатия,
устанавливая прокладки между пятой шатуна и телом нижней
головки.
В зависимости от конструкции агрегата шатуны разделяют на
главные и прицепные (рис. 72, б).
Шатуны тихоходных двигателей и компрессоров изготовляют из
стали марок Ст. 4, Ст. 5 или стали 30.
114
Для изготовления шатунов быстроходных двигателей и компрес-
соров применяют углеродистую сталь марок 35, 45 и легированную
сталь 40Х, 38Х.
Рис. 71. Конструкции шатунов быстроходных машин.
1 — стержень; 2 — нижняя головка шатуна; 3 — верхняя го-
ловка шатуна; 4 — втулка верхней головки шатуна; 5 — вкла-
дыши (подшипники нижней головки шатуна); в — прокладка;
7 — шатунный болт; 8 — гайки; 9 — шплинт; 10 — прицепной
шатун; 11 — палец прицепного шатуна.
ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ШАТУНАМ
1.	Оси отверстий верхней и нижней головок шатуна должны
быть параллельны между собой, перпендикулярны к оси стержня
и лежать в одной плоскости.
Непараллельность осей головок не должна превышать 0,02 —
0,03 мм на 100 мм длины.
2.	Оси отверстий под шатунные болты должны быть перпендику-
лярны к оси нижней головки шатуна, параллельны оси стержня и
симметрично расположены по отношению к ней.	(
Непараллельность осей отверстий под шатунные болты допу-
скается не более 0,02 мм на 100 мм.
3.	Отверстия, расточенные в верхней и нижней головках шатуна,
должны быть цилиндрическими. Овальность и конусность не должны
превышать допусков 2-го класса точности для малых и средних
шатунов и 3-го класса точности для крупных шатунов.
8*
115
a
Рис. 72. Конструкции шатунов тихоходных
машин.
I — стержень; 2 — нижняя головка шатуна; <3 — верх-
няя головка шатуна; 4 — втулка верхней головки
шатуна; 5 — вкладыш; б — прокладка; 7 — шатунный
болт; 8 — гайка.
в
416
Стержни и головки шатунов не должны иметь волосовин, трещин,
рисок, плен и других дефектов. Смазочные отверстия должны быть
очищены от грязи и стружки.
ПОДШИПНИКИ ВЕРХНЕЙ И НИЖНЕЙ ГОЛОВОК ШАТУНА
В зависимости от размеров шатунов подшипники верхней головки
шатуна могут быть неразъемными и разъемными.
На рис. 73 приведены наиболее часто встречающиеся конструкции
подшипников верхних головок шатунов малых и средних размеров.
Рис. 74. Схема замера положения осей шатуна.
Рис. 73. Конструкции
подшипников верх-
них головок шатунов.
1 — призма; 2 — контрольный валик; 3 — линейный индика-
тор; i — стойка индикатора; о — плита; 6 — шатун; 7 — штих-
мас; 8 — поршень.
Такие подшипники представляют собой втулки, изготовленные из
бронзы и запрессованные в верхнюю головку шатуна.
Подшипники верхних головок шатунов больших размеров (мощ-
ных тихоходных компрессоров и двигателей внутреннего сгорания)
разъемные (см. рис. 72, в) состоят из вкладышей, залитых антифрик-
ционным сплавом — баббитом.
Подшипники нижней головки шатуна (мотылевые подшипники)
снабжены толстостенными или тонкостенными вкладышами, зали-
тыми баббитом. По конструкции они почти ничем не отличаются от
вкладышей коренных подшипников.
117
Правильность положения осей верхней и нижней головок шатуна
проверяют на разметочной плите при помощи призм I (рис. 74, а),
контрольных валиков или поршневых пальцев 2 (рис. 74, б) и линей-
ного индикатора 3 со стойкой (рис. 74, в).
ПОРШНЕВЫЕ ПАЛЬЦЫ
Поршневые пальцы изготовляют сплошными или полыми. В за-
висимости от положения в поршне и подшипнике верхней головки
шатуна пальцы разделяют на плавающие (свободно ходящие в под-
шипнике верхней головки шатуна и бобышках поршня или поршне-
, вой вставки) и неподвижные (укрепленные в шатуне).
При установке нового поршневого пальца проверяют прямо-
линейность его образующей индикатором в центрах токарного
станка. Отклонение не должно превышать 0,02 мм, овальность
(эллипсность) не более 0,03 мм, конусность не более 0,03—0,04 мм.
Диаметр втулок или подшипников верхней головки шатуна
проверяют микрометрическим штихмасом или лучше всего внутри-
мером с индикатором с ценой деления шкалы 0,01 мм.
Допустимые зазоры в подшипниках верхней головки шатуна
(между пальцем и втулкой или вкладышами) приведены в табл. 36.
Таблица 36
Допустимые зазоры в подшипниках верхней головки шатуна в мм
Зазор	Номинальный диаметр, мм			
	60	61—110	111—155	156—200
Наименьший		0,05	0,08—0,10	0,10—0,12	0,12—0,15
Наибольший	  .	0.07	0,10-0,12	0,12-0,15	0,15—0,20
Поршневые пальцы изготовляют из малоуглеродистой стали марок
15Х, 20Х и цементируют на глубину 0,75—2,5 мм с последующей
закалкой. Твердость поверхности поршневого пальца должна быть
в пределах HRC50—HRC65 (при пробе напильником на поверхности
пальца не должно оставаться никаких следов).
ШАТУННЫЕ БОЛТЫ
Шатунные болты (рис. 75) используют для крепления нижней
головки или соединения разъемной верхней головки шатуна.
Шатунные болты изготовляют из углеродистой стали с содер-
жанием углерода до 0,45% или из хромоникелевой стали с содержа-
нием хрома до 1% и никеля до 3,5—5%.
Шатунные болты четырехтактных, двухтактных двигателей двой-
ного действия и компрессоров со средней скоростью поршня не
118
менее 5,5 мм/сек изготовляют из стали марок Ст. 5 или Ст. 3. Для
шатунных болтов таких же двигателей и компрессоров со средней
скоростью поршня более 5,5 м!сек применяют сталь марок 35Х,
40ХН, 40Х, 35ХМА, 35XH3, 20ХНЗА.
Рис. 75. Конструкции шатунных болтов.
При изготовлении шатунных болтов из легированной стали обя-
зательна термическая обработка, в результате чего предел проч-
ности повышается до 90 кГ/мм2, при относительном удлинении (при
пятикратной длине образца) не менее 11%.
Установка шатунных болтов
Перед установкой нового шатунного болта необходимо замерить
микрометром его длину с точностью до 0,01 мм и записать в паспорте.
При установке любого шатунного болта необходимо проверить:
1)	состояние галтелей, резьбы болта, осматривая через лупу
пятикратного увеличения. Риски, забоины, рваная резьба, острые
переходы, подрезы недопустимы;
2)	наличие трещин при помощи дефектоскопии или же кипяче-
нием болта в насыщенном содовом растворе. Для этого шатунный
болт следует прогреть в машинном масле, тщательно протереть,
прокипятить в течение 2—3 мин в насыщенном содовом растворе и
просушить. Поверхность болта покроется слоем соды. В местах
трещин на поверхностном слое соды появится масло, вышедшее
из трещин. Наличие трещин можно также проверить при помощи
меловой обмазки;
3)	прилегание гайки и головки шатунного болта к контактным
поверхностям шатуна и крышки шатуна при помощи щупа или по
краске.
Перекосы исправляют шабровкой (шабровать следует, не трогая
галтелей).
Гайки шатунных болтов затягивают специальными динамоме-
трическими ключами с муфтой предельного момента. Перетяжка и
11»
недотяжка гаек шатунных болтов недопустимы. Удлинение шатун-
ных болтов при затяжке (по данным заводов-изготовителей) допу-
скается 0,06—0,15 мм.
Рис. 76. Приспосо-
бление для замера
длины болта.
1 — скоба; 2 — шарик;
3 — шатунный болт.
Удлинение шатунных болтов при затяжке
гаек измеряется специальным приспособлением
с микрометрическим винтом (рис. 76).
При отсутствии данных заводов-изготови-
телей о допускаемом удлинении шатунных
болтов при затяжке следует пользоваться
правилами технической эксплуатации двигате-
(лей внутреннего сгорания.
Упругое удлинение шатунных болтов из
малоуглеродистой стали должно быть 0,0003 от
длины болта, для болтов из легированных
сталей — 0,0004.
Остаточное удлинение шатунного болта до-
пускается в пределах 0,0003 от его длины.
Если остаточное удлинение шатунного болта
превышает этот предел, шатунный болт сле-
j дует заменить.
После установки шатунных болтов, а также
во время испытания машины после сборки про-
веряют надежность шплинтовки и затяжки гаек,
а также общее состояние шатунных болтов.
Разрыв шатунных болтов приводит к самым крупным авариям,
поэтому за ними необходимо следить с момента их установки.
Причины обрыва шатунных болтов
Основной причиной обрывов шатунных болтов является усталость
металла в результате переменной нагрузки во время работы агре-
гата.
Усталость металла шатунных болтов появляется вследствие:
1)	больших зазоров в мотылевых подшипниках;
2)	чрезмерной овальности мотылевых шеек коленчатого вала;
3)	чрезмерной затяжки гаек шатунных болтов (часто повторя-
ющаяся затяжка);
4)	недостаточной затяжки гаек шатунных болтов или ослабления
их во время работы агрегата;
5)	неправильного прилегания гаек или головок шатунного болта
к контактной поверхности шатуна или крышки (перекос);
6)	перегрева подшипников (разрушение антифрикционного
сплава);
7)	задиров или заклинивания поршней, крейцкопфов;
8)	неплотной посадки болта в отверстии;
9)	неравномерной работы цилиндров (частые пропуски вспышек,
чрезмерное повышение давления газа при нагнетании в цилиндрах
компрессоров двойного действия);
120
10)	превышения максимально допустимого числа оборотов;
11)	механического повреждения болта или гайки (вмятины,
риски, поврежденные резьбы и др.);
12)	неудачной конструкции и плохого изготовления (неправиль-
ный выбор металла для болта и гайки, плохое качество механиче-
ской и термической обработки).
ПОРШНИ КОМПРЕССОРОВ
Поршни компрессоров подразделяются на:
1)	дисковые простые и составные, применяемые в крейцкопфных
компрессорах (рис. 77, а);
2)	тронковые, применяемые в бескрейцкопфных компрессорах
(рис. 77, б);
3)	дифференциальные (ступенчатые), применяемые в многосту-
пенчатых компрессорах высокого давления (рис. 77, в);
4)	наборные, в которых канавки под поршневые кольца обра-
зуются посредством набора на стержень промежуточных колец
(рис. 77, г).
Наиболее распространенным материалом для изготовления порш-
ней компрессоров является чугун марки СЧ18-36.
Стержни дифференциальных составных поршней компрессоров
высокого давления изготовляют из стали марки 40 с пределом проч-
ности при разрыве не менее 57 кГ/.мм\ относительным удлинением
не менее 17% и твердостью не более НВ 197. Для наборных поршней
небольших размеров стержни изготовляют из стали марок 35 и 40.
Промежуточные кольца малых наборных поршней изготовляют из
стали марок 25 и 35, а больших наборных поршней — из чугуна
перлитной структуры.
Поршни горизонтальных крейцкопфных компрессоров можно
подвешивать на штоках или опирать на рабочую поверхность ци-
линдра.
В поршнях большого диаметра имеется специальная несущая
поверхность. Для уменьшения износа ее заливают баббитом марки
Б-16 (рис. 77, а).
ПОРШНИ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
При работе двигателя в поршне возникают механические напря-
жения от действия давления газов и тепловые напряжения, вызван-
ные высокой температурой, образующейся от сгорания топлива
в цилиндре.
Поршни разделяют на крейцкопфные для двигателей простого и
двойного действия и бескрейцкопфные для тронковых двигателей.
На компрессорных станциях больше всего применяют двигатели
бескрейцкопфные — тронковые.
121
0901
г
ПОРШНИ ТРОНКОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
В поршне тронкового двигателя направляющей частью является
его цилиндрическая часть (юбка) — тронк.
а
Рис. 78. Конструкции поршней двига-
телей.
1 — поршень; 2 — кольца; 3 — поршневой
палец; 4 — шатун; 5 — сливная трубка.
По конструкции тронковые
поршни разделяют на цельные
(рис. 78, а) и составные — с отъ-
емной головкой поршня и встав-
кой для крепления поршневого
пальца (рис. 78, б).
Тронковые поршни изготовля-
ют как с принудительным охлаж-
дением, так и без него. Обычно
5	охлаждение масляное, реже во-
дяное.
Принудительное охлаждение применяют для поршней при мощ-
ности цилиндров 100 л. с. и более, а также для поршней быстроход-
ных двигателей с повышенным тепловым напряжением.
123
Материал тронковой части поршня должен обладать высокими
антифрикционными качествами, легко обрабатываться, иметь не-
большой коэффициент расширения.
Материал головки поршня должен быть огнестойким и газоплот-
ным.
Для тронковой части разъемного поршня применяют антифрик-
ционный чугун перлитной структуры марки СЧ24-44, а для голо-
вок — чугун марки СЧ28-48, а иногда и СЧ24-44.
Основные требования, предъявляемые к поршням
Дисковые поршни компрессоров должны отвечать следующим
требованиям:
а)	отверстие под шток должно быть концентрично внешней ци-
линдрической поверхности поршня. Смещение центров допускается
в пределах 2-го класса точности;
б)	отклонение от перпендикулярности поверхности опорного
торца под шток и оси отверстия под шток допускается в пределах
до 100 мм диаметра прилегающей поверхности;
в)	отклонение от перпендикулярности торцовых поверхностей
поршня к оси отверстия под шток допускается в пределах 0,03 мм
на 100 мм диаметра поршня.
В дифференциальных поршнях с жестко соединенными ступе-
нями должна быть обеспечена соосность наружных поверхностей.
Допускается биение одной ступени по отношению к другой не более
0,03 мм.
В тронковых поршнях ось отверстия под поршневой палец
должна быть перпендикулярна к оси наружного диаметра поршня.
Отклонение не должно превышать 0,02 мм на 100 мм длины
пальца.
К поршням всех машин предъявляют следующие требования:
1)	пазы для поршневых колец должны быть параллельны между
собой, а боковые их поверхности перпендикулярны к образующей
тронковой части поршня;
2)	овальность (эллипсность) и конусность наружной цилиндри-
ческой части поршня допускаются в пределах допуска на диаметр;
3)	на трущихся поверхностях поршней (на цилиндрической на-
ружной поверхности, в канавках под поршневые кольца, в отвер-
стиях под поршневой палец) не должно быть пористости, раковин
и других изъянов.
Пористость и мелкие раковины в поршнях больших размеров
можно устранить, заварив их электродами из монель-металла или
поставив на резьбе чугунные пробки на сурике. После устранения
дефектов поршень следует подвергнуть гидравлическому испытанию.
ПОРШНЕВЫЕ КОЛЬЦА
При помощи поршневых колец создают уплотнения между стен-
кой (зеркалом) цилиндра и поршнем компрессора или двигателя
внутреннего сгорания, предотвращают прорыв газов в разделяемую
124
поршнем полость или картер двигателя, передают тепло от поршня
через стенку цилиндра в рубашку охлаждения, а также удаляют
излишнюю смазку со стенок цилиндра и предохраняют от проник-
новения масла в нагнетательную полость компрессора или в камеру
сжатия двигателя. По назначению поршневые кольца подразделяют
на уплотняющие (компрессорные) и маслосъемные.
Маслосъемные кольца устанавливают только на поршнях верт"
кальных компрессоров и двигателей внутреннего сгорания прост*
действия. Поршни горизонтальных компрессоров и двигателей вну-
треннего сгорания (простого действия) имеют только уплотняющие
поршневые кольца.
Наиболее часто встречающиеся сечения поршневых колец приве-
дены на рис. 79.
По конструкции поршневые кольца подразделяют на разрезные —
упругие (рис. 79, а) и разъемные — секционные с распорной пла-
стичной пружиной (рис. 79, б).
Поршневые кольца изготовляют из чугуна перлитной структуры
марок СЧ18-36, СЧ21-40, СЧ24-44, СЧ28-48.
Для поршней компрессоров, в которых температура сжимаемого
газа не превышает 75—80° С, поршневые кольца могут быть изго-
товлены из пластмассы и капрона.
Требования, предъявляемые к поршневым кольцам
К поршневым кольцам предъявляют следующие требования:
1)	поршневые кольца должны быть упругими и плотно при-
жиматься по всей окружности к стенкам цилиндра, а также
125
оказывать равномерное давление на стенки цилиндра по всей
окружности.
Величина соприкосновения цилиндрической поверхности кольца
с поверхностью цилиндра должна быть не менее 2/3 общей длины
кольца, на остальной 1/3 части окружности допускается зазор на
допускаемый зазор
на 1/3 окружности
Рис. 80. Схема замера зазоров.
а — проверка на просвет; б — проверка зазора в замке; в — про-
верка зазора по высоте.
приработку не более 0,04 мм. Величину зазора определяют щупом
или на просвет (рис. 80 а, б, в);
2)	торцы поршневого кольца должны быть перпендикулярны
к образующей наружной поверхности кольца;
3)	поршневое кольцо должно обладать высокими механическими
качествами и хорошо сохранять упругость для обеспечения необхо-
димой плотности между поршнем и стенками цилиндра.
Остаточная деформация при разводке кольца на х/8 его диаметра
не должна превышать 10—12% зазора в свободном состоянии. Для
126
повышения упругости колец допускается накатка с внутренней
стороны;
4)	фаски на рабочей цилиндрической части уплотняющих колец,
а также раковины, плены, трещины, вмятины, выхваты от резца или
шлифовального камня недопустимы;
5)	установленное в канавку кольцо поршня должно передви-
гаться свободно, без заеданий.
ДОПУСКАЕМЫЕ ЗАЗОРЫ В КАНАВКАХ ПОРШНЯ И В ЗАМКЕ
КОЛЬЦА
Количество перекачанного масла в камеру сжатия зависит от
величины зазора в поршневых канавках поршня. Чем больше зазор,
тем больше будет перекачанного масла
в камере сжатия.
При движении поршня вниз (рис. 81)
кольцо, очищая смазку с поверхности
цилиндра, создает под кольцом масляный
клин, давление в котором достигает
5—6 кГ!смг. Под этим давлением масло
поступает в зазоры под кольцом и за
кольцом.
При движении поршня вверх кольцо
вследствие трения прижимается к нижней
плоскости кольцевого паза, часть масла
выдавливается в зазор между поршнем
и цилиндром, а другая часть вверх в ка-
меру сжатия или сгорания.
Для уменьшения перекачки масла
Рис. 81. Схема насосного
действия колец.
в камеру сжатия на поршнях устанавливают специальные масло-
съемные кольца и подбирают наивыгоднейшие зазоры по высоте
кольца в канавке поршня.
Таблица 37
Допустимые зазоры в канавках и в замках поршневых колец
Величина зазоров (в мм) при диаметре поршня, мм
Зазоры	200	250	300	350	400	450	500	550	600	700
По высоте верхнего кольца		0,08	0,09	0,10	0,11	0.12	0,12	0,12	0,12	0,14	0,15
По высоте остальных колец 		0,05	0,05	0,06	0,07	0,08	0,08	0,08	0,08	0,10	0,10
В замке верхнего кольца 		1,00	1,25	1,50	1,75	2,00	2,25	2,50	2,75	3,00	3,25
В замке второго коль- ца 		0,75	1,10	1,40	1,60	1,70	1,80	1,90	2,00	2,20	2,50
В замке остальных колец 		0,60	0,85	1,00	1,15	1,50	1,70	1,70	1,85	2,00	2,20
127
Допустимые зазоры в канавках для поршневых колец в зависи-
мости от диаметра поршня приведены в табл. 37.
Плотность прилегания колец в значительной степени зависит от
зазоров в их замках.
При установке колец необходимо следить за тем, чтобы замки
были рассредоточены и не находились на одной прямой. Величину
зазора в замке кольца проверяют щупом при установке кольца
в цилиндр (см. рис. 80, б). Допустимые зазоры в замках колец
в зависимости от диаметра поршня и места расположения кольца
приведены также в табл. 37.
Увеличенные зазоры в канавках поршня по высоте кольца спо-
собствуют интенсивному загоранию колец. При этом упругость
колец теряется, ухудшается герметичность, увеличивается прорыв
газов.
СБОРКА ШАТУННО-ПОРШНЕВОЙ ГРУППЫ
Основные операции и последовательность
при сборке шатунно-поршневой группы
I. Подготовка к сборке шатуна. Промывка и проверка шатуна:
1)	внешним осмотром выявляют трещины, волосовины, плены,
раковины и другие видимые дефекты;
2)	прочищают, промывают и продувают воздухом отверстия для
подачи масла (маслопроводы);
3)	промывают и проверяют вкладыши или подшипники нижней
головки шатуна (проверка качества заливки);
4)	промывают и проверяют подшипники верхней головки шатуна
(проверка размеров, овальности и конусности);
5)	проверяют положение осей нижней и верхней головок шатуна;
6)	промывают и проверяют поршневые пальцы и зазор между
пальцем и подшипником верхней головки шатуна;
7)	проверяют шатунные болты, гайки, а также их положение
в отверстиях шатунных болтов и прилегание опорных поверхностей
шатунных болтов и шатуна.
II.	Подготовка к сборке поршня. Промывка и проверка поршня:
1)	внешним осмотром головки поршня тронковой части его,
поршневых канавок, бобышек поршневых пальцев выявляют тре-
щины, раковины, поры и другие дефекты;
2)	обмеряют бобышки поршневых пальцев, определяют величину
овальности, конусности;
3)	проверяют зазор между пальцем и стенкой бобышки в чугунном
поршне и натяг в алюминиевом поршне с плавающим пальцем;
4)	проверяют расположение поршневого пальца между упорными
кольцами;
5)	проверяют поршневые кольца по цилиндру, выявляя степень
прилегания по окружности, и определяют зазоры в замке;
6)	проверяют степень прилегания и величину зазоров по высоте
поршневых колец в поршневых канавках.
128
III.	Сборка шатуна в группу шатун — поршень без поршневых
колец (машины тронкового типа).
IV.	Проверка параллельности осей шатуна и поршня в собран-
ном виде (рис. 82).
Рис. 82. Схема проверки параллельности осей шатуна и поршня
в собранном виде.
Замер на приспособлении
Рис. 83. Схема проверки положения
поршня в цилиндре.
Рис. 84. Приспособление для уста-
новки поршня в цилиндр.
1 — поршень; 2 — кольцо; з — конусная
наставка; 4 — цилиндр.
V.	Пробная установка группы шатун — поршень в цилиндр
с присоединением шатуна к мотылевой шейке шатунными болтами
и с установкой зазора в мотылевом подшипнике.
VI.	Проверка положения поршня в цилиндре в верхней и нижней
мертвых точках (рис. 83).
129
9 Заказ 1077.
Проверку выполняют с целью определения зазора между направ-
ляющей частью поршня и стенкой цилиндра и наличия перекосов по
оси вала при движении поршня от верхней мертвой точки к нижней.
Величину зазоров и перекосов проверяют щупом и на просвет.
Величины монтажных зазоров приведены в табл. 38.
Монтажные зазоры между чугунным порш
	Диаметр ци							
Показатели	ДО 150	151-165	166—180	181 — 200	201 — 220	221 — 250	251 — 280	
Разница диаметров поршня в тронке и цилиндре . .	0,16— 0,18	0,18— 0,20	0,20— 0,23	0,22— 0,25	0,24- 0,26	0,29— 0,30	0,32- 0,34	
Зазор у головки поршня	1,5	1,6	1,8	2,0	2,2	2,5	2,8	
VII.	Демонтаж группы шатун — поршень, установка поршневых
колец и установка группы шатун — поршень с поршневыми коль-
цами в цилиндр, крепление шатуна к мотылевой шейке коленчатого
вала.
Рис. 85. Конструкция крейцкопфа.
1 — ползун; 2 — регулирующий винт; 3 — поршень.
При установке группы шатун — поршень следует пользоваться
приспособлением, показанным на рис. 84.
У крейцкопфных горизонтальных машин перед установкой порш-
ней монтируют крейцкопфы.
Типовая конструкция крейцкопфа приведена на рис. 85. При
работе на крейцкопф действуют переменные нагрузки — сжатие и
130
растяжение. Корпус крейцкопфа изготовляют из стали или чугуна,
башмаки из чугуна. Рабочие поверхности башмаков заливают баб-
битом.
Перед установкой крейцкопф промывают в керосине и тщательно
продувают воздухом. Подготовленный к установке крейцкопф про-
Таблица 38
нем (направляющей частью) и цилиндром в мм
ЛИН дров, мм
	281-320	321-360	361—400	401—450	451—500	501—550	551 — 620	621 — 680
	0,36-0,39	0,37-0,41	0,38—0,47	0,45-0,50	0,48-0,53	0,50-0,57	0,52—0,64	0,55-0,70
	3,2	3,4	3,5	3,8	3,9	4,0	4,2	4,5
веряют по параллелям — по краске и щупом. При проверке по краске
башмак крейцкопфа должен быть равномерно покрыт пятнами краски
на площади не менее 65—75%; на квадрате со стороной 25 мм должно
быть равномерно расположено не менее 6—7 пятен. При проверке
прилегания башмака к нижней параллели щуп толщиной 0,05 мм
не должен проходить между нижним башмаком и нижней параллелью.
В зависимости от конструктивных особенностей соосность крейц-
копфа с осью штока и цилиндра регулируют прокладками между
башмаками и корпусом крейцкопфа или же при помощи регули-
рующих клиньев, зажимаемых регулировочными винтами. После
регулировки оси крейцкопфа замеряют зазор между верхним баш-
маком и верхней параллелью. Зазор должен быть по всей поверх-
ности одинаковым и равным от 0,15 до 0,30 мм в зависимости от
диаметра крейцкопфа. Этот зазор проверяют щупом. Центровку
t крейцкопфа производят при помощи струны и штихмаса (с учетом
прогиба струны), окончательно центровку крейцкопфа проверяют
после присоединения его к шатуну и установки поршня со штоком.
СБОРКА ПОРШНЯ КРЕЙЦКОПФНЫХ КОМПРЕССОРОВ
Поршни крейцкопфных компрессоров присоединяют к штокам.
Перед установкой штока необходимо проверить резьбу и его тру-
щуюся поверхность. Глубокие риски, вмятины, подрезы в местах
выхода резьбы недопустимы.
Овальность штока на рабочей длине штока допускается в пре-
делах допуска на обработку по диаметру.
Ось штока и ось укрепляемого на нем поршня должны совпадать.
Биение наружного диаметра поршня относительно оси штока при
проверке в центрах станка или на призмах (рис. 86) не должно пре-
9*	131
вышать 1/4—1/3 диаметрального зазора между поршнем и зеркалом
цилиндра.
Поршень на штоке фиксируется упорным цилиндрическим или
конусным буртом (рис. 87).
Посадка поршня на шток ходовая (свободная). При сборке поршня
и штока необходимо обеспечить герметичность в местах крепления
штока. Это очень важно в компрессорах высокого давления.
Уплотнение достигается притиркой поршня по бурту или конусу
штока или установкой прокладки
Рис. 87. Крепление поршня на штоке.
в сопряжении гаики, штока и
поршня. Во избежание само-
отвинчивания гайка должна на-
дежно крепиться (шурупами
и др.).
Собранный поршень со што-
ком устанавливают в цилиндр
для проверки соосности и зазо-
ров между поршнем и цилинд-
ром без поршневых колец и без
сальника штока. Вместо саль-
j—поршень; ? — упорный бурт; з— шток; ников устанавливают специаль-
4 — гайка.	ные контрольные монтажные
втулки (рис. 88).
| После проверки соосности и зазоров в двух крайних положениях
поршень со штоком из цилиндра вынимают. На поршень одевают
цодобранные и подогнанные по цилиндру кольца, вместо контроль-
ных монтажных втулок устанавливают сальник и затем собранную
группу — поршень с поршневыми кольцами и штоком — устанав-
ливают в цилиндр.
132
При установке на резьбу штока надевают тонкий металлический
конус (чулок) для облегчения прохода его через кольца сальниковых
уплотнений. Шток с крейцкопфом крепят после регулировки высоты
вредного пространства в задпей и передней полостях (рис. 89).
Высота вредного пространства должна быть отрегулирована до
величины, рекомендуемой заводом-изготовителем.
Рис. 88. Схема уста-
новки поршня со
штоком при помощи
монтажной втулки.
1 — поршень; 2 — шток;
з — монтажные втулки;
4 — крейцкопф; 5 — ша-
тун.
у^Свинцовая пластина.
Рис. 89. Схема заме-
ра высоты вредного
пространства.
Следует учитывать, что высота вредного пространства задней
полости должна быть меньше высоты передней полости примерно на
50%. Увеличенная высота вредного пространства передней полости
вызывается удлинением штока при нагревании.
СБОРКА И УСТАНОВКА САЛЬНИКОВ
В крышках цилиндров компрессоров, через которые проходит
шток, устанавливают сальниковые уплотнения, препятствующие
утечке сжимаемого газа в атмосферу.
133
Конструкции некоторых сальников приведены на рис. 90.
В компрессорах применяют сальники с мягкой и с металлической
набивками.
Рис. 90. Конструкции сальников.
1 — фланец сальника; 2, з, 4 — уплотняющие кольца; 5 — шпилька;
6 — прокладка; 7, S — обойма сальника.
В сальниках с мягкой набивкой уплотнение достигается попереч-
ным расширением упругой набивки при сжатии ее нажимной втулкой.
Материалом набивки в таких саль-
 ^9 никах могут 'быть асбест, пенька
а
А 9
и другие волокнистые материалы,
пропитанные смазкой и графитом,
или гибкие металлические набив-
ки из асбестового сердечника,
пропитанного смазкой с оболоч-
кой из баббитовой фольги.
Сальники с металлической на-
бивкой состоят из разных колец
антифрикционного сплава, анти-
фрикционного чугуна (бронза, чу-
гун, чугунные кольца с баббито-
вой наплавкой).
Рис. 91. Схема проверки сальниковых
колец.
6
134
Твердость колец должна быть не выше ЯВ140 — НВ160. Приме-
няют также кольца из пластмасс и капрона.
Перед сборкой сальника с металлической набивкой проверяют:
1)	прилегание уплотняющих колец по штоку или по калиброван-
ной оправке;
2)	прилегание торцовых поверхностей кольца на плите на краску
(рис. 91, а);
3)	прилегание торцов обойм и опорной плоскости донышка обоймы
по контрольной линейке и на плите (рис. 91, б);
4)	зазор между верхней плоскостью уплотняющего кольца и
торцом обоймы проверяют щупом (рис. 91, в). Зазор должен быть
в пределах 0,06—0,12 мм.
СБОРКА И УСТАНОВКА КЛАПАНОВ КОМПРЕССОРОВ
Клапаны предназначены для впуска газа в цилиндр и выпуска
из него. В большинстве случаев всасывающие и нагнетательные
клапаны самодействующие (без специальных приводов).
Наибольшее распространение
паны:
1)	пластинчатые кольцевые
одноярусные, многоярусные;
2)	полосовые швеллерные,
прямоточные;
3)	тарельчатые.
Независимо от конструктив-
ных особенностей и типа кла-
пана (всасывающего и нагнета-
тельного) они должны отвечать
следующим основным требова-
ниям:
1)	обеспечивать плотность
в закрытом состоянии;
2)	своевременно открываться
и закрываться;
3)	иметь минимальное сопро-
тивление протеканию газа;
4)	быть износоустойчивыми
и прочными;
5)	создавать минимальное
получили самодействующие кла-
Рис. 92. Клапан компрессорного ци-
линдра.
вредное пространство.
На рис. 92 приведена схема всасывающего и нагнетательного
клапанов.
Основные детали клапана — седло 1, ограничитель подъема
пластины 2, кольцевые пластины 3, клапанные пружины 4, стяжной
болт 5, нажимной стакан 6.
Наиболее ответственной деталью является клапанная пластина,
подвергающаяся во время работы вибрационной динамической
135
нагрузке с частотой от 270 до 1500 циклов в минуту при температуре
от —10° до +150° С и выше.
К деталям самодействующих кольцевых пластинчатых клапанов
предъявляются следующие основные требования:
1)	рабочие поверхности клапанных пластин должны быть шли-
фованные и не иметь рисок, вмятин и других изъянов;
2)	клапанные пластины, положенные на плиту, должны приле-
гать к ней всей плоскостью;
3)	после шлифовки на санках с магнитным столом пластины
должны быть размагничены;
4)	подъем клапанной пружины должен быть в пределах 2—4 мм;
5)	клапанные пружины должны быть подобраны соответственно
массе пластины и числу оборотов. Клапан со слабой пружиной за-
крывается с запаздыванием и садится на седло под действием обрат-
ного потока газа. При этом пластина садится с большим ударом,
снижается производительность и мощность клапана и пластина,
как правило, быстро изнашивается. Чрезмерно жесткие пружины
вызывают увеличенное дросселирование газа в клапане, которое
также ведет к снижению производительности и потере мощности;
6)	седло клапана должно быть шлифованное. Наличие рисок,
вмятин и других изъянов не допускается.
Седла пластинчатых клапанов изготовляют из чугуна марок
СЧ18-35, СЧ21-40, СЧ24-44, ограничители подъема — из чугуна
марок СЧ15-32, СЧ18-36, СЧ21-40. Для компрессоров высокого
давления седла клапанов и ограничители подъема изготавливают из
стали марок 35, 40, 45.
Для изготовления клапанных пластин применяют высококачест-
венную хромистую, хромомолибденовую, хромованадиевую, хромо-
никелевую и углеродистую стали. Для компрессоров невысокого
давления (до 65 кПсм'2-') при условии работы при температуре до 85° С
клапанные пластины могут быть изготовлены из текстолита.
Перед сборкой всасывающего и нагнетательного клапанов сле-
дует проверить плотность прилегания посадочных поясков седла
к плоскостям клапанных пластин.
Собранный клапан должен быть испытан на герметичность.
Налитый керосин в течение 5 мин не должен просачиваться через
контактные поверхности. Кроме того, должны быть проверены подъем
пластин и утопание пружины в гнездах (канавках) ограничителя
подъема.
После проверки состояния посадочных мест под клапаны в ци-
линдре и установки прокладок монтируют клапан, стакан и закреп-
ляют крышками при помощи шпилек.
ГЛАВА 6
МОНТАЖ МЕХАНИЗМОВ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
Для осуществления в цилиндре двигателя непрерывно следую-
щих один за другим процессов сгорания необходимо в определенный
момент подать в каждый его цилиндр свежий воздух пли газо-воз-
душную смесь, а после сгорания ее освободить цилиндр от сгорев-
ших (отработавших) газов.
В четырехтактных и двухтакт-
ных двигателях с прямоточной про-
дувкой (кроме двигателей с расхо-
дящимися поршнями) эту функцию
выполняют всасывающие и выхлоп-
ные клапаны, приводимые в дей-
ствие механизмом распределения.
Механизм распределения (рис. 93)
состоит из распределительного вала!
и его привода, кулачковых шайб
(кулачков) 2, толкателей 5, рычагов
(коромысел) 4 и шестерен 5.
Распределительный (стальной)
вал с насаженными или откован-
ными с ним заодно кулачками пред-
назначен для привода системы ры-
чагов открытия и закрытия всасы-
вающих и выхлопных клапанов.
Распределительный вал приводится
во вращательное движение от колен- Рис. 93. Схема механизма рас-
чатого вала при помощи шестерен-	пределения.
чатой или цепной передачи. Схемы
наиболее распространенных передач показаны на рис. 94 а, б.
Число оборотов распределительного вала четырехтактных дви-
гателей равно половине числа оборотов коленчатого вала
Пр = -у- об/мин.
137
Число оборотов распределительного вала двухтактных двигателей
равно числу оборотов коленчатого вала пр = пк.
Распределительный вал устанавливают на подшипниках сколь-
жения, залитых баббитом, или на подшипниках, изготовленных из
другого антифрикционного сплава, или на подшипниках качения.
Распределительный вал должен быть уложен горизонтально с плот-
ностью не более 0,2 мм на 1 м длины; горизонтальность укладки
проверяют уровнем и по отвесу крючком.
Рис. 94. Схема привода распределительных валов.
1 — распределительный вал; 2 — шестерни; з — звездочки; < — натяжной ролик;
6 — цепь.
Вкладыши, залитые баббитом, должны быть подогнаны к своим
постелям. При этом щуп толщиной 0,05 мм должен заходить в зазор
между вкладышем и егс постелью к плоскости разъема на глубину
не более 10 мм. Упорный подшипник должен быть установлен у при-
водной шестерни.
Монтажный боковой разбег распределительного вала не должен
быть больше 0,10—0,15 мм. Опорные подшипники должны обеспе-
чивать свободное расширение распределительного вала при его
нагреве. Зазор в подшипниках во время монтажа проверяют щупом
или свинцовым оттиском.
Величину зазора регулируют, изменяя толщину прокладок
в разъеме вкладышей.
Кулачковые шайбы распределительных валов изготовляют из
малоуглеродистой стали, поддающейся цементации и закалке, или
из чугуна (отбеленного). Кулачковые шайбы на посадочные места
распределительного вала должны быть посажены плотно с натягом
138
и закреплены стопорными болтами или шпонками. На некоторые
распределительные валы кулачковые шайбы насаживают на мелкие
шлицы.
Шестерня представляет собой диск, на ободе которого нарезаны
прямые, косые и шевронные зубья.
Независимо от расположения зубьев зацепление их происходит
по криволинейной поверхности профиля зубьев (по эвольвентному
профилю). При вращении шестерен соприкасающиеся между собой
зубья катятся без скольжения. Шестерни с косыми и шевронными
зубьями работают более
плавно и бесшумно. Основ-
ные элементы цилиндриче-
ских шестерен с прямыми
зубьями приведены на рис. 95.
Рис. 95. Основные элементы шестерни.
DH — диаметр начальной окружности; Пв — диа-
метр окружности выступов; Овп —диаметр ок-
ружности впадин: t — шаг; h — высота зуба;
h' — головка зуба; h" — ножка зуба; s — тол-
щина зуба; Ь — ширина зуба.
Рис. 96. Схема крепления шес-
терен на распределительных ва-
лах.
1 — распределительный вал; 2 — шес-
терня.
Шестерни передач от коленчатого вала к распределительному и
другим валам привода вспомогательных агрегатов двигателя (масля-
ного насоса, пускового устройства, магнето и др.) подразделяют на
ведущие и водимые.
Наиболее распространенный способ крепления шестерен на
распределительных валах и осях приведен на рис. 96.
Ведущие шестерни коленчатых валов в большинстве случаев
разъемные. Одна из возможных конструкций крепления разъемной
шестерни на коленчатом валу приведена на рис. 97.
При монтаже разъемных шестерен коленчатых валов допускается:
1)	эксцентричность наружной обточки шестерни и внутренней
расточки ее под вал до 0,1 мм на 1 м диаметра;
2)	неперпендикулярность боковых плоскостей шестерни к оси
расточки до 0,05 мм на 1 м диаметра;
139
3)	непрямолинейность и непараллельность зуба к оси шестерни
до 0,02 мм на 100 мм длины;
4)	отклонение толщины зуба от номинальной по начальной окруж-
ности до 0,04 мм (проверяется зубомером).
При сборке зубчатых передач тщательно проверяют:
а)	радиальное биение, которое не должно превышать 0,02 мм на
100 мм диаметра;
б)	осевое (торцовое) биение, которое должно быть не более 0,01 мм
на 100 мм диаметра;
в)	величины зазоров между зубьями, которые должны быть в пре-
делах величин, приведенных в табл. 39;
Таблица 39
Монтажные зазоры между зубьями шестерен в мм
Модуль, мм	Сумма чисел зубьев сопрягаемых шестерен			
	20—50	50—100	100—150	150—230
4-8	0,20	0,25	0,30	0,40
10—14	0,25	0,35	0,50	0,70
16—20	0,30	0,50	0,70	0,90
г)	прилегание рабочих поверхностей зубьев.
Радиальное и осевое биение шестерен проверяют на специальных
оправках или после установки шестерни на вал при помощи инди-
Рис. 97. Схема крепления разъемной
шестерни на коленчатом валу.
1 — коленчатый вал; 2 — шестерня; 3 — разъ-
емная ступица.
катора (рис. 98). Для проверки
радиального биения по началь-
ной окружности шестерен с пря-
мыми зубьями между послед-
ними устанавливают специально
изготовленный для этой цели
контрольный ролик 1, который
при замере последовательно пе-
рекладывают из впадины во впа-
дину между зубьями шестерни.
Величину радиального биения
определяют индикатором 3.
Зазор между зубьями шес-
терен проверяют щупом (рис. 99)
и свинцовым оттиском.
Качество зацепления шесте-
рен проверяют по краске. Для
этого поверхность зубьев веду-
щей шестерни покрывают слоем
краски и проворачивают ее не-
сколько раз для того, чтобы
на зубьях ведомой шестерни
образовались следы краски.
140
Рис. 98. Схема замера биения шестерен.
1 — контрольный ролик; 2 — шестерня; з — ин-
дикатор.
Рис. 99. Схема замера зазоров.
Рис. 100. Схема проверки качества зацепления зубьев шес-
терни по отпечаткам краски.
141
О качестве зацепления судят по отпечаткам краски на зубьях ведо-
мой шестерни (рис. 100). Чем равномерней и на большей площади
зубьев расположены пятна краски, тем лучше собрана передача.
Отпечаток краски шестерен, оси которых параллельны и нахо-
дятся в одной плоскости, а расстояния между осями валов в преде-
лах норм, приведен на рис. 100, а. Отпечаток, приведенный на
рис. 100, б, характерен для шестерен, оси которых находятся на
параллельных горизонтальных плоскостях или скрещиваются.
Зацепление шестерен, оси которых непараллельны во всех пло-
скостях, характеризуется отпечатками, показанными на рис. 100, в
и г.
В тех случаях, когда оси шестерен параллельны и не скрещи-
ваются, но межцентровое расстояние увеличено или уменьшено,
отпечатки будут такими, как на рис. 100, д и е.
При неправильном зацеплении шестерен усилия на зубья рас-
пределены неравномерно. В процессе работы это вызывает увели-
ченный шум и даже разрушение зубьев, а затем и шестерен.
Правильность зацепления шестерен достигается регулировкой
положения всех осей.
Площадь соприкосновения зубьев шестерен должна быть в пре-
делах величин, приведенных в табл. 40.
Таблица 40
Нормы контакта зубьев в передаче (ГОСТ 1643-56)
Показатели	Степень точности шестерен								
	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Отпечаток (пятно) контакта, %: по высоте не менее	65	60	55	50	45	40	30	25	30
по длине не менее	95	90	80	70	60	50	40	30	35
ДЕФЕКТЫ ЗАЦЕПЛЕНИЙ, ПРИЧИНЫ ИХ ВОЗНИКНОВЕНИЯ И СПОСОБЫ
УСТРАНЕНИЯ (табл. 41)
Таблица 41
Дефекты зацеплений
Проявление дефекта	Возможная причина дефекта	Способы устранения
Неравномерный стук и усиливающееся и ис- чезающее щелкание	Ошибки в шаге зуба или чрезмерно большие зазоры	После приработки под нагрузкой снять шабером натиры с металлическим блеском
Дребезжащие звуки, скрежет, вызывающие вибрацию мест крепле- ния валов и осей ше- стерен	Малые боковые зазо- ры, острые крошки на головках зубьев, непа- раллельность осей ше- стерен	Увеличение бокового за- зора опиловкой зуба. До- стижение параллельности осей шестерен
142
Продолжение табл. 41
Проявление дефекта	Возможная причина дефекта	Способы устранения
Периодическое прояв- ление шума, повторя- ющееся на каждом обо- роте шестерни Шум, переходящий в сплошной вой при уве- личении числа оборо- тов; постоянный, нерав- номерный стук	Эксцентричное распо- ложение зубьев относи- тельно оси вращения шестерни Искажение формы по- верхностей зубьев или наличие местных дефек- тов зубьев (выбоины, вмятины, глубокие про- дольные риски)	При монтаже устранить практически невозможно Удаление шабером неров- ностей, видных после рабо- ты под нагрузкой. При на- личии глубоких и широ- ких продольных рисок за- менить новыми
ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НА МОНТАЖ ЦЕПНОЙ ПЕРЕДАЧИ
Цепные передачи являются разновидностью зубчатых передач.
В механизмах газораспределения двигателей внутреннего сгорания
наибольшее распространение получили цепные передачи с примене-
нием втулочно-роликовых и зубчатых цепей (рис. 101, а, б).
Втулочно-роликовые цепи (рис. 101, а) состоят из наружных 1
и внутренних стальных коленных пластин 2, соединенных между
собой шарнирно при помощи валиков 3 и втулок 4. Сцепление со
звездочкой осуществляется роликом 5, свободно сидящим на втулке 4.
Такие цепи могут быть применены в механизмах со скоростью пере-
дачи до 15 м/сек.
Зубчатые цепи (рис. 101, б) состоят из набора стальных коленных
пластин зубообразной формы, звенья цепи между собой соединены
шарнирно. Во время работы зубья пластин входят во впадины звез-
дочки и катятся по ее зубьям без скольжения. Такие цепи работают
почти без шума, поэтому их часто называют бесшумными. Допу-
скаемая скорость передачи — до 25 м/сек.
143
Наиболее распространенные способы крепления звездочек на
валах приведены на рис. 102.
При сборе цепных передач необходимо обеспечить параллель-
ность осей ведущей и ведомой звездочек и совпадение средних пло-
Рис. 102. Схема крепления звездочек.
1 — звездочка; 2 — болт; з — ступица; 4 — вал; 5 — шпонка;
6 — паз.
скостей зубьев звездочек. Параллельность валов проверяют штих-
масом (если расстояние между ними небольшое) или при помощи
рейсмусов и струны.
Рис. 103. Схема проверки установки звездочек.
Совпадение средних плоскостей зубьев звездочек проверяют по
боковым поверхностям дисков звездочек при помощи линейки или
струны (рис. 103). По линейке или струне проверяют совпадение
звездочки 1 в точках Л и Б и звездочки 2 в точках В и Г.
144
При одинаковой ширине звездочек и при параллельных валах
на звездочках точки А и Б, а также В и Г должны лежать на одной
прямой.
Величина перекоса вала на ! .и длины может быть определена по
формуле
пв = а-^- 1000 мм,
где а — зазор в точке А в мм;
б — зазор в точке Б в мм;
I — расстояние между точками замера в мм.
В тех случаях, когда ширина звездочек 1 и 2 неодинакова, заме-
ряют зазоры в точках А и Б на звездочке I и зазоры в точках В и Г
на звездочке 2. При правильно установленных валах зазоры в точ-
ках А и Б должны быть между собой равны (а = б) и зазоры в точ-
ках В и Г также равны (в = г).
Во время монтажа проверяют торцовое и радиальное биение
звездочек по схеме, показанной на рис. 103. При определении парал-
лельности осей валов торцовое биение звездочек целесообразно
производить до проверки параллельности осей валов. Торцовое
биение звездочек не должно превышать 0,05 мм на 100 мм диаметра.
Надевают и натягивают цепи только после установки и выверки
парных звездочек. Концы надетой на звездочки цепи соединяют
при помощи соединительных замков. Замки с прямыми пластинами
(рис. 104, а) применяют для цепей с четным числом звеньев, а изог-
нутые (рис. 104, б) — для цепей с нечетным числом звеньев. Для
устранения излишнего провисания ведомой ветви цепи применяют
регулирующие натяжные устройства со звездочками или гладкими
роликами.
УСТАНОВКА КРЫШЕК ЦИЛИНДРОВ
Крышка цилиндра — одна из наиболее ответственных деталей
двигателя. Она служит для плотного закрывания цилиндра и обра-
зования камеры сжатия. Кроме того, в крышке размещаются всасы-
вающие и выхлопные клапаны (в четырехтактных двигателях),
пусковые клапаны, газовыпускные клапаны, свечи запаливания,
индикаторные краны, а у двигателей высокого сжатия предохрани-
Ю Заказ 1077.
145

5
Рис. 105. Конструк-
ции крышек цилин-
дров.
а — четырехтактных дви-
гателей; б—двухтакт-
ных двигателей.
1 — гнездо запальных
свеч; 2 — отверстия ин-
дикаторных кранов;
-3, 5 — гнезда клапанов;
4 — гнездо пускового
клапана.
тельные клапаны. На крышках монтируют стойки осей рычагов
механизма распределения (рычагов привода клапанов). Во время
работы двигателя крышки цилиндров подвергаются действию вы-
сокого давления и температуры горячих газов в цилиндре, а также
большим усилиям от затяжки гаек крепления крышки к цилиндру.
Крышки четырехтактных и двухтактных двигателей состоят из
верхнего и нижнего донышек, соединенных между собой системой
ребер и перемычек, размещенных так, чтобы обеспечить:
1)	жесткость крышки и устойчивость ее против механических
и термических напряжений;
2)	удобное расположение вставляемых в крышку узлов и дета-
лей;
3)	удобное расположение деталей крепления крышек к цилиндру
или к блоку цилиндров, не допускающее перенапряжения донышек
крышек при креплении;
4)	надежное охлаждение внутренних поверхностей крышек.
Нижнее донышко, являющееся составной частью камеры сгора-
ния, •> вследствие воздействия температуры горящих газов всегда
стремится выпучиваться в сторону огня.
В связи с этим нижние донышки крышек делают сводчатыми
или двойными с вертикальными перегородками.
Для надежного охлаждения во всех крышках цилиндров охла-
ждающая вода должна циркулировать направленным потоком.
Как правило, подвод охлаждающей воды осуществляется в местах
наименьшего нагревания, отвод — в наиболее нагретых местах.
Это предотвращает резкое переохлаждение нагретых участков от
попадания на них холодной воды.
Крышки цилиндров изготовляют цельными или составными
из прочного чугуна СЧ28-48 или стали.
На рис. 105 приведены типовые конструкции крышек цилиндров
четырехтактных (рис. 105, а) и двухтактных (рис. 105, б) двигателей,
[УСТАНОВКА КРЫШЕК НА ДВИГАТЕЛЕ
Перед установкой крышки на двигателе ее следует промыть,
тщательно осмотреть донышко и все посадочные бурты и плоскости.
Вставные узлы, проходящие через полость охлаждения, устанав-
ливают в собранном виде и испытывают водой под давлением. Испы-
тательное давление внутренней полости охлаждения должно быть
6 кПсм2, при этом течь и потение во всех соединениях и на теле
крышки не допускаются. При установке крышек на двигателе про-
веряют правильность посадки их на шпильки крепления.
Зазор между отверстием под шпильку и шпилькой по всей окруж-
ности должен быть 1—2 мм. Обязательно проверяют зазор между
посадочным (уплотняющим) буртом крышки и выточкой в цилиндре
(рис. 106). Он должен быть одинаковым по всей окружности в пре-
делах 1—2 мм. Одностороннее прилегание бурта крышки к стенке
выточки на цилиндре не допускается, так как при расширении
10*
147
крышки от нагревания может произойти разрыв верхней части
цилиндра.
В затянутом состоянии крышки зазор между неприлегающей
частью крышки и верхним торцом рубашки цилиндра должен быть
2—3 мм.
В качестве уплотняемого материала, устанавливаемого под
буртик крышки, применяют
I	1	красномедные отожженные
2~3мм
Рис. 106. Установка крышек.
прокладки толщиной 1,5—
2 мм. Прокладки можно из-
готовить на месте монтажа
из красномедной проволоки
диаметром 3,5—4 мм.
При креплении крышек
к цилиндрам следует равно-
мерно затягивать гайку,
шпильку и не допускать при
этом перекосов.
При пропуске газов через
прокладку с одной стороны
цилиндра следует с этой сто-
роны незначительно подтя-
нуть гайку. Если это не
устранило неплотность, кры-
шку необходимо установить
заново. Усилие затяжки гаек
должно быть в 1,2—1,5 ра-
за больше максимального
давления газов.
Чрезмерная затяжка гаек
может привести к разру-
шению мест крепления шпи-
лек в цилиндре, рубашке
и т. д.
УСТАНОВКА ТОЛКАТЕЛЕЙ
При установке толкателей (рис. 107) и его деталей необходимо
проверять:
1)	свободу хода толкателя и его направляющей; задержки и
заедания недопустимы;
2)	свободу вращения ролика на оси;
3)	степень прилегания опорной поверхности ролика к рабочей
поверхности кулачка. Проверяют щупом. Перекос и скрещивание
осей ролика толкателя и кулачковой шайбы (кулачка) недопустимы.
При установке рычагов (коромысел) привода клапанов необхо-
димо проверять свободу вращения рычагов и передвижение их
вдоль оси.
148
Рис. 107. Конструкция толкателя.
1 — ролик; 2 — палец ролика; з — пята; 4 — корпус; 5 — пру-
жина; 6 — штанга.
УСТАНОВКА ФАЗ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ
К установке и регулировке фаз газораспределения приступают
после окончания монтажа и проверки всех узлов механизма газо-
распределения, установки крышек цилиндров и клапанов на ней.
Все звенья механизма газораспределения должны быть установ-
лены так, чтобы открытие и закрытие клапанов (всасывающих,
выхлопных, выпускных) производилось в моменты, соответствующие
определенным положениям поршня или колена вала, как указано
заводом-изготовителем в диаграмме фаз газораспределения дви-
гателя.
На рис. 108 приведена одна из возможных диаграмм фаз газо-
распределения четырехтактного двигателя. По этой диаграмме
открытие выхлопного клапана начинается в момент, когда кривошип
этого цилиндра еще не дошел до н. м. т. 23°, т. е. когда , рабочий
такт еще не закончился.
Закрытие выхлопного клапана заканчивается, когда кривошип
прошел за в. м. т. 21°.
Открытие всасывающего клапана начинается, когда кривошип
этого цилиндра еще не дошел до в. м. т. 8°, т. е. когда еще не закон-
чился такт выхлопа, а конец закрытия всасывающего клапана про-
149
исходит в момент, когда кривошип прошел за н. м. т. 30°, т. е. когда
начался такт сжатия.
Такое опережение открытия и запаздывание закрытия клапанов
устанавливают с целью максимального увеличения «время — сече-
ния» клапанов во время тактов всасывания и выхлопа.
Продолжительность открытия клапанов по углу поворота колен-
чатого вала зависит от профиля кулачка и не зависит от установки
распределительного вала. Начало открытия клапанов зависит от
положения профиля кулачка относительно положения кривошипа
коленчатого вала, а также от правильности установки кулачков
Рис. 108. Диаграмма фаз газораспределе-
ния.
распределительного вала от-
носительно углов поворота
кривошипов.
Установка фаз газорас-
пределения начинается с оп-
ределения верхней и нижней
мертвых точек кривошипно-
шатунного механизма пер-
вого цилиндра (первым ци-
линдром в большинстве слу-
чаев считают цилиндр, распо-
ложенный возле маховика).
В современных двигате-
лях внутреннего сгорания
верхняя и нижняя мертвые
точки поршня отмечены спе-
циальными метками на ма-
ховике.
Положение поршня пер-
вого цилиндра, находяще-
гося в в. м. т., характеризуется совпадением метки в. м. та на махо-
вике со стрелкой С, установленной на картере или на раме двигателя
неподвижно.
Если на маховике таких меток нет, то положение поршня в в. м. т.
определяется следующим образом:
1)	поворачивая вал вручную, кривошип первого цилиндра не
доводят до в. м. т. примерно на 35—40° (рис. 109);
2)	на маховике против стрелки С делают метку а (тонкую риску
мелом или точку керном), затем в цилиндр до упора в донышко поршня
вводят стержень со стрелкой. Против стержня закрепляют непод-
вижно рейку (пластинку) и на ней против стрелки делают от-
метку а;
3)	поворачивают вал и следят за движением стержня со стрелкой.
До тех пор пока поршень не перейдет в. м. т., стержень будет дви-
гаться вверх, а стрелка отдаляться от метки а на рейке.
После того как поршень перейдет через в. м. т., стержень начнет
передвигаться вниз, а стрелка приближаться к метке а на рейке. Вал
следует вращать до тех пор, пока стрелка на стержне не совпадет
150
f51
с меткой а на рейке. Это положение отмечают на маховике против
неподвижной стрелки с меткой б;
4)	полученную дугу аб делят пополам и отмечают на маховике
среднюю точку В. Если метка В совпадает со стрелкой С, кривошип
первого цилиндра займет положение, при котором поршень будет
находиться в в. м. т. Проверку следует проводить не менее двух раз.
На маховике против метки В делают метку в. м. т.г — верхняя мерт-
вая точка первого цилиндра. Нижняя мертвая точка находится на
диаметрально противоположной стороне маховика и отмечается
меткой н. м. т.1.
В тех случаях, когда на маховике нет заводских меток начала
открытия и конца закрытия всасывающего клапана, их определяют
следующим образом:
1)	по формуле Zo — мм/град определяют длину отрезка
окружности маховика, соответствующую одному градусу поворота
маховика (О —диаметр маховика в мм);
2)	определяют длину отрезка окружности маховика, соответст-
вующую углу начала открытия всасывающего клапана
I = ZqUhv
где ан — угол между началом открытия всасывающего клапана и
в м. т. в градусах (значение ан берут из диаграммы фаз газораспре-
деления);
3)	от отметки в. м. т.1 откладывают найденный отрезок в сторону
вращения коленчатого вала и в конце отрезка делают отметку НОВ^^
(начало открытия всасывающего клапана первого цилиндра,
рис. 109, б);
4)	проворачиванием коленчатого вала против хода вручную под-
водят метку на маховике HOBQKi к стрелке С и устанавливают
положение кривошипа, соответствующее началу открытия всасы-
вающего клапана первого цилиндра;
5)	снимают промежуточную (паразитную) шестерню или шестерню
распределительного вала (в зависимости от того, какую из шестерен
легче снять) и поворачивают распределительный вал вручную так,
чтобы ролик толкания находился на цилиндрической части кулач-
ковой шайбы (рис. 110, а). После этого устанавливают между регу-
лировочным болтом 1 и шпинделем всасывающего клапана 2 необ-
ходимый зазор б (рис. 110, в).
Величина этого зазора указывается в инструкции завода-изго-
товителя двигателя. Если инструкции нет, то он должен быть уста-
новлен в пределах 0,30—0,35 мм. Зазор проверяют щупом.
Во время регулировки этого зазора необходимо следить за тем,
чтобы не было зазора между кулачковой шайбой 3 и роликом 4,
а также между штангой 5 и рычагом (коромыслом) 6.
Зазор б предусматривают для того, чтобы при расширении от
нагревания клапана и других деталей механизма газораспределения
избежать открытия клапана, когда ролик толкателя будет нахо-
152
диться на цилиндрической поверхности кулачковой шайбы (не на
профиле кулачка);
6)	проворачивают вручную распределительный вал в направле-
нии его вращения до тех пор, пока ролик не начнет набегать на
профиль кулачка (рис. 110, б).
При этом следят за изменением зазора б, который при набе-
гании ролика 4 на профиль кулачка 3 должен уменьшиться до
нуля;
Рис. ПО. Схема установки фаз газораспределения.
7)	проверяют положение метки на маховике начала открытия
всасывающего клапана (она должна быть против стрелки С) и уста-
навливают снятую шестерню;
8)	проворачивают маховик вручную в сторону вращения вала и
следят за открытием всасывающего клапана первого цилиндра.
Когда шпиндель клапана будет перемещаться в сторону закрытия,
необходимо тщательно следить за появлением зазора б между регу-
лировочным болтом 1 и шпинделем клапана 2. При появлении ма-
лейшего зазора (б = 0,02^-0,05 мм) вращение маховика следует
прекратить, а против стрелки С на маховике сделать метку (тонкую
риску мелом).
После этого измеряют длину дуги, заключенной между меткой,
полученной на маховике при определении конца закрытия всасы-
вающего клапана первого цилиндра, и меткой н. м. т.г,
9)	по длине дуги по формуле ан = 1/10 определяют угол, величину
которого сравнивают с величиной, указанной в диаграмме фаз газо-
распределения завода-изготовителя. Если эти величины не равны,
153
то метки начала открытия всасывающего клапана первого цилиндра
определены неправильно.
В этом случае вращением вручную маховика по ходу проверяют
начало открытия клапана и совпадение метки на маховике со стрел-
кой С.
Если метка начала открытия всасывающего клапана первого
цилиндра со стрелкой С не совпадает на значительную величину и
указывает, например, на запаздывание, то проверяют фазы газо-
распределения выхлопного клапана цилиндра, а также всасывающих
и выхлопных клапанов других цилиндров.
Так как кулачковые шайбы устанавливают на заводе-изго-
товителе и во время монтажа двигателя не переустанавли-
вают, то следует ожидать, что и на всех цилиндрах, как и на
первом, фазы газораспределения будут установлены также с запа-
здыванием.
Смещение фаз газораспределения устраняют комбинированной
перестановкой зубьев шестерен коленчатого и распределительных
валов путем поворота последних вручную на угол, соответствующий
повороту одного или нескольких зубьев.
Пример. Газораспределение четырехтактного двигателя по всем фазам и
цилиндрам имеет запаздывание на 10°. Шестерня коленчатого вала имеет
28 зубьев, а распределительного вала — 46 зубьев.
В этом случае поворот коленчатого вала на один зуб будет соответствовать
360°
углу поворота — 12,85°, а поворот распределительного вала на один зуб
2 X = 14,78°.
46
Коэффициент 2 вводится потому, что в четырехтактных двигателях распре-
делительный вал вращается с числом оборотов, в 2 раза меньшим, чем колен-
чатый вал. Следовательно, если шестерню коленчатого вала передвинуть на два
зуба по ходу, а шестерню распределительного вала на один зуб против хода
(против вращения распределительного вала), то распределение переместится
на величину, равную 12,85° + 12,85° — 14,78° = 10,92 .
Так как точность установки фаз газораспределения на двигателях допу-
скается в пределах 1—2°, то величина смещения 10,92° соответствует искомой
нами величине;
10)	после перестановки зубьев шестерен проверяют газораспре-
деление всасывающего клапана первого цилиндра. Если метки на
маховике начала открытия и конца закрытия всасывающего и вы-
хлопного клапанов первого цилиндра соответственно совпадают со
стрелкой С, то на шестерне распределительного вала, промежуточ-
ной (паразитной) шестерне, шестерне коленчатого вала делают метки
керном. Эти метки во время ремонта облегчают установку фаз газо-
распределения .
Методика установки фаз газораспределения на двигателях с при-
водом распределительных валов при помощи цепных передач ничем
не отличается от методики установки фаз газораспределения на
двигателях с приводом распределительных валов при помощи ше-
стерен. Особенностью является то, что подрегулировку углов опе-
154
режения и запаздывания открытия и закрытия клапанов производят
проворачиванием шестерни относительно распределительного вала
при отпущенных болтах крепления в пазах (см. рис. 102).
Натяжение цепи регулируют перемещением натяжных звездочек
или роликов. При регулировании натяжения цепи зажимные гайки
опор натяженных звездочек или роликов должны быть предвари-
тельно отпущены. Натяжение цепи должно быть таким, чтобы при
сотрясении от руки на цепи появилась небольшая рябь.
ЧАСТЬ ВТОРАЯ
РЕМОНТ КОМПРЕССОРОВ И ДВИГАТЕЛЕЙ
ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
ГЛАВА 7
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
В процессе эксплуатации происходит постепенное разрушение —
износ деталей.
Различают нормальный (естественный) и преждевременный (ава-
рийный) виды износа.
Нормальный износ — это неизбежный износ деталей, который
возникает под действием сил трения, температурных напряжений,
коррозий и других факторов. Он происходит в течение длительного
периода работы без заметного снижения работоспособности машины.
При преждевременном (аварийном) износе в течение короткого
времени размеры и форма деталей, а также физико-химические свой-
ства материалов изменяются настолько, что дальнейшая работа ма-
шины становится невозможной.
Преждевременный износ происходит не только из-за конструк-
тивных недостатков деталей, дефектов материалов, плохого качества
изготовления сборки и монтажа агрегатов, но и вследствие несоблю-
дения технических условий и правил эксплуатации машин (наруше-
ние режимов смазки, охлаждения, работа со значительной перегруз-
кой, несвоевременный или недоброкачественный ремонт).
Следует помнить, что преждевременный износ деталей в боль-
шинстве случаев приводит к авариям, которые на длительное время
выводят оборудование из строя.
Поэтому при эксплуатации и ремонте машин должна быть исклю-
чена возможность появления преждевременного (аварийного) износа,
а срок службы машин удлинен. Для этого эксплуатационному и
ремонтному персоналу компрессорных станций необходимо знать
виды износа деталей машин, причины их возникновения, а также
меры их снижения.
ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ИЗНОСА ДЕТАЛЕЙ
Основные’факторы, влияющие на износ деталей машин, — тре-
ние, воздействие переменных по величине и направлению (знакопе-
ременных) нагрузок, термические напряжения, химическое воздей-
156
ствие окружающей среды (газов, воздуха, влаги, кислоты, щелочи
и ДР-)-
В зависимости от преобладания каких-либо факторов износ
можно подразделить на следующие виды: механический, тепловой и
коррозионный.
Механический износ происходит в результате тре-
ния поверхностей сопряженных деталей и проявляется в виде исти-
рания поверхностного слоя трущихся деталей, а также в виде изме-
нения их размеров и формы.
При износе поверхностей сопряженных деталей зазоры между
ними увеличиваются. При увеличении зазоров больше допустимых
дальнейшая работа сопряженных деталей невозможна. Такой износ
называется предельным. Износ, при котором работа сопряженных
деталей еще возможна, называется допустимым износом.
Интенсивность износа схематически изображена на рис. 111.
В компрессорах и двигателях внутреннего сгорания механически
изнашиваются трущиеся поверхности поршня, цилиндра, колец,
шеек вала, подшипников, зубьев, шестерен, втулок, пальцев, крейц-
копфов, направляющих и других деталей.
Кроме механического износа, вследствие трения ряд деталей
подвергается износу от действия знакопеременной нагрузки. Износ
деталей от действия таких сил называется усталостью ме-
талла. Усталость металла выражается в появлении мелких тре-
щин в деталях.
В компрессорах и двигателях внутреннего сгорания такому из-
носу подвергаются шатунные болты, шатуны, коленчатые валы.
Тепловой износ наиболее резко выражен у деталей, под-
верженных кратковременному или длительному воздействию высо-
кой температуры. При этом металлические детали теряют свою меха-
ническую прочность (твердость, вязкость, износоустойчивость). При
неравномерном нагреве деталей или быстром изменении температуры
157
их, как правило, в деталях возникают внутренние напряжения,
приводящие к деформации и появлению трещин.
В компрессорах и двигателях внутреннего сгорания наиболь-
шему тепловому износу подвергаются крышки цилиндров, головки
поршней, клапаны, цилиндры и другие детали.
Коррозионному износу подвергаются металличе-
ские детали, находящиеся под воздействием агрессивных газов,
кислот, щелочей, а также под электрохимическим воздействием.
Разрушение деталей от коррозии проявляется в образовании глу-
боких раковин, губчатой структуры, в потере механической проч-
ности.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИЗНОСА ДЕТАЛЕЙ
Наблюдение за износом деталей начинается с момента ввода
машины в эксплуатацию и систематически проводится в процессе
эксплуатации (при ежедневном уходе и ремонтах). Наличие, а также
характер и величину износа деталей определяют ее осмотром во время
работы и после остановки, измерением основных параметров кон-
трольно-измерительными приборами, обмером деталей измеритель-
ными инструментами, а также исследованием состояния деталей
рентгенологическим и электромагнитным методами.
Обслуживание работающей машины. Нор-
мально работающая машина всегда создает характерный для нее
шум, состоящий из множества звуков, которые издают трущиеся,
вращающиеся и движущиеся детали.
При изменении зазоров между сопряженными деталями или при
каком-либо другом изменении состояния сопряженных деталей в ма-
шине возникают стуки и шумы, отличные от стуков и шумов нор-
мально работающей машины. По шуму и определяется ненормаль-
ность в работе машин. При внимательном и квалифицированном
обслуживании машины можно определить узел и даже отдельные
ненормально работающие детали этого узла. Для обслуживания
машин применяются специальные приборы —стетоскопы.
Осмотр машины. При внешнем осмотр© машины нетрудно
обнаружить неплотности соединений (течь масла, воды, пропуск
воздуха, газа), а при осмотре показаний контрольно-измерительных
приборов, установленных на машине, легко определить изменения
режима работы.
Осмотр и проверка на ощупь позволяют обнаружить повышение
температуры трущихся деталей. Осмотром неработающей машины
определяют качество крепления разборных соединений, степень на-
тяжения приводных цепей, состояние зубьев шестерен, величину
зазоров и др.
Измерением основных параметров работы ма-
шины (мощности, производительности) определяют наличие износа
поршневых колец, цилиндров, всасывающих, нагнетательных, вы-
хлопных и газовпускных клапанов и других узлов, влияющих на
мощность и производительность машин.
158
Обмером деталей определяют величину износа и из-
менение формы детали (эллипсность, конусность), а также правиль-
ность их сопряжения (параллельность, соосность и др.). Обмер
деталей является одним из основных способов определения вели-
чины износа и пригодности детали к дальнейшей эксплуатации.
ОРГАНИЗАЦИЯ И ПЛАНИРОВАНИЕ РЕМОНТА
Из всех форм организации ремонта оборудования компрессорных
станций наиболее целесообразной является система планово-преду-
предительного ремонта (ППР). Система ППР предусматривает ком-
плекс предупредительных и организационно-технических мероприя-
тий, обеспечивающих работоспособность агрегатов в процессе эксплу-
атации (ежедневный уход в соответствии с действующими инструк-
циями: осмотр, смазка, чистка, повседневное устранение мелких
дефектов эксплуатационным персоналом), а также своевременную
плановую остановку их на ремонт.
Планирование ремонта в системе ППР
Межремонтные периоды или периодичность ремонта оборудова-
ния зависит от скорости износа деталей, а объем ремонта — от абсо-
лютной величины износа деталей. В свою очередь скорость и вели-
чина износа деталей зависят от следующих конструктивных, техно-
логических и эксплуатационных факторов:
1)	расчетной и действительной нагрузки, скоростей движения,
работающих деталей, качества материалов, способа подвода смазки
и охлаждения и др.;
2)	качества механической и термической обработки деталей;
3)	эксплуатации с удельными нагрузками и скоростями, превы-
шающими расчетное значение качества смазки, трущихся и охла-
ждения нагревающихся деталей, коррозионного и эрозийного дейст-
вия среды.
Перечисленные факторы определяют ремонтную характеристику
машины, по которой и следует определять периодичность и объем
ремонта.
В связи с тем, что скорость и величина износа деталей по усло-
виям их работы неодинаковы и допустимые пределы величины износа
разных деталей также различны, а восстановление или замена изно-
сившихся деталей требует разных затрат средств и труда, различают
следующие виды ремонта: плановый осмотр, текущий, средний и
капитальный ремонты.
Плановый осмотр
При плановом осмотре поршневых компрессоров и двигателей
внутреннего сгорания производят чистку, устраняют неисправности,
которые не требуют разборки и длительной остановки.
159
Плановый осмотр компрессоров и двигателей внутреннего сгора-
ния большой мощности производится через каждые 200—300 ч ра-
боты.
После остановки вскрывают люки и проверяют:
1)	нагрев трущихся поверхностей коренных и мотылевых под-
шипников, поршней, цилиндров, штоков (на ощупь);
2)	крепление движущихся и вращающихся деталей и узлов
кривошипно-шатунного механизма (шатунных и коренных подшип-
ников, противовесов, крепление стяжных болтов пальца крейцкопфа,
крепление поршня на штоке и др.);
3)	натяжение цепей привода масляного насоса, распределитель-
ного вала и других узлов;
4)	состояние фундаментной рамы (при необходимости затягивают
гайки фундаментных болтов);
5)	масляные фильтры грубой и тонкой очистки (сливают отстой,
проверяют состояние путанки); при необходимости фильтры промы-
вают, а в фильтрах тонкой очистки заменяют путанку;
6)	уровень масла в картере и в выносном подшипнике; в случае
необходимости добавляют свежее масло;
7)	наличие масла в продувочных коллекторах; при обнаруже-
нии его обязательно сливают;
8)	поступление масла на трущиеся поверхности от лубрикаторов;
9)	воздушные фильтры, уровень масла в них и степень загряз-
ненности; в случае необходимости путанку промывают и масло до-
ливают до нормального уровня;
10)	зазоры в толкателях газовыпускных, всасывающих и выхлоп-
ных клапанов; при необходимости регулируют их;
11)	свечи зажигания, работающие с перебоями;
12)	магнето; при необходимости зачищают контакты, смазывают
фитиль;
13)	регуляторы топливного газа;
14)	контрольно-измерительные приборы.
Текущий и средний ремонты
При текущем ремонте производят все работы в объеме планового
осмотра; разбирают отдельно узлы, работавшие ненормально, об-
меряют и замеряют при необходимости отдельные детали. .*
При среднем ремонте производят частичную разборку компрессо-
ров и двигателей, осматривают и обмеряют основные детали, восста-
навливают или заменяют новыми изношенные детали. Для компрессо-
ров и двигателей внутреннего сгорания с числом оборотов в минуту
до 500 средний ремонт производят через каждые 4000—6000 ч работы.
При среднем ремонте, кроме работ, предусмотренных текущим
ремонтом, проверяют:
1)	износ поршней, поршневых колец, цилиндров;
2)	состояние коренных и мотылевых шеек коленчатого вала и
баббитовой заливки подшипников, производят выборочный обмер
шеек вала;
160
3)	зазоры в подшипниках, втулках, крейцкопфах (при необхо-
димости регулируют);
4)	состояние всасывающих, нагнетательных, выхлопных, газо-
впускных, пусковых клапанов (при необходимости притирают или
заменяют новыми);
5)	фазы газораспределения, опережения зажигания, момента
подачи пускового воздуха;
6)	состояние распределительной коробки пусковых клапанов;
7)	систему смазки (масляный насос, маслопровод, обратные
клапаны и другие узлы);
8)	систему питания топливом;
9)	систему контроля работы и защиты агрегата;
10)	положение фундаментной рамы.
На основании осмотров и обмеров составляют перечень деталей
и узлов, подлежащих восстановлению при следующем ремонте.
Капитальный ремонт
Капитальный ремонт компрессоров и двигателей внутреннего
сгорания производится при достижении предельной величины износа
основных деталей (коленчатого вала, цилиндров, поршней, штоков,
крейцкопфов), т. е. когда величины зазоров и изменение формы де-
талей достигли такой величины и характера, при которых не может
быть гарантирована безаварийная работа, Капитальный ремонт
компрессоров и двигателей внутреннего сгорания с числом оборотов
в минуту до 500 производится примерно через каждые 85 000—
100 000 ч работы.
Капитальный ремонт должен выполняться таким образом, чтобы
после ремонта машина полностью соответствовала своим паспорт-
ным данным.
Объем работ, входящих в капитальный ремонт, определяется
дефектной ведомостью, составленной на основании технической доку-
ментации, полученной при средних ремонтах, а также на основании
тщательного осмотра и обмера деталей и узлов перед капитальным
ремонтом.
При капитальном ремонте полностью разбирают машину и вос-
станавливают или заменяют все негодные детали и узлы новыми,
обеспечивающими восстановление паспортных данных машины по
мощности, производительности, числу оборотов, крутящему моменту,
расходу топлива, масла и другим параметрам.
При капитальном ремонте основными работами являются:
1)	проточка или опиловка шеек коленчатого вала с целью устра-
нения овальности, конусности, задиров (или замена его);
2)	перезаливка или замена вкладышей коренных, мотылевых и
головных подшипников;
3)	укладка коленчатого вала в подшипники и выверка расхожде-
ния его щек;
4)	замена цилиндров, поршней или расточка цилиндров с заме-
ной поршня;
И Заказ 1077.
161
5)	замена шестерен приводов масляных насосов;
6)	замена приводных звездочек и цепей;
7)	удаление части бетона фундамента и подливка фундаментной
рамы машины (если это необходимо).
После капитального ремонта компрессор или двигатель внутрен-
него сгорания подвергают обкатке по программе, учитывающей все
особенности капитального ремонта, испытывают с целью проверки
качества проведенного ремонта, проверяют состояние системы кон-
троля работы и защиты.
Перед сдачей в эксплуатацию должны быть проведены сдаточные
испытания в следующем объеме:
холостой ход в течение, мин .............30
при нагрузке 50%, ч ..................... 1
»	»	75%,	ч ...................... 1
»	»	100%,	ч ...................... 6
»	»	110%,	ч ...................... 1
Итого......... 9ч 30 мин
Сдачу машины в эксплуатацию оформляют приемо-сдаточным
актом с непременным приложением к нему карт обмеров основных
деталей, результатов испытания, характеристик, полученных во
время испытания.
Технология ремонта оборудования зависит от следующих условий.
1.	От места выполнения ремонтных работ:
а)	ремонт на месте установки машины;
б)	ремонт некоторых частей машины на месте установки, а от-
дельных узлов — в ремонтных мастерских;
в)	ремонт машин в ремонтных мастерских со снятием ее с фунда-
мента.
2.	От метода подготовки и планирования ремонта:
а)	индивидуальный ремонт машин при условии полной разборки
и замены изношенных деталей после их восстановления;
б)	индивидуальный ремонт машин при условии полной разборки
и замены изношенных деталей новыми из запаса, хранящегося на
складе;
в)	узловой ремонт, при котором заменяют поврежденные узлы
новыми или отремонтированными узлами в межремонтные периоды.
Таким способом можно ремонтировать многие машины компрес-
сорных станций, например компрессоры и двигатели внутреннего
сгорания (смена клапанов, поршневой группы, узлов системы за-
жигания, системы питания топливом и др.), центробежные насосы
(смена ротора, вала, колеса, защитных втулок);
г)	поагрегатный ремонт, при котором заменяют целые агрегаты,
состоящие из нескольких узлов, находящихся в запасе;
д)	замена работающей машины новой; ремонт снятой машины
производится в межремонтные периоды (например, небольшие на-
сосы, холодильники масла или воды и др.).
3.	От планирования ремонтов во времени:
162
а)	ремонт оборудования компрессорной станции в течение года
через определенные периоды, которые являются наивыгоднейшими
для поддержания работоспособности машины и загрузки ремонтных
бригад;
б)	ремонт оборудования в определенный сезон — в период пла-
нового уменьшения нагрузки или производительности (для компрес-
сорных станций магистральных газопроводов ремонтным сезоном
является летний период, когда потребление газа значительно умень-
шается).
Следует учитывать, что во всех случаях должны выдерживаться
межремонтные периоды, обеспечивающие работоспособность машин.
Методы подготовки и место выполнения ремонтных работ ско-
ростными методами определяются в каждом конкретном случае в за-
висимости от установленного на компрессорной станции оборудова-
ния и условий его работы.
При наличии значительного количества однотипных машин целе-
сообразна разработка планово-операционных карт, в которых должны
быть указаны:
1)	объем и последовательность разборки машины, агрегата для
ремонта;
2)	перечень сменяемых деталей и узлов;
3)	метод обработки несменяемых деталей при ремонте;
4)	последовательность сборки машины, агрегата после ремонта;
5)	методы контроля сборки (мерительные базы, обмер деталей,
допустимые отклонения размеров деталей от номинальных);
6)	методы испытания машин, агрегатов после ремонта;
7)	необходимое для выполнения ремонтных работ оборудование,
приспособления, инструмент, материалы;
8)	состав бригады по квалификации и количеству;
9)	длительность простоя машины, агрегата на ремонте;
10)	график ремонта.
Технологию восстановления деталей при ремонте и изготовления
запасных частей разрабатывают отдельно.
Восстановительный ремонт
Восстановительный ремонт не планируется. Его проводят при
появлении неполадок или аварий. Неполадкой принято считать такое
внезапно возникшее состояние машины, при котором ее дальнейшая
работа без восстановления вышедшей из строя детали совершенно
невозможна, а затраты времени и средств на ремонт машины неболь-
шие.
К числу неполадок относятся, например, повышенный нагрев
подшипника коленчатого вала, отказ в работе системы зажигания,
выход из строя свечей, магнето, незначительные задиры втулок
клапанов, заклинивание пусковых клапанов, ослабление гаек,
шпилек и болтов, появление неплотностей в разборных и неразбор-
ных соединениях, появление незначительных трещин в трубопрово-
11*
163
дах воды, масла, преждевременное срабатывание приборов защиты
машин от повышения температуры охлаждающей воды, понижения
давления масла в системе смазки, повышения числа оборотов вала,
незначительные задиры поршней, цилиндров и др.
Аварией считается такое внезапно возникшее состояние машины,
при котором ее дальнейшая работа без восстановления вышедших
из строя деталей или узлов совершенно невозможна, а затраты вре-
мени и средств на восстановление деталей, узлов и машины в целом
большие. К числу аварий относятся, например, задир коренных и
мотылевых шеек коленчатого вала, поломка коленчатого вала, обрыв
шатунных болтов, разрушение картера, изгиб шатунов, штоков, раз-
рушение цилиндров, крышек цилиндров, разрыв трубопроводов мас-
ла, воды, воздуха, газа, а также разрушение насосов и других узлов.
Основными и наиболее характерными причинами возникновения
неполадок и аварий на машинах серийного выпуска являются:
1)	недоброкачественность материала отдельных деталей, нали-
чие явных или скрытых раковин, трещин, дефектов термической и
механической обработки (подрезы, риски);
2)	неправильная сборка узлов машин;
3)	недоброкачественный ремонт или несвоевременная замена по-
ломанных деталей;
4)	нарушение технических условий и правил эксплуатации:
а) несоблюдение режимов смазки и охлаждения;
б работа на повышенных мощностях (более 110% Ne) или на
больших числах оборотов и другие нарушения;
5)	конструктивные недостатки отдельных деталей и узлов.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИЧИН НЕПОЛАДОК И АВАРИЙ)]
Если при аварии разрушено несколько деталей и узлов машины,
необходимо в первую очередь определить, какая деталь и из какого
узла разрушилась первой. Для этого требуется тщательный анализ
всех данных, полученных в период, предшествующий аварии, и во
время нее, а также материалов, накопленных в процессе эксплуата-
ции машины.
Определение детали, разрушившейся первой, еще не означает,
что найдена причина аварии. Необходимо установить причины раз-
рушения этой детали.
Основными причинами неполадок и аварий в большинстве слу-
чаев являются:
1)	плохое качество монтажа (сборки) узлов машины;
2)	нарушение технических условий при эксплуатации машины
(нарушение смазки, охлаждения, перегрузка, чрезмерное увеличе-
ние числа оборотов и др.);
3)	плохое качество изготовления детали (нарушение технологии
изготовления детали);
4)	применение материала, не соответствующего техническим
условиям на изготовление деталей.
164
Как правило, определение причин возникновения неполадки
или аварии поручают специальной комиссии. Весьма желательно до
начала ее работы не перемещать разрушенные детали, не провора-
чивать вал, не производить уборку около аварийного агрегата.
Некоторые характерные случаи неполадок и аварий на установ-
ках, оборудованных компрессорами и двигателями внутреннего сго-
рания, приведены ниже.
1. Разрушение цилиндра двухтактного двигателя мощностью
1000 л. с. Во время работы двигателя машинист услышал ненормаль-
ный стук в одном из цилиндров и аварийно остановил его. Во время
осмотра двигателя машинист заметил, что из выхлопного коллектора
выходит пар. Через 1,5—2 мин после остановки двигателя им же
было замечено, что из выхлопного коллектора начала выходить вода.
Машинист перекрыл задвижки на трубопроводах входа и выхода
охлаждающей воды из двигателя. Выход воды из выхлопного кол-
лектора прекратился. Машинист определил, что нарушена герме-
тичность полости охлаждения цилиндров двигателя.
Было принято решение осмотреть цилиндры. После снятия крышки
аварийного цилиндра и осмотра его зеркала было обнаружено раз-
рушение стенки цилиндра. Вода в выхлопной коллектор поступала
через выхлопные окна из полости цилиндра, а в полость цилиндра —
из зарубашечного пространства.
При дальнейшем осмотре цилиндра и поршня было установлено,
что во время работы в цилиндр двигателя попал оборвавшийся газо-
выпускной клапан 1, который в результате заклинивания между
кромкой поршня 2 и верхней кромкой выхлопного окна <3 разрушил
цилиндр 4. Схема развития аварии приведена на рис. 112.
В данном случае причиной аварии явилась не оторвавшаяся часть
газовыпускного клапана. Она вызвала только частичное разруше-
ние цилиндра. При изучении обломков разрушившегося клапана
установили, что стержень клапана оторвался в месте выточки, пре-
дусмотренной для выхода шлифовального круга при обработке ци-
линдрической поверхности стержня. При проверке структуры ме-
талла стержня клапана установлено, что стержень был перекален.
165
Таким образом, истинная причина аварии двигателя не кон-
струкция газовыпускного клапана, а неправильная технология
изготовления (наличие подрезов, неправильная термическая обра-
ботка).
2. Авария двигателя от обрыва шатунных болтов. При обрыве
шатунных болтов в большинстве случаев разрушается почти вся
машина. Основная причина обрыва шатунных болтов — усталость
металла в результате действия переменной нагрузки во время ра-
боты агрегата.
Усталость металла шатунных болтов появляется вследствие:
1)	больших зазоров в мотылевых подшипниках;
2)	чрезмерной овальности мотылевых шеек коленчатого вала;
3)	чрезмерной, часто повторяющейся затяжки гаек шатунных
болтов;
4)	недостаточной затяжки гаек шатунных болтов или ослабле-
ния их во время работы агрегата;
5)	неправильного прилегания гаек или головок шатунного
болта к контактной поверхности шатуна (перекос);
6)	перегрева подшипников (разрушения антифрикционного
сплава);
7)	задиров или заклинивания поршней;
8)	неплотной посадки болта в отверстие;
9)	неравномерной работы цилиндров (частые пропуски вспышек,
чрезмерное повышение давления на нагнетании в цилиндрах двой-
ного действия);
10)	повышения максимально допустимого числа оборотов;
11)	механического повреждения болта или гайки (вмятины, риски,
повреждение резьбы и т. д.);
12)	неудачной конструкции и плохого изготовления (неправиль-
ный выбор металла для болта и гайки, плохое качество механической
и термической обработки и др.).
Развитие аварии при обрыве шатунных болтов происходит при-
мерно в следующей последовательности (рис. 113):
1)	ослабление гайки или обрыв одного болта I;
2)	деформация нижней крышки шатуна 2 и обрыв оставшихся
шатунных болтов;
3)	отделение нижней крышки 2 от шатуна и мотылевой шейки
вала, стремительное движение поршня с шатуном под действием сил
инерции в сторону крышки цилиндра, разрушение крышки цилиндра
и поршня;
4)	разрушение нижней части картера (корыта) 3 нижней крышкой
шатуна 2 при ударе ее коленом вала 4; разрушение поршня 5, изгиб
шатуна 6, разрушение верхней части картера, скручивание или изгиб
коленчатого вала, выкрашивание коренных подшипников при дви-
жении поршня и шатуна в сторону вала под действием собственного
веса и ударе о колено вращающегося вала.
Таким образом, при обрыве шатунных болтов происходит полное
или частичное разрушение крышки цилиндра 7, поршня 5, изгиб
166
шатуна 6, нарушение части картера, скручивание или изгиб колен-
чатого вала 4 и разрушение коренных подшипников.
Такая авария, как правило, выводит из строя машину на весьма
длительное время и приводит к большим затратам при восстановле-
нии ее.
Рис. ИЗ. Схема разрушения при обрыве шатунных болтов.
Рис. 114. Разрушение коленчатого вала.
На рис. 114 а, б показаны обломок и развитие трещин коленча-
того вала газомоторного компрессора мощностью 1000 л. с.
Колено вала разрушилось вследствие усталости металла от из-
гиба, появившегося в результате неправильной укладки вала — вы-
носной подшипник был установлен выше нормального положения
на 0,7 мм.
167
Причины возникновения неполадок и аварий целесообразно опре-
делять в такой последовательности.
1.	Изучение паспорта, материалов по монтажу, наладке и испы-
танию при вводе в эксплуатацию, инструкций по эксплуатации и
ремонту, вахтенного и ремонтного журналов (по материалам, полу-
ченным из этой технической документации, определяется техниче-
ское состояние машины до неполадки или аварии).
2.	Изучение действия обслуживающего персонала до неполадки
или аварии, а также в момент ее возникновения.
3.	Изучение положения всех приборов сигнализации защиты
машины при наличии автоматики.
4.	Тщательный осмотр машины после аварии (механизмов, си-
стем смазки, охлаждения, питания топливом, пуска, зажигания,
контроля работы и защиты).
5.	Осмотр поврежденных и разрушенных деталей и узлов.
6.	Определение детали (или группы деталей), которая оказа-
лась поврежденной первой.
7.	Изучение детали или группы деталей (осмотр, обмер, испы-
тание обрезков на прочность, определение твердости, химический
анализ) и сравнение с данными технической документации на изго-
товление этих деталей. Изучение запасных деталей или деталей одно-
типных машин и сравнение их с поврежденными или разрушенными
при аварии.
8.	Определение причин возникновения повреждения или раз-
рушения детали или узла.
9.	Определение схемы развития аварии.
10.	Определение причин возникновения неполадки или ава-
рии.
11.	Разработка методов восстановления и определение ориенти-
ровочных сроков восстановления машин.
12.	Указания и рекомендации по предупреждению возникнове-
ния подобных неполадок и аварий.
ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТЬ ДЕТАЛЕЙ
Основным условием быстрого выполнения высококачественного
ремонта является взаимозаменяемость деталей, т. е. возможность
замены изношенных или поломанных частей машин запасными без
дополнительной механической обработки — подгонки.
Для однотипных машин и механизмов взаимозаменяемыми должны
быть все запасные части (цилиндры, поршни, поршневые кольца,
штоки, клапаны, пластины клапанов, кулачки, шестерни, привод-
ные звездочки, цепи, детали сальниковых уплотнений, лопатки тур-
бин и осевых компрессоров, роторы центробежных нагнетателей и
другие детали и узлы). Болты, шпильки, гайки, шариковые, ролико-
вые и игольчатые подшипники и другие детали, изготовляемые по
«тандартам, являются взаимозаменяемыми для большинства одно-
типных и неоднотипных машин и механизмов.
168
Для достижения взаимозаменяемости деталей необходимо выпол-
нение следующих основных условий.
1.	Правильное оформление чертежей, по которым должны из-
готовляться детали (оформление в соответствии со стандартом).
2.	Обеспечение размеров, форм и чистоты поверхности, предус-
мотренных чертежами, — применение системы допусков и посадок.
3.	Правильное построение технологического процесса изготовле-
ния деталей и их сборки.
4.	Соблюдение единства мер при изготовлении деталей.
ТОЧНОСТЬ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ
Точностью обработки детали называется степень соответствия
геометрической формы, размеров и чистоты обрабатываемых поверх-
ностей геометрической форме, размерам и классам чистоты, задан-
ным на чертеже детали.
Несмотря на совершенство современных металлообрабатываю-
щих станков, практически невозможно добиться абсолютного соот-
ветствия обработанных деталей размерам, указанным на чертежах.
Основными причинами, вызывающими некоторое отклонение _от
размеров, обозначенных на чертежах, являются:
1)	износ станка;
2)	неточность размеров режущего инструмента;
3)	износ режущего инструмента во время его работы;
4)	ошибки при измерениях (неточность базовых поверхностей,
колебание температуры детали, неумелое или небрежное пользова-
ние измерительным инструментом);
5)	недостаточная квалификация рабочего и др.
Детали машин и механизмов необходимо изготовлять с такой
степенью точности, которая обеспечивает правильное взаимодействие
частей в машине или механизме. Если изготовленные детали имеют
размеры, не выходящие за пределы допустимых величин, то все такие
детали будут взаимозаменяемыми.
Номинальный размер. Проставляемый на чертеже
расчетный размер сопряжения, общий для обеих сопрягаемых дета-
лей, называется номинальным размером. Обычно расчетный размер
округляется до ближайшего размера из ряда нормальных размеров,
установленных стандартом.
Действительный размер. При обработке детали
всегда возникают отклонения в ту или другую сторону от номиналь-
ного размера. Размер детали, полученный непосредственным изме-
рением изготовленной детали, называется действительным раз-
мером.
Предельные разме ры. Величина отклонений действи-
тельного размера от номинального строго ограничивается. Крайние
размеры, между которыми должен находиться действительный раз-
мер, называются наибольшим и наименьшим предельными разме-
рами.
169
Отклонения. Разность между наибольшим и номиналь-
ным размерами называется верхним отклонением, а между наимень-
шим и номинальным — нижним отклонением.
Пример. Необходимо изготовить вал, номинальный диаметр которого
50 мм. Наибольший предельный размер 50,2 мм, наименьший 49,9 мм. Опреде-
лить верхнее и нижнее отклонения.
Верхнее отклонение 50,2—50 = 0,2 мм.
Нижнее отклонение 49,9 — 50 = 0,1 мм.
Предельные отклонения обозначают
Допуск. Допуском называется разность между наибольшим
и наименьшим предельными размерами. Он показывает, какую не-
точность можно допустить при изготовлении детали.
Величина допуска в приведенном выше примере равна 50,2—49,9 =
= 0,3 мм.
Отклонение, равное нулю, на чертеже не проставляется. В этом
случае предельный размер равен номинальному.
Пример. На чертеже проставлен размер 5О+0,3. Следовательно, верхнее
отклонение +0,3 мм, нижнее — 0. Наибольший предельный размер равен
50 + 0,3 = 50,3 мм, наименьший предельный размер 50 мм. Допуск равен
50,3 — 50 — 0,3 мм. При одинаковых абсолютных значениях верхнего и ниж-
него отклонений проставляется общая величина со знаком ±. Например, вместо
50J1q'| пишут 5О±0,3. Допуск будет равен 50,3 — 49,7 = 0,6 мм.
Посадки. Соединение деталей, при котором одна из них
полностью или частично входит в другую, называется сопряжением.
В сопряжениях двух деталей различают охватывающую поверх-
ность — отверстие и охватываемую — вал. Например, в сопряже-
нии поршень — цилиндр поршень является валом, а цилиндр —
отверстием. В сопряжении призматической шпонки с канавкой шпонка
является валом, а канавка — отверстием.
Характер соединения деталей (вала и отверстия), создающий
большую или меньшую свободу их относительного перемещения или
степень сопротивления взаимному смещению, называется посадкой.
Посадки разделяют на подвижные и неподвижные.
Подвижными посадками называются такие, при которых между
отверстием и валом имеется зазор, обеспечивающий их взаимное
перемещение.
Неподвижными посадками называются такие, при которых отвер-
стие на вал насаживается без зазора, с некоторым натягом, который
и обеспечивает сопротивление взаимному перемещению.
Зазором называется положительная разность между диамет-
рами отверстия и вала (диаметр отверстия больше диаметра вала).
Наибольший зазор — разность между наибольшим предельным
размером отверстия и наименьшим предельным размером вала.
Наименьший зазор — разность между наименьшим предельным
размером отверстия и наибольшим предельным размером вала.
Допуском зазора называется разность между наиболь-
шим и наименьшим зазорами. Допуск зазора равен сумме допусков
отверстия и вала.
170
Пример. Определить наибольший и наименьший зазоры в сопряжении
палец коромысла — втулка коромысла клапана (рис. 115) при следующих
условиях:
а)	диаметр пальца коромысла 30~q’q2; наибольший предельный размер
30—0,02 = 29,98 мм; наименьший предельный размер 30—0,04 = 29,96 мм;
допуск 29,98—29,96 = 0,02 -о;
б)	диаметр отверстия втулки коромысла ЗО+0’027; наибольший предельный
размер 30 + 0,027 = 30,027 мм; наименьший предельный размер 30 мм; до-
пуск 30,027—30 = 0,027 льм.
В этом сопряжении вал меньше отверстия. Следовательно, имеется зазор:
наибольший зазор 30,027 — 29,96 = 0,067 лим;
наименьший »	30,027 — 29,98 = 0,02 мм;
допуск зазора 0,067 — 0,02 = 0,047 мм.
Натягом называется
разность между диаметрами
вала и отверстия (до сборки
деталей), если диаметр вала
больше диаметра отверстия.
Наибольший натяг — раз-
ница между наибольшим пре-
дельным диаметром вала и наи-
меньшим предельным диамет-
ром отверстия.
Наименьший натяг — раз-
ница между наименьшим пре-
дельным диаметром вала и наи-
большим предельным диамет-
ром отверстия.
Диаметр втулки
в>зв:^ х
Диаметр пальца
* чзо:^
Диаметр отвер-
стия норомыспа
Ф3^о.ог?
Диаметр отвер-
стия втулки
ф 30*0.027
Рис. 115. Схема для определения за-
зора и натяга.
Пример. Определить наибольший и наименьший натяги в сопряжении
коромысло клапана — втулка коромысла клапана (см. рис. 115) при следую-
щих условиях:
а)	диаметр втулки 35^®’д®; наибольший предельный диаметр 35 + 0,10 =
= 35,10 .«.и; наименьший предельный размер 35 + 0,05 = 35,05 мм; допуск
35,10 — 35,05 — 0,05 мм;
б)	диаметр отверстия коромысла клапана 35 + °>027; наибольший предельный
диаметр 35 + 0,027 = 35,027 мм; наименьший предельный диаметр 35 + 0,00 =
= 35,00 л1.м; допуск 35,027 — 35,00 = 0,027 мм.
В этом сопряжении диаметр вала (втулки) больше диаметра отверстия.
Следовательно, имеется натяг:
наибольший натяг 35,10 — 35 = 0,10 мм;
наименьший »	35,050 — 35,027 = 0,023 л1.и;
допуск натяга 0,100 — 0,023 = 0,077 мм.
Система допусков подразделяется:
по основанию — на систему отверстия и систему вала;
по величине допусков — на несколько классов точности;
по величине зазоров или натягов — на несколько посадок.
В системе отверстия (рис. 116, а) за основу берут от-
верстие. В этом случае предельные размеры отверстия остаются по-
стоянными для всех посадок одного и того же класса точности. Осу-
ществление различных посадок достигается за счет соответствующего
изменения предельных размеров вала.
171
Отверстие имеет только верхнее отклонение размеров. Нижнее
отклонение равно нулю. Номинальный размер является наимень-
шим предельным размером отверстия. Таким образом, в системе
отверстия допуск отверстия всегда направлен в сторону увеличения
его размера.
В системе вала (рис. 116, б) за основу принят вал, раз-
меры которого остаются постоянными для всех посадок одного и
того же класса точности. Различные посадки получают за счет соот-
ветствующего изменения предельных размеров отверстия.
Рис. 116. Системы отверстия и вала.
а — система отверстия; б — система вала.
В этой системе вал имеет только нижнее отклонение размера.
Верхнее отклонение равно нулю. Номинальный размер является
наибольшим предельным размером вала. Допуск вала в системе вала
всегда направлен в сторону уменьшения диаметра вала.
В СССР указанные системы равноценны. Однако, исходя из эко-
номических и технических соображений, обычно пользуются систе-
мой отверстия.
Преимущество системы отверстия перед системой вала заклю-
чается в экономии дорогостоящего режущего и измерительного ин-
струмента (развертки, калибры и т. д.).
Преимуществом системы вала перед системой отверстия является
возможность установки гладкого вала без уступов, когда на нем
монтируется несколько деталей с различными посадками. Систему
вала применяют в таких узлах машин и механизмов, которые нельзя
выполнить по системе отверстия. Примером такого случая является
сопряжение поршневого пальца, бобышек поршня и втулки верхней
головки шатуна некоторых двигателей внутреннего сгорания и
поршневых компрессоров. В этом случае палец в бобышках поршня
монтируется с некоторым натягом, а во втулке верхней головки
шатуна — с зазором.
172
Классы точности. В СССР приняты следующие классы
точности:
1-й класс точности — самый точный. Он применяется при
обработке особо точных изделий, измерительных инструментов и
приборов, колец шарикоподшипников. Для получения отверстий
1-Го класса точности необходимо все операции выполнять с высокой
точностью. Операции выполняются примерно в такой последователь-
ности: сверление, растачивание, черновое развертывание, чистовое
развертывание, шлифование, притирка. При обработке валов 1-го
класса точности последними операциями являются черновое и чисто-
вое шлифование с последующей доводкой размера притиркой и поли-
рованием.
2-й класс точности — основной в современном машиностроении.
По этому классу точности изготовляют ответственные детали метал-
лообрабатывающих станков, автомобильных и тракторных двига-
телей, стационарных двигателей внутреннего сгорания, компрессо-
ров и других машин. Для получения отверстия 2-го класса точности
в последних операциях обработки снимают минимальный слой ме-
талла. Примерная последовательность операций: сверление или
растачивание, развертывание или чистовое растачивание. При доста-
точно больших диаметрах отверстий последние операции выполняют
на шлифовальных станках для внутреннего шлифования (хонинго-
вание, суперфинии).
3-й класс точности применяется в тяжелом и общем машино-
строении для изготовления деталей, не требующих особой точности.
При обработке отверстий 3-го класса точности последователь-
ность операций примерно следующая: черновое сверление сверлом
или растачивание резцом с последующим развертыванием чистовой
разверткой или чистовое растачивание. Для получения валов 3-го
класса точности применяют шлифование, но можно ограничиться
чистовым обтачиванием, фрезерованием.
2а и За классы точности — промежуточные. Иногда возможно
посадку 2-го класса точности заменить соответствующими посадками
класса 2а, а посадки 3-го класса точности — посадками класса За.
Такая замена дает снижение стоимости обработки детали, так как
к этим классам точности требования значительно снижены.
4-й класс точности применяется в общем машиностроении при
изготовлении неответственных деталей с относительно большими
допусками. Для получения отверстий 4-го класса точности обычно
применяется чистовое сверление по кондукторам или чистовое ра-
стачивание на токарных или расточных станках, фрезерование,
строгание.
5-й класс точности применяется в самых грубых сопряжениях
(соединениях). Для получения отверстий 5-го класса точности доста-
точно растачивания или сверления. Валы по 5-му классу точности
изготовляют на токарных или револьверных станках. К этому классу
точности могут быть отнесены валы из необработанного волоченого
материала.
173
7-й, 8-й и 9-й классы точности применяют при изготовлении
самых грубых изделий. Валы по этим классам точности изготовляют
грубой обдиркой, вальцовкой и прокаткой. В ряде отраслей промыш-
ленности свободные размеры выполняют по 7-му, 8-му и 9-му клас-
сам точности.
Допустимые отклонения размеров (предельные отклонения) для
всех классов точности в соответствии со стандартами сведены в спе-
циальные таблицы, которые опубликованы в справочной литературе
(см. также табл. 42—45).
Таблица 42
Посадки по системам отверстия и вала
Классы точности
Посадки	1-й	I 2-й 1	2а ,	3-й	। За	4-й	5-й
Система отверстия
Прессовая 1-я			Пр. lj	—	—	Пр.13	—		
»	2-я			11P.2J	—	—	Пр. 23	—		—
»	3-я 		—	—	—	Пр. 3..	—-	—	—
Горячая 		—	Гр	—		—	—	—
Прессовая		—	Пр	—		—	Пр4	—
Легкопрессовая 			—	Пр	•—	—	—	—	—
Глухая 		Гт	г	Г 2а	—	—	—	—
Тугая		Т1	т	Т2а_	—	—	—	—
Напряженная 		Hi	н	Н2а	—	—	—	—
Плотная 		П1	п	п2а	—	—-	—	—
Скользящая 		С1	с	С2а	сз	С3а	С4	С5
Движения 		Дт	д				—	
Ходовая			X		хз	—	Х4	Х5
Легкоходовая 			—	л			—	Л4	
Широкоходовая		—	ш		ш3	—	ш4	—
Система вала
Горячая 		—	гр	—	—-	—	—	—
Прессовая		—	Пр	—	—	—	—	—
Глухая 		Ti	г	Г2а	—'	•—•	—	—
Тугая 		Tj	т	Т2а	—	—	—	—
Напряженная 		Hi	н	Н2а	—	—	—	—
Плотная 		пг	П	п2а	—	—	—	—
Скользящая 		Ci	с	С2а	С3	С3а	С4	С5
Движения 		Дт	д	—	—			
Ходовая			X	—	хз	—	Х4	Х5
Легкоходовая 		—	л	—	—	—	Л4	
Широкоходовая 		—	ш		шз	—	ш4	—
174
Таблица 43
Условные обозначения допусков
На чертежах деталей
В системе Воло
— фвОТ-----А
В системе отверстия
г— ФвОТ----------
В системе Воло
т—фЮОШ-,
В системе отверстия
В системе Воло
Обозначение основного отверстия 3-го класса
точности с номинальным диаметром 100 мм
Обозначение основного вала 2-го класса точности
! с номинальным диаметром 100 мм (0 100 В). Обо-
значение основного вала 3-го класса точности
с номинальным диаметром 80 мм (0 80 В3)
L
i
I Обозначение вала или отверстия с номинальным
I диаметром 80 мм по 2-му классу точности для ту-
! гой посадки. Если размер 0 80 Т относится к ва-
лу, то это значит система отверстия. Если размер
। 0 80 Т относится к отверстию, то это значит система
' вала
Обозначение вала или отверстия с номинальным
диаметром 100 мм по 3-му классу точности для
широкоходовой посадки (в системе отверстия, если
размер относится к валу, в системе вала, если раз-
; мер относится к отверстию)
Обозначение вала илп отверстия с номинальным
диаметром 100 мм по 2а классу точности для
скользящей посадки
175
IIродолжение табл. 43
На чертежах деталей
На сборочных чертежах
Обозначение напряжений посадки в системе от-
верстий 2-го класса точности при номинальном
диаметре соединения 100 мм
Обозначение легкоходовой посадки 4-го класса
точности в системе вала при номинальном диаметре
соединения 100 мм
Обозначение соединения отверстия по ходовой
посадке 2-го класса точности в системе вала с ос-
новным валом 3-го класса точности
Обозначение соединения вала по скользящей
посадке 3-го класса точности в системе отверстия
с основным отверстием 4-го класса точности
Таблица 44
Посадки, применяемые при ремонте компрессоров
и двигателей внутреннего сгорания
Посадки
условное
обозначе-
ние
Класс
точности
Горячая ...............
Прессовая..............
Напряженная ...........
Плотная................
Скользящая ............
Движения ..............
Ходовая ...............
Скользящая................ С3
Ходовая................... Х3
3-й
Скользящая ................ С4
Ходовая.................... Х4
Легкоходовая .............. Л4
Примечание. В сопряжениях применяются
2-й, З-й и 4-й классы точности. Свободные размеры
выполняются по 5-му и 7-му классам точности. В ка-
честве основной применяется система отверстия.
176
Таблица 45
Примеры применения некоторых классов точности и посадок в соедииеииях
деталей компрессоров и двигателей внутреннего сгорания
Посадка и способ осуще ств ления	Условное обозна- чение	Класс точности	Применение посадки
Горячая посадка осу- ществляется путем наг- рева охватывающей де- тали (отверстия) до 100—300° С или охлаж- дения охватываемой де- тали (вала) до —80-> —100° С	А Гр	2-й	Применяется в тех случаях, когда необходимо создать прочное неразъемное соеди- нение, например для соедине- ния муфты фланцевого типа с валом, бандажа (хомута) со щекой коленчатого вала для создания монолитного крепле- ния детали, ослабленной тре- щиной, при установке банда- жа на цилиндр в случае по- явления трещины и т. п.
Прессовая посадка до- стигается запрессовкой вала в отверстие под большим осевым давле- нием при помощи прес- сов при нормальной температуре. Иногда до- пускается нагрев детали до+100° С, если в ее отверстие будет запрес- сован вал	А Пр	2-й	Применяется в тех случаях, когда необходимо обеспечить жесткое соединение деталей при любых условиях работы без дополнительного крепле- ния шпонками, например в соединениях втулки верхней головки шатуна с телом шату- на, направляющей втулки шпинделя клапана с его кор- пусом, а также других втулок, соединяющихся неподвижно с роликами, рычагами, шестер- нями и с другими деталями машин
Прессовая посадка комбинированная (от- верстия обработаны по 3-му, а валы по 2-му классам точности). До- стигается таким же спо- д собом, как и тг- 2-го Пр класса точности	Аз Пр	Отверстие по 3-му, вал по 2-му	Применяется в тех же слу- А „ чаях, что и	2-го класса Пр точности, но когда по усло- виям работы деталей можно допустить менее точную при- гонку деталей, а обработка отверстий по 2-му классу точ- ности затруднительна
Напряженная посадка достигается применени- ем незначительных осе- вых усилий или легкими ударами молотка по надставке	А Н	2-й	Применяется в тех случаях, когда детали должны быть соединены прочно, но в то же время должна быть обеспече- на возможность сборки и раз- борки соединений с незначи- тельными усилиями, например посадка зубчатых колес, флан- цев, соединительных муфт, стопорящегося поршневого пальца в бобышке поршня и др.
12 Заказ 1077.
177
Продолжение табл. 45
Посадка и способ осуществления	Условное обозначе- ние	Класс ! точности	Применение посадки
Напряженная посад- ка. Достигается приме- нением незначительных осевых усилий	Аз н	Отверстие i	Применяется в тех же слу- по 3-му, I	А вал по 2-му | чаях- что и noca«Ka "jp но , где требуется более легкая I сборка и разборка соединяю- | щихся деталей, а обработка ; отверстия по 2-му классу точ- i ности затруднительна
Плотная посадка. Осу ществляется нажатием рукой или ударами де- ревянным молотком	А П	1 i 2-й	i Применяется для соединения 1 деталей, которые не должны । смещаться сами собой, но | должны легко поддаваться ; сборке и разборке от руки j или от ударов деревянного 1 молотка, например посадка 1 установочных колец, съемных маховичков, рукояток, смен- ных зубчатых колес и т. д. i
Скользящая посадка. Осуществляется вруч- ную. Следует учитывать, что эта посадка дает менее плотное соедине- ние, чем напряженная и плотная посадки, но при наименьшем пре- дельном размере отвер- стия и наибольшем пре- дельном размере вала она может создать ну- левой зазор	А с	2-й	Применяется для соедине- ния деталей, которые должны плотно входить одна в другую I и при смазанных поверхно- стях легко передвигаться от руки с обеспечением точ- ного направления, например | в соединениях направляющей втулки шпинделя клапана с его шпинделем (впускного, вы- пускного, пускового), направ- ляющей втулки толкателя с толкателем, втулки пальца 1 коромысла с пальцем коро- мысла клапана и другие пары, совершающие вращательное или возвратно-поступательное движение с точным направле- нием
178
Продолжение табл. 45
Посадка и способ осуществления	Условное обозначе- ние	Класс точности	!	Применение посадки
Скользящая посадка. Осуществляется вруч- ную	А3 С	Отверстие по 3-му, вал по 2-му	1 Применяется для соединения деталей, которые должны вхо- дить одна в другую с мини- мальным зазором и легко пе- редвигаться усилием от руки, а также в тех случаях, когда обработка отверстия по 2-му классу точности затрудни- тельна, например в соедине- ниях (в замке) верхней крыш- ки подшипника с его постелью, вкладыша упорного подшип- ника с постелью упорного подшипника, центрирующего выступа с выточкой на фланце приставного вала и др.
	^3	Отверстие и вал по 3-му	Применяется для соедине- ния деталей, которые при сборке должны легко входить одна в другую, например в соединениях буртиков уплот- няющих заглушек, буртиков вкладышей с постелью под- шипников вспомогательных валов и др.
	Сз		
Посадка движения. Осуществляется вруч- ную	А	2-й	Посадка движения самая точная из подвижных посадок. Применяется для соединения деталей с небольшим зазором, например в сопряжениях втул- ки верхней головки шатуна с поршневым пальцем (в не- больших компрессорах или двигателях), цилиндрической части штока с поршнем и др.
	д i		
Ходовая посадка. Осу- ществляется вручную ! 1 1 1	А	2-й	Применяется для соедине- ния деталей, между которыми должен быть обеспечен гаран- тийный зазор, допускающий свободное перемещение одной детали относительно другой, например в соединениях ше- стерни со шлицами, шлице- вым валиком или со шпонкой, если по условиям работы не- обходимо осевое перемещение промежуточной шестерни при- вода распределительного ва- ла, и др.
	X j ! 1		
12*
179
Отклонение от заданной геометрической формы
и взаимного расположения осей поверхностей деталей
В большинстве случаев детали после изготовления имеют следую-
щие отклонения от правильной цилиндрической формы (рис. 117, а):
1) отклонение от прямолинейности образующих: волнистость
(рис. 117, б), изогнутость (рис. 117, в), бочкообразность (рис. 117, г),
вогнутость (рис. 117, д'), конусность (рис. 117, е);
е
Е
<=1
по соответствующему классу точности
Наибольшее отклонение размера
по соответствующему классу точности
Рис. 117. Отклонения деталей от правильной цилиндрической формы.
2) отклонение контура от точной окружности (рис. 117, ж) —
овальность (рис. 117, з), огранка (рис. 117, и).
Допустимые отклонения от правильной геометрической формы
детали указываются на чертеже детали. При отсутствии указаний
на чертеже или в технических условиях на изготовление детали
все отклонения от правильной цилиндрической формы должны нахо-
диться в пределах поля допуска (рис. 117, к).
180
Таблица 46
Отклонения
Непрямо-
линейность
Неплоскост-
ность
Непарал-
лельность
Овальность
Отклонения от формы и расположения поверхностей
Обозначения и надписи на чертеже
детали
0,02-100
Обильность 0,07
Записи на поле чертежа
Отклонение от прямолиней-
ности образующих по 025В
не более 0,01 мм на всей длине
Отклонение от плоскостно-
сти поверхности не более
0,02 мм на длине 100 мм
Отклонение от параллельно-
сти плоскости А относительно
плоскости В не более 0,02 мм
Отклонение от параллельно-
сти плоскости А относительно
плоскости В не более 0,02 мм
на длине 300 мм
Непараллельность осей 1 и
2 не более 0,02 мм
Овальность по 0 30 В4 не
более 0,07 мм
181
Продолжение табл. 46
Отклонения
Обозначения н надписи на чертеже
детали
Записи на поле чертежа
Конусность
Конусность не более 0,05 мм
на 100 мм длины
Радиальное
биение
Торцовое
биение
Неперпен-
дикуляр-
ность
Конусность не более 0,01
В
0,01 100
Разность диаметров шейки
в крайних сечениях не более
0,01 мм\ допускается уменьше-
ние диаметра только в направ-
лении торца
Биение при контроле в цент-
рах на участках А и С не более
0,1 мм, на участке В не более
0,2 мм
Биение поверхностей А и С
относительно поверхности В
не более 0,05 мм
Биение наружной поверх-
ности относительно внутрен-
ней не более 0,2 мм
Биение торца А при про-
верке на оправке в центрах
не более 0,05 мм
Отклонение от перпендику-
лярности В к А по угольнику
не более 0,01 мм на 100 мм
длины
182
Продолжгние табл. 46
Обозначения и надписи па чертеже
Отклонения	детали
Записи на поле чертежа
Несоосность
Относитель-
ное биение !
отверстий I
Отклонение от соосности
(эксцентриситет) отверстий не
более 0,02 мм
Предельно допустимое бие-
ние нижнего отверстия отно-
сительно верхнего не более
0,1 мм
Отклонение
в располо- I
жении осей
отверстий
I
Предельно допустимое от-
клонение осей от перпендику-
лярности не более 0,02 мм на
100 мм длины; скрещивание
осей не более 0,02 мм
Отклонение
от парал-
лельности
Предельно допустимое от-
клонение от параллельности
оси отверстия базовой поверх-
ности не более 0,02 мм
Примеры обозначения допустимых отклонений формы и распо-
ложения поверхностей приведены в табл. 46.
КАЧЕСТВО ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ И ИХ ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ
НАДЕЖНОСТЬ
Пригодность детали к установке на ремонтируемую машину
определяется не только степенью точности ее размеров и геометри-
ческой формы, но и степенью чистоты, а также структуры и твердости
ее поверхностей.
Механическая обработка не может обеспечить получение идеально
ровной и гладкой поверхности. На обрабатываемых поверхностях
183
даже после тонкой алмазной расточки, тонкого шлифования, хонин-
гования, притирки всегда остаются различные неровности (шерохо-
ватости).
Степень чистоты поверхности определяется по величине микро-
неровностей, которые принято обозначать буквами Нск и Нср,
где Нск — среднее квадратичное отклонение микронеровностей,
Нср — средняя высота микронеровностей (рис. 118).
Яск= |/ --------
Hlf Н«.. . Нп — расстояния от гребня до
дна впадины на от-
дельных участках.
Микронеровности определяются при помощи специального изме-
рительного прибора — профилометра, который увеличивает микро-
неровности более чем
в 120 тысяч раз.
Для быстрого опреде-
ления чистоты поверхно-
сти обрабатываемой дета-
ли в производственных
условиях часто пользуют-
ся специальными эталона-
„ ..on	ми, с которыми и сравни-
г	вают внешний вид обраба-
тываемой поверхности.
Даже самые незначительные неровности (шероховатости) поверх-
ности в большинстве случаев оказывают неблагоприятное влияние
при эксплуатации деталей, узлов и машины в целом. Чистота по-
верхности и свойства поверхностного слоя имеют важное значение
для работы трущихся поверхностей компрессоров и двигателей
внутреннего сгорания (поршень — цилиндр, подшипники скольже-
ния — шейки'коленчатого вала, крейцкопфы — направляющие крей-
цкопфов, штоки — сальники, клапанные пластины — седла клапа-
нов и др.).
От качества поверхности зависят следующие свойства деталей:
1.	Износостойкость. Поверхностный слой детали, обработанный
режущим инструментом, значительно отличается по физическим
свойствам и структуре от необрабатываемой части металла (сердце-
вины) .
Это объясняется тем, что давление режущего инструмента вызы-
вает остаточную деформацию не только в снимаемой стружке, но
и в поверхностном слое. Наибольшее разрушение поверхностного
слоя происходит при обработке детали резцом. При обработке шли-
фованием или хонингованием глубина разрушения поверхностного
слоя значительно меньше.
184
Таким образом, при обработке поверхностей деталей машин
неизбежно создается слой с разрушенной структурой, который при
трении изнашивается значительно быстрее, чем основной металл
с неразрушенной структурой. Для повышения износостойкости тру-
щихся поверхностей деталей необходимо подбирать такой метод
конечной механической обработки, при котором незначительно раз-
рушается поверхностный слой детали. Кроме того, для получения
наименьшего износа трущихся поверхностей необходимо разделять
их сплошной масляной пленкой.
Между трущимися шероховатыми поверхностями во время отно-
сительного перемещения деталей создаются вихревые движения ча-
стиц масла, которые способствуют значительному повышению тем-
пературы масла и снижению его вязкости, а это приводит к разру-
шению масляной пленки, сухому трению и как следствие к интенсив-
ному износу.
2.	Устойчивость подвижных посадок.
3.	Прочность неподвижных посадок, так как при запрессовы-
вании деталей происходит снятие выступающих неровностей, а сле-
довательно, и уменьшение расчетного натяга.
4.	Усталостная прочность деталей при переменной нагрузке.
Риски, мелкие надрезы, получающиеся на поверхностях деталей
при механической обработке, вызывают концентрацию напряжений,
появление мелких трещин и поломку детали. От класса чистоты
поверхности усталостная прочность деталей, изготовленных из твер-
дой легированной стали, может изменяться на 30—40%.
Таблица 47
Обозначения чистоты поверхности
Класс тонкости	Класс чистоты	Размеры, мк		Примечание
		Ra	«г	
1	V 1			315	
2	V 2	—	160	—
3	V з	—	80	
4	V 4	—	40	Применяются при
5	V 5	Св. 5	—	ремонте
6	V 6	2,0	—	
7	V 7	1,25	—	Компрессоры	и
	V 8	0,63	—	двигатели внутренне-
9	V 9	0,32	—	го сгорания
10	V ю	0,16	—	
И	V н	0,08			
12	V 12	0,04	—	
13	V 13	—	0,1	
14	V 14	—	0,05	
185
Таблица 48
Чистота обработки основных поверхностей деталей поршневых компрессоров
н двигателей внутреннего сгорания
Детали и их поверхности	Класс чистоты	Условия, определяющие чистоту обработки	Обработка
Отверстия под под- шипники качения	Картеры, V 7	фундаментные рамы Обеспечение посадоч- ных зазоров	Чистовое рас- тачивание
Отверстия под вкла- дыши	подшипников скольжения	V 6	Обеспечение плотности прилегания	Растачивание
Плотность под блоки цилиндров и цилиндры	V 6	То же	Фрезерование
Плоскость основания	V 4	Обеспечение плоскост- ности базового основа- ния	»
Коренные и шатунные шейки	Кол V 9	енчатые валы Повышение износо- стойкости	Тонкое шлифо- вание или поли- рование
Галтели в местах пе- реходов от шеек к щекам	V 9	Повышение усталост- ной прочности	Полирование
Посадочный конус под маховик	V 7	Обеспечение посадок (посадочных зазоров)	Шлифование или тонкое обта- чивание
Посадочные пояски для шестерен	V 7	Обеспечение посадоч- ных зазоров	Шлифование
Поверхности щек кри- вошипов	V 5	Повышение усталост- ной прочности	Обтачивание или фрезерование
Зеркало цилиндра в зоне хода поршня	Блоки ци V 9	линдров, цилиндры Повышение износо- стойкости	Тонкое шлифо- вание или хо- нингование
Плоскости сопряже- ния блоков цилиндров или цилиндров с карте- ром	V 6	Обеспечение плотно- сти прилегания	Обтачивание или фрезерование
Плоскости сопряже- ния с крышками ци- линдров	V 4	То же	Фрезерование или протачивание
Посадочные пояски в отверстиях под седла всасывающих или на- гнетательных клапанов	V «	Обеспечение посадоч- ных размеров	Растачивание
Плоскости ** сопряже- ния уплотняющих пояс- ков пластин к седлам всасывающих или на-	V ю	Обеспечение газоне- проницаемости	Притирка
186
Продолжение табл. 48
Детали и их поверхности	Класс чистоты	Условия, определяющие чистоту обработки	Обработка
гнетательных клапанов компрессоров и всасы- вающих выхлопных, га- зонпускных клапанов двигателей		Шатуны	
Отверстия под вкла- дыши н нижней головке шатуна и отверстия в верхней головке шатуна под втулку поршневого пальца	V 6	Улучшение прилега- ния вкладышей и втулок к гнездам	Чистовое раста- чивание
Отверстия во втулках поршневых пальцев верхней головки шатуна	V 8	Повышение износо- стойкости	Тонкое раста- чивание
Отверстия под шатун- ные болты	V 7	Обеспечение посадоч- ных зазоров	Развертывание
Торцовые поверхности верхней и нижней голо- вок шатуна	V 6	Обеспечение посадоч- ных размеров	Чистовое фрезе- рование
Несопрягаемые по- верхности	V 5	Повышение усталост- ной прочности и выяв- ление вскрытых дефек- тов Поршни	Обтачивание
Боковые трущиеся по- верхности (тронковая часть поршня)	V 8	Повышение износо- стойкости	Тонкое обтачи- вание или шли- фование
Отверстия под поршне- вой плавающий палец	V 8	То же	Тонкое раста- чивание
Торцовые поверхности канавок под поршневые кольца	V 7	Обеспечение посадоч- ных размеров	Тонкое обтачи- вание
Наружная поверхность!
Поршневые пальцы
V 9 Повышение
V 10 стойкости
износо-
Тонкое шлифо-
вание или поли-
рование
Кольца поршневые (уплотняющие, маслосбрасывающие)
Боковые и торцовые	V 8	Повышение	износо-	Тонкое шлифо-
поверхности		стойкости		вание
Кольца сальниковых уплотнений				
Торцовая и рабочая	V 8	Повышение	износо-	Тонкое шлифо-
поверхности		стойкости		вание
187
Классификация чистоты поверхностей при различ
Поверхности;	Классы чистоты	Размеры, мк		Обра			
		Ra	Rz	Точение и строгание			Раста
				обдироч- ное	чистовое	тонкое	обдироч-I ное i
	1			315	X				.	X
Грубые	2	—	160	X	—	—	X
	3	—	80	X	—	—	X
	4			40			X	.			_	1
Получистые	5	5	—	—.	X	—	—	1
	6	2,5	—	—	X	—	— i
	7	1,25			X	X		
Чистые	8	0,63	—	—		X	—
	9	0,32	—	—	—	X	—
	10	0,16					—	—	—
Весьма	11 12	0,08 0,04	—	—		—	
чистые	13		0,1	—	—	—	—.
	14	—	0,05	—	—	—	—
Поверхности	Классы чистоты	Размеры, мк		Обра					
		Ra	в2	Развертывание		Шлифование			
				черновое	чистовое	грубое	чисто- вое	тонкое	
	1		815						
Грубые	2	—	160	—	—	—	—	—	
	3	—	80	—	—	—	—	—	
	4		40						
Получистые	5	5			X			—	—	
	6	2,5	—	—	X	X	-		
	7	1,25			X	X			
Чистые	8	0,63	—	—	X		X	—	
	9	0,32	—	—	X	X	X	X	
	10	0,16	—	—	—	—	—	X	
Весьма	11 12	0,08 0,04	—	—		—	—	—	
чистые	13		0,1	—	—	—					
	14	—	0,05	—	—	—	—	—	
188
Таблица 49
ных водах обработки на металлорежущих станках
ботка
чивание			Сверление		Фрезерование			Зенкеро- вание
	чистовое	тонкое	диаметр до 15 мм	диаметр более 15 мм	обдироч- ное	чистовое	тонкое	
			.—	у.	X	X	.—.				
	—	—	X	X	х	—	—	—
	—	—	X	X	Л	—	—	—
	X	—	х	X	—	х	—	х
	х	—	X	—	—	х	—	X
	X	—	—	—	—	•—	х	X
	X	—	—	—	—	—	х	—
	—	X	—	—	—	—	—	—
	—	X	—	—	—	—	—	—
	—	X	—	—	—	—	—	—
	—	—	—	—	—	—	—	—
	—	—	—	—	—	—	—	—
	—	—	-	—	—	—	—	—
	—	—	—	—	—	—	—	—
Продолжение табл. 49
ботка
Протягивание		Хонингование		Микро- шлифо- вание су* перфинии	Шабрение	Притирка	Полиро- вание
чистовое	отделоч- ное	предвари- тельное	отделоч- ное				
—		—	—								
—	—	—	—	—	—	—	—
—	—	—	—	—	—	—	—
—	.—	—	—	—						
—	—	—	—	—	—	—	—
X	—	—	—			у/					
X	—	—	—	—	х	—	—
—	X	X	—	X	X	X	X
—	X	х	—	х	—	х	х
—	—	—	X	х	—	X	X
—	—	—	X	х	—	X	X
—	—	, —	X	—	—	х	х
—	—	—	—	—	—	X	X
189
5.	Противокоррозионная стойкость поверхности. Чем меньше
шероховатость поверхности, тем она более стойка против коррозии.
Чистота поверхности на чертежах обозначается следующими
значками:
сс — поверхности, к чистоте которых не предъявляются
особые требования (поверхности после литья, ковки,
штамповки, прокатки, волочения);
V	1 — V 3 — поверхности, полученные после черновой механиче-
ской обработки;
V	4 — V 6 — поверхности, полученные после чистовой механической
обработки;
V	7 — V 9 — поверхности, полученные после чистовой (отделочной)
механической обработки;
V	Ю — v 14 — поверхности, полученные после доводочной механиче-
ской обработки.
Обозначения и классификация чистоты поверхности приведены
в табл. 47—49.
ГЛАВА 8
РЕМОНТ РАМ И КАРТЕРОВ
Ремонт рам и картеров в основном сводится к устранению дефек-
тов, появившихся во время эксплуатации. Основные дефекты рам
(картеров):
1)	прогиб рамы по длине и ширине;
2)	отставание рамы от фундамента;
3)	трещины, изломы на отдельных участках рамы и картера;
4)	наклеп или выработка на опорных поверхностях рамы или
картера.
Прогибы (коробления) рам по длине и ширине возникают вслед-
ствие неравномерной затяжки гаек фундаментных болтов, отстава-
ния опорной поверхности рамы от фундамента (неравномерная под-
ливка цементным раствором во время монтажа), разрушения фунда-
мента в результате попадания масла под опорную часть рамы через
трещины или поры в ее днище.
Рамы отстают от фундамента из-за попадания масла под опорную
часть рамы, разрушения подлитой части фундамента, ослабления
крепления к фундаменту (обрыв или вытягивание одного или не-
сколько болтов).
Изломы и трещины на отдельных участках рамы в большинстве
случаев появляются в результате прогиба рамы из-за неравномерного
заполнения подрамного пространства цементным раствором во время
монтажа, неравномерной осадки фундамента, неравномерной и не-
правильной затяжки (перетяжки) рамы на подкладках, на которых
выполнялась установка и выверка рамы во время монтажа, неравно-
мерной затяжки анкерных связей, взрывов в картере.
Наклеп или выработка на опорных поверхностях рамы или кар-
тера появляются в результате плохого прилегания сопрягающихся
опорных поверхностей стоек и рам, а также слабой затяжки шпилек
крепления блоков или анкерных связей, скрепляющих их с рамой
или картером.
ПРОВЕРКА СОСТОЯНИЯ РАМ И КАРТЕРОВ
Состояние рамы (картера) проверяют следующими спосо-
бами.
191
1.	Наружным осмотром. Этот способ позволяет обнаружить ви-
димые трещины, поломки, забоины, наклеп, раковины, отставание
рамы от фундамента и другие видимые пороки.
2.	Обмером линейным измерительным инструментом. Этот способ
позволяет установить величину изгиба строганых поверхностей по
длине и ширине рамы, величины и направления уклона рамы, глу-
бины забоин, раковин, трещин и т. д. Методика проверки и применяе-
мый при этом инструмент описаны в разделе «Монтаж рам и кар-
теров».
3.	Гидравлическим испытанием масляной ванны. Испытание
позволяет установить место течи.
Фундаментную раму (картер) необходимо демонтировать и пере-
устанавливать в следующих случаях:
1)	при наличии трещин, изломов, устранение которых требует
свободного доступа со всех сторон;
2)	при обильном попадании масла под раму более чем на 25—30%
периметра на глубину 100 мм и более;
3)	при течи масла днища рамы (картера) через поры и трещины,
расположенные в труднодоступных местах;
4)	при появлении на балках рамы трещин, охватывающих более
50% сечения балки;
5)	при изгибе строганой опорной поверхности фундаментной
рамы более 0,05 мм на 1 м длины и появлении недопустимой вибрации
рамы.
Кроме того, ремонт рамы (картера) следует производить при
обнаружении ненормальностей, приведенных в табл. 50.
Дефекты рам и картеров
Таблица 50
Срок переукладки рамы или картера	Изгиб стро- ганых по- верхностей на 1 м длины, мм	Уклоны рамы или картера, мм		Отставание краев рамы и картера от фундамента, %
		на 1 м длины	на 1 лг ширины	
Допустимый предел, не тре- бующий обязательной пере- установки фундаментной рамы или картера ....	До 0,15	0,5	1,0	До 25
Рама и картер должны быть переустановлены при бли- жайшем очередном ремонте при наличии следующих отклонений от нормы . . .	0,16—0,20	0,5—1,0	1,0-2,0	25-50
Капитальный ремонт с пере- установкой фундаментной рамы должен быть произ- веден в ближайшее время, если отклонения от нормы достигают 		0,30	Более 1,0	2,0	50-75
192
Демонтировать раму, смонтированную на фундаменте, следует
весьма осторожно, чтобы не повредить опорные поверхности и раму
в целом. Для этого после раскрепления фундаментных болтов необ-
ходимо завернуть нивелировочные болты (если конструкцией они
предусмотрены) и равномерным затягиванием их попытаться «подор-
вать» раму. После этого равномерно по периметру рамы в нескольких
местах скалывать бетон или подлитый цементный раствор и устано-
вить клинья, равномерно распределив их с обеих сторон рамы. Затем
выкалывать подлитый цементный раствор с ниш в фундаменте, пред-
назначенных для установки домкратов при монтаже рамы. Устано-
вить домкраты и равномерно поднять раму. Если ниши кон-
струкцией фундамента не предусмотрены, то поднимают раму
наращиванием прокладок под клинья со стороны плоскости фунда-
мента.
Для удобства просмотра и ремонта фундамента и фундаментных
болтов раму следует устанавливать вне фундамента на подставках
(деревянных брусьях), высота которых должна обеспечить свободный
доступ ко всем участкам рамы.
Если после демонтажа рамы обнаружено масло на наружной
части рамы или на поверхности фундамента, то необходимо произ-
вести испытание полости рамы на плотность.
Для определения места течи внутреннюю часть рамы (картера)
следует тщательно промыть керосином или соляровым маслом, а
наружную часть днища тщательно очистить металлическими щетками,
промыть керосином и насухо протереть хлопчатобумажными салфет-
ками. После этого надо залить в картер до нормального уровня
керосин или соляровое масло и выдержать его под наливом 4—6 ч.
Осмотром определить места течи, отметить их мелом. Метод устра-
нения течи определяется после тщательного анализа характера по-
вреждения.
СПОСОБЫ РЕМОНТА РАМ И КАРТЕРОВ
Рамы (картеры) современных двигателей и компрессоров изго-
товляют из стали, иногда из алюминиевых сплавов, чаще из чу-
гуна.
Выбор способа ремонта рам или картеров, имеющих трещины
или изломы, в значительной степени зависит от материала, из кото-
рого они изготовлены.
Первой операцией при ремонте рамы, имеющей трещину, является
определение концов трещины и засверливание их сверлом диамет-
ром 6—8 мм для устранения концентрации напряжений. Следующая
операция — подготовка кромок для ручной электродуговой сварки
(табл. 51).
Стальные рамы и картеры, имеющие трещины или изломы, ремон-
тируют электродуговой сваркой электродами, изготовленными из
углеродистой стальной проволоки диаметром 3—5 мм с электродным
покрытием ОММ-5 или УОНИИ-13.
13 Заказ 1077.
193
Таблица 51
Подготовка кромок стальных конструкций под ручную
электродуговую сварку
Вид разделки
Размеры, мм
Стыковые швы без скоса кромок
3-3,5
4+0.5
-1,0
4-5,5
, г+0,5
1’5—1,0
6—8
Si
4-8
1,6
,+1,5
-1,0
а
5
S
а
2 +!’•’
—1,0
а
При ^>1,6 S на толстом листе должен
быть скос до толщины тонкого листа с ук-
лоном 1:5
194
Продолжение табл. 61
Вид разделки
Размеры, мм
Стыковые V-образные швы с односторонним и двусторонним скосом кромок
9-26
9+I
—2
3-8
1—1,0
а = 60+5°; Р = 50±5°
5=44-8 мм; 51 > 5 не более
0,6 мм;
5=9=11 мм; Si > 5 не более
0,4 мм;
5=12=25 мм; 5t> 5 не более
5 мм;
5 > 25 мм; 5) > 5 не более 7 мм.
При разности размеров,
превышающей указанные пре-
делы в толстом листе, должен
быть сделан скос до толщины
тонкого листа с уклоном 1 : 5
(при одностороннем превыше-
нии кромок) и 1 :2.5 (при
двустороннем превышении)
5
Q
а
Стыковые Х-образные швы с двусторонним и односторонним скосом кромок
5=12=60 мм
13*
195
Продолжение табл. 51
S —124-25 мм,
St не более 5-|-5 мм;
5=25 = 60 мм,
St не более 54-7 мм
При 5 более указан-
ных пределов в толстом
листе должен быть сде-
лан скос до толщины
тонкого листа с укло-
ном 1 : 5
5=124-25 мм,
St не более 54-5 мм:
5 >25,
5! не более 54-7 мм
S^2 мм,
<р = 90°
я = 0+4,
5
“i = 0-y
196
Продолжение табл. 51
Вид разделки
Размеры, мм
а = 90°,
S 2 мм
Угловые швы с односторонним скосом кромок
S:—4 мм j
<z=2+2.
а = 50±5°,
<р =404-90°,
2 = 1 ± 1,0 при S = 4 н- 7 мм,
Q — 2^2 при S = 8 4- 26 мм
S = 12 мм,
а = 2 + 2 мм,
о = 2 + 1
V — ______2’
ах = 60 ± 5°
197
СВАРКА АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ
Особенности алюминия и его сплавов вызывают затруднения
при сварке вследствие высокой температуры плавления (20503 С)
окисной пленки, высокой теплопроводности алюминия, малой жид-
котекучести и плохих литейных качеств алюминиевых сплавов,
Рис. 119. Схемы разделки кро-
мок.
Обмазка должна плотно
большой усадки металла, а также пори-
стости металла сварных швов.
При сварке алюминия и его сплавов
разделка кромок производится по схе-
ме, показанной на рис. 119 (при тол-
щине стыкуемых листов менее 4 мм
без скоса кромок). Примерно за 2 ч до
сварки места, подготовленные к свар-
ке, должны быть очищены от окислов,
жира и влаги на ширину до 30 мм
в обе стороны шва. Очистка должна
выполняться металлическими щетками.
Для обезжиривания и снятия окис-
ной пленки А12О3 применяют водный
раствор следующего состава: едкого
натрия Na (ОН) —3%; фосфорнокис-
лого натрия Na2PO4—5%; жидкого
стекла — 3 %.
Перед нанесением на свариваемый
металл или сплав раствор должен быть
подогрет до температуры 65—70° С,
а после нанесения через 20 мин смыт
горячей водой. После просушки обра-
ботанной поверхности производят тра-
вление его 10%-ным водным раствором
азотной кислоты в течение 3 мин. После
травления промывают горячей водой
и просушивают.
Алюминий и его сплавы можно сва-
ривать электродуговой сваркой с при-
менением угольных или графитовых
электродов диаметром не менее 12 мм
(лучшие результаты получаются при
применении графитовых электродов).
Электроды для электродуговой сварки
покрывают специальными обмазками.
покрывать электрод, не осыпаться, не
должна быть гигроскопичной, так как влага в обмазке значительно
снижает свариваемость и дает пористый шов, шлак должен быть лег-
коплавким, всплывающим на поверхность ванны и покрывать шов
тонкой пленкой, защищающей его от окисления, остатки флюса на
шве должны растворяться в воде.
198
Для электродов применяют литиевые и безлитиевые обмазки
(табл. 52).
Таблица 52
Состав присадочных материалов
Проволока	Состав, %					Примечание
	Fe	мп	Si	Си	Mg	
Алюминиевая	0,71	0,06	0,27	0,08	Следы	Дает вязкий шов
А люм или ев о -к р ем - нистая (АК) . .	0,24	0,01	5,76	0,08	—	Дает прочный шов
В качестве связующего применяют густой раствор декстрина
или насыщенный раствор поваренной соли. Обмазку наносят на очи-
щенный электрод одним слоем. Для литиевой обмазки толщина слоя
должна быть 0,4—0,5 мм, для безлитиевой обмазки 1—1,2 мм.
Обмазку хранят в алюминиевых, латунных или стеклянных со-
судах. Хранить ее в сосудах из черных металлов нельзя.
Обмазанные электроды должны быть просушены на воздухе в те-
чение не менее 2 ч, а затем прокалены в сушильном шкафу при
температуре 140—160° С в течение 30—40 мин.
Присадочным материалом при сварке алюминия и его сплавов
служит проволока марки АК, которая при плавлении обладает
хорошей текучестью и дает небольшую усадку при остывании, а
также отлитые в кокиль прутки диаметром 4—12 мм, одинаковые
по химическому составу со свариваемым изделием.
Зависимость диаметра присадочной проволоки от толщины сва-
риваемого металла приведена в табл. 53.
Таблица 53
Присадочная проволока
Электродуговая сварка угольными электродами		Электродуговая сварка металлическими электро- дами		Газовая сварка	
толщина сва- риваемого металла, мм	диаметр при- садочной про- волоки, мм	толщина сва- риваемо го металла, мм	диаметр электрода, мм	толщина свариваемого металла, мм	диаметр приса- дочной про- волоки, мм
3-5	4—5	6	3-4	3—5	3—4
5-8	4-5	8	5—7	5—7	4—4,5
8-10	6—8	10 и более	8	7—10	4,5—5,5
10-12	8—10			—				
12-14	10-12	—	—	—	—
Сварка алюминия и его сплавов угольными и графитовыми элек-
тродами производится постоянным током обратной полярности
(«плюс» на электроде). Изделия толщиной более 15 мм следует сва-
199
ривать после нагрева до температуры 200—250° С. Сварка изделий
толщиной 2 мм и менее не рекомендуется.
При электродуговой сварке допускается только продольное пе-
редвижение электрода, так как повторные нагревы шва дугой без
присадочного материала могут привести к пористому шву.
При сварке изделий большой толщины допускаются многослой-
ные швы (двух-, трехслойные). В этом случае первый шов выпол-
няется непрерывным, а последующие — секциями или обратносту-
пенчатым способом. Изделия толщиной 8 мм и более рекомендуется
сваривать в два слоя. После заварки первого слоя его следует тща-
тельно очистить, затем наплавить второй слой с небольшим усиле-
нием. После сварки усиление должно быть срублено, так как основ-
ная масса газовых пузырей скапливается на поверхности шва.
В этом месте шов непрочный. Усиление шва снимают зубилом.
Рекомендуемые диаметры электродов и силы сварочного тока
в зависимости от толщины свариваемого металла приведены в табл. 54,
температуры подогрева зоны сварки — в табл. 55, а механические
свойства сварного соединения — в табл. 56.
Таблица 55
Рекомендуемые температуры
подогрева зоны сварки
алюминия
Таблица 54
Рекомендуемые диаметры
электродов и силы тока
Толщина сва- риваемого металла, мм	Диаметр электрода, мм	Сила тока, а
2—4	12	100—200
6-8	12	200—280
8—11	12-15	280-370
15	15	370—450
20	20	500
25	25	600
Толщина свари-
ваемого металла,
мм
Температура
подогрева, ‘С
6
8
10 и более
100
150
250—300
Таблица 56
Механические свойства сварного соединения
Вид сварки	Предел проч- ности, кГ/мм2	Относитель- ное удлине- ние, %	Угол загиба, град
Электродуговая угольным электродом 	 Электродуговая металли- ческим электродом . . . Газовая 		12,3-12,4 8-12 7,6—8,8	8,2—18,4 14-15 5,2—18	90—160 140—170 110—180
Газовая сварка алюминия и его сплавов. При
газовой сварке также применяют присадочную проволоку и флюсы.
Сварку следует вести непрерывно. В начале сварки мундштук го-
релки следует держать под углом 90° к поверхности свариваемого
200
металла. По мере нагрева детали угол наклона мундштука можно
уменьшить. Присадочную проволоку при сварке надо держать под
углом 45° к шву и обязательно касаться ею ядра пламени. Ядро пла-
мени должно отстоять от ванны на
3—6 мм.
Рекомендуемые расход ацетилена
и номер наконечника при газовой свар-
ке алюминия приведены в табл. 57.
СВАРКА СЕРОГО ЧУГУНА
Детали из серого чугуна можно вос-
станавливать электродуговой и газовой
сваркой: с предварительным общим
нагревом детали посторонним источни-
ком тепла (при «горячей» сварке подо-
грев производится в печах), с местным
подогревом детали при «полугорячей»
сварке (подогрев производится газовой
Таблица 57
Расход ацетилена и номер
наконечника
Толщина
сваривае-
мого ме-
талла, мм
Расход
ацетиле-
на, л / ч
Номер
наконеч-
ника
1—2	150-300	1
3-4	300—500	2
4-5	500—700	3
6-8	700—900	4; 5
8—10	1000	5; 6
10—20	1000—2000	6
горелкой) и без предвари-
тельного подогрева детали («холодная» сварка).
Чугунные детали восстанавливают также твердой папкой лату-
нью (газовой горелкой ацетиленовым пламенем; такой процесс часто
называют сваркой чугуна, хотя это неправильно).
Способ сварки выбирают с учетом конфигурации и размеров вос-
станавливаемой детали, а также требований, предъявляемых к на-
плавленному металлу (прочность, плотность, обрабатываемость и
однородность химического состава основного и наплавленного ме-
талла). Некоторые рекомендации по выбору способа сварки серого
чугуна приведены в табл. 58.
Таблица 58
Выбор способа сварки серого чугуна
Способ сварки	Область применения	Характеристика способа	
		преимущества	недостатки
«Горячая» газо- вая и электроду- говая	Ответственные детали сложной конфигурации	Обеспечивает прочность, плот- ность и обрабаты- ваемость соедине- ния и почти одно- родный состав на- плавленного и ос- новного металла	Значительная трудоемкость про- цесса (особенно при дуговой свар- ке), возможность деформации дета- ли при нагрева- нии,	высокая стоимость
«Полугорячая» газовая и электро- дуговая	Ответственные детали сложной конфигурации, формы которых не требуют общего на- грева при сварке	То же	Менее трудоем- кий процесс, в остальном те же недостатки
201
Продолжение табл. 58
Способ сварки	Область применения	Характеристика способа	
		преимущества	недостатки
«Холодная» эле- ктродуговая стальными эле- ктродами	Неответствен- ные детали, к сварке которых особых требований не предъявляется	Обеспечивает возможность свар- ки в любом поло- жении шва	Не обеспечивает прочности, плот- ности и обрабаты- ваемости соедине- ния
«Холодная» эле- ктродуговая эле- ктродами из мо- нель-металла, ни- келя и меди	Заварка рако- вин, особенно в местах, где нужна последующая ме- ханическая обра- ботка	Обеспечивает обрабатываемость наплавленного ме- талла	Недостаточная прочность и плот- ность соединения
«Холодная» эле- ктродуговая чу- гунными электро- дами	Заварка рако- вин и небольших трещин, наплавка поверхности	Обеспечивает прочность, плот- ность и обраба- тываемость соеди- нения	Требует специ- альной обмазки
Пайка латунны- ми спайками	Заварка рако- вин и трещин в тех местах, где требуется проч- ность и последую- щая механическая обработка	Обеспечивает прочность и обра- батываемость сое- динения	Неоднородность металла и основ- ного металла
Подготовка деталей к сварке
Подготовка деталей к сварке заключается в вырубке дефектных
мест до «здорового» металла и в разделке кромок под сварку. При
разделке кромок необходимо следить за тем, чтобы не было острых
кромок и углов.
При «холодной» сварке стальными электродами для повышения
прочности соединения иногда устанавливают стальные шпильки по
схеме, показанной на рис. 120. Диаметр шпилек зависит от толщины
свариваемого металла и должен быть в пределах 6—12 мм.
При «холодной» сварке с применением шпилек сначала обвари-
вают их концы, а затем поверхность между ними. Во избежание пере-
грева металла «холодную» сварку следует выполнять с перерывами.
Для такой сварки наиболее целесообразно применять стальные элект-
роды с обмазкой ОММ-5 или УОНИИ-13 диаметром от 3 до 5 мм.
Сварочный ток в а для этих электродов должен быть равен 35 d,
202
где d — диаметр электрода в мм. «Холодную» сварку стальными
электродами можно производить постоянным и переменным токами.
«Холодную» сварку медными
электродами выполняют аналогич-
ным способом, а «холодную» дуго-
вую сварку чугунными электрода-
ми — как постоянным, так и пере-
менным токами. Режимы дуговой
сварки чугунными электродами при-
ведены в табл. 59.
Для «холодной» дуговой сварки
чугунными электродами применяют
специальные обмазки следующего
состава (в % вес.): графит — 40, фер-
росилиций — 33,3, термит — 13,3,
мел — 13,4, жидкое стекло — 25 от
веса сухой смеси. Толщина слоя об-
мазки 1—1,5 мм.
Латунью паяют нормальным пла-
менем ацетиленовой горелки. При
папке поверхность предварительно
Рис. 120. Схема установки сталь-
ных шпилек.
покрывают тонким слоем латуни,
Режимы пайки латунью приведены
а затем заполняют весь шов.
в табл. 60.
Таблица 59
Режимы дуговой сварки
чугунными электродами
Толщина свариваемо- го металла, лии	Диаметр электро- да, мм	Свароч- ный ток, а
До 15	6	280—300
15—30	8	300-400
Более 30	10	450—500
Таблица 60
Пайка латунью
Толщина сваривае- мого ме- талла, мм	Диаметр латунной проволо- ки, мм	Расход аце- тилена, л/ч (мощность горелки)
До 5	3	500
6-8	4-5	700
9-14	5—7	750-1200
15—20	7-8	1200—1700
21—25	8	1700—2500
Электродуговую и газовую сварку целесообразно использовать
при ремонте рамы и картера с трещинами для достижения необхо-
димой герметичности в местах, не несущих нагрузок.
При наличии трещин или изломов в поперечных перегородках
или балках рамы (картера), к которым при помощи шпилек или анкер-
ных связей прикрепляют цилиндры или блоки цилиндров, а также
при наличии трещин на других участках рамы (картера), располо-
женных перпендикулярно или под углом к действию разрывного
усилия, для разгрузки поврежденного места ремонт целесообразно
вести, устанавливая стальные накладки или стежки.
203
РЕМОНТ ОПОРНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ РАМ
До начала ремонта следует тщательно исследовать характер и
величину забоин или наклепа. Исследование и ремонт забоин и
наклепов можно проводить без демонтажа рамы, если по каким-
либо другим причинам демонтаж рамы не требуется. Размеры забоин
или наклепа проверяют линейкой и щупом или линейным индикато-
ром часового типа со штативом. Перед установкой линейки или
индикатора проверяемую поверхность рамы следует тщательно про-
мыть керосином и вытереть хлопчатобумажной салфеткой. Неболь-
шие забоины обрабатывают напильником с последующим шабре-
нием.
Значительные забоины (более 0,2—0,3 мм) на опорных поверх-
ностях устраняют шлифованием, выпиливанием всей опорной по-
верхности с последующим шабрением и проверкой поверхности по
краске плитой размером не менее 450—600 мм (берлинской лазурью
или сажей, разведенной машинным маслом).
После исправления опорной поверхности между поверочной ли-
нейкой и обработанной поверхностью щуп толщиной 0,03 мм нигде
не должен проходить, а пятна краски после проверки плитой должны
распределяться равномерно по всей поверхности с густотой не менее
одного пятна на квадрате со стороной 25 мм.
Если перед ремонтными работами требуется демонтаж рамы, то
последнюю следует выставить на подкладках или домкратах так,
чтобы прогиб рамы был не более 0,03 мм на 1 м длины.
Отклонение верхней опорной поверхности от параллельности
оси коренных подшипников после ремонта не должно превышать
установленной нормы, т. е. 0,1 мм на 1 м длины рамы. Параллель-
ность обработанной опорной поверхности и оси коренных подшип-
ников определяют уровнем с ценой деления 0,1—0,15 мм на 1 м длины,
установленным на поверочную линейку длиной не менее 1,5 м.
При замере уклона оси коренных подшипников поверочная ли-
нейка должна лежать на нижней образующей постели не менее трех
коренных подшипников. При замере уровнем следует помнить, что
показанием его считают среднее из двух показаний при повороте
уровня на 180° вокруг вертикальной оси.
Если по каким-либо причинам установка поверочной линейки на
постели коренных подшипников невозможна, то допускается его
установка на постель каждого коренного подшипника. При этом
наклон оси коренных подшипников определяют как среднеарифме-
тическое из показаний уровня на всех местах его установки.
Во время эксплуатации нередко наблюдается течь масла через
неплотности во фланцевых и других разъемных соединениях.Основ-
ными причинами неплотности разъемных соединений являются:
нарушение целостности прокладки, слоя уплотняющей пасты или
лака, коробление сопрягаемых поверхностей, появление раковин
или забоин на сопрягающихся поверхностях, разрушение крепеж-
ных деталей, заглушек, люков, фланцев крепления трубопроводов
204
или появление трещин на одной из сопрягающихся поверхно-
стей.
При обнаружении трещины ее заделывают установкой стальных
ввертышей по всей длине трещины или заваркой электродуговой
сваркой с последующей слесарной обработкой.
Течь, появившуюся от раковин, забоин, глубоких рисок на по-
верхностях, устраняют опиловкой напильниками с последующим
шабрением. Наиболее трудоемкая работа — устранение течи, по-
явившейся в результате коробления сопрягающихся поверхностей.
В этих случаях поверхность тщательно моют керосином, проверяют
поверочной линейкой и щупом. После этого выпиливанием и шабре-
нием выводят перекос.
ГЛАВА 9
РЕМОНТ ПОДШИПНИКОВ
В компрессорах и двигателях подшипники являются опорами
коленчатых валов, работают в подвижных соединениях шатунов
с мотылевыми шейками коленчатого вала, служат опорами распре-
делительных и вспомогательных валов и осей, а также других вра-
щающихся деталей. В современных компрессорах и двигателях внут-
реннего сгорания применяются в основном подшипники скольжения,
а иногда шариковые, роликовые или игольчатые подшипники каче-
ния.
Схема работы подшипников скольжения показана на рис. 121.
Когда вал не вращается, его шейка опирается непосредственно на
нижнюю часть подшипника. При этом между верхней образующей
шейки вала и внутренней образующей подшипника возникает зазор
(рис. 121, а). При вращении шейка вала увлекает за собой из зазора
слой масла и образует под собой «масляный клин» (масляный слой).
С увеличением числа оборотов давление в масляном клине повы-
шается и приподнимает вал (рис. 121, б, в). Таким образом, шейка
вала от подшипника разделяется масляным слоем, который и соз-
дает жидкостное трение. Наличие надежного «масляного клина»
возможно только при определенном зазоре 51 и правильной цилин-
дрической форме шейки вала и подшипника.
В результате попадания мельчайших твердых частиц в масло
(рис. 121, а) и трения в слое масла, а также других причин происхо-
дит выработка подшипников и шейки вала, т. е. нарушается пра-
вильная геометрическая форма шейки вала и подшипника и зазор 51
увеличивается до Sz (Sz >5i).
В связи с этим нарушаются условия образования «масляного
клина», уменьшается поступление масла под шейку вала, слой масла,
отделяющий шейку вала от вкладыша, становится неустойчивым.
При неустойчивом масляном слое не исключено появление полужид-
костного трения, которое приводит к интенсивному износу или даже
к разрушению трущихся поверхностей.
Ремонт подшипников сводится, как правило, к устранению де-
фектов, появившихся во время эксплуатации, т. е. к восстановлению
их правильной цилиндрической формы и размеров.
206
Основными дефектами подшипников скольжения являются: вы-
работка антифрикционного сплава, выражающаяся в изменении
размеров и правильной цилиндрической формы, разрушение (вы-
плавка, выкрашивание) антифрикционного сплава на цилиндриче-
ской поверхности (рис. 122) и на торцовых поверхностях (в упорных
подшипниках), а также коробление вкладышей.
Рис. 121. Схема работы подшипников.
а, б — схема образования масляного клина; в — схема распределения давлений внутри мас-
ляного слоя подшипника; г — схема вредного действия загрязнений, задержанных подшипни-
ковым сплавом.
На выработку антифрикционного сплава подшипников влияют
следующие факторы:
1)	качество антифрикционного сплава и заливки;
2)	качество смазки и степень ее очистки от механических при-
месей (во время работы компрессора или двигателя);
3)	состояние трущихся поверхностей (степень точности и харак-
тер обработанной трущейся поверхности);
4)	температура трущихся поверхностей;
5)	величина удельного давления на опорную поверхность под-
шипника;
б)	общее состояние и тип системы смазки;
7)	качество охлаждения циркулирующего масла.
207
Основными причинами выплавки антифрикционного сплава яв-
ляются:
1)	чрезмерно малый или слишком большой зазор между подшип-
ником и шейкой вала (ненормальный зазор нарушает смазку и вызы-
вает повышение температуры трущихся поверхностей);
2)	недостаточное давление или отсутствие подачи масла в системе
смазки;
3)	наличие в масле большого количества механических примесей
(песка, кокса и др.);
Рис. 122. Разрушение подшипника.
4)	применение для смазки подшипников масла, не соответствую-
щего техническим условиям;
5)	недопустимое повышение удельного давления на трущиеся
поверхности;
6)	применение антифрикционного сплава низкого качества.
Выкрашивание антифрикционного сплава вызывают следующие
причины:
1)	недоброкачественная заливка антифрикционного сплава (пло-
хое приставание антифрикционного сплава к постели подшипника
или вкладыша);
2)	применение антифрикционного сплава низкого качества;
3)	чрезмерно большой зазор в подшипнике, вызывающий наклеп
на отдельных участках подшипника;
4)	плохая пригонка вкладыша по постели подшипника (во время
работы вкладыш «дышит»).
Основной причиной коробления вкладышей следует считать не-
правильную подгонку вкладышей по постелям подшипников.
208
Рис. 123. Схема установки
термопар в подшипниках.
ПРОВЕРКА СОСТОЯНИЯ ПОДШИПНИКОВ СКОЛЬЖЕНИЯ
Во время эксплуатации состояние подшипников проверяют на
работающем компрессоре или двигателе, а также при планово-
предупредительном ремонте.
На работающем агрегате неполадки с подшипниками обычно
сопровождаются повышением его температуры. Поэтому о состоя-
нии подшипников можно судить по
изменению его температуры.
Температуру измеряют при помощи
термопар 2, установленных в специаль-
ных сверлениях в крышках 2 или в по-
стелях подшипников 3 (рис. 123). Если
таких приборов нет, то о неполадках
в работе подшипников судят по повы-
шению температуры масла в картере
или в системе смазки на выходе из
картера.
Нарушение нормальной работы мо-
тылевых подшипников можно опреде-
лить на ощупь по ступени нагретости
люков картера, находящихся против
вращающихся кривошипов коленчатого
вала. Люки нагреваются маслом, вы-
брасываемым из зазоров мотылевых подшипников под действием
центробежной силы.
Для проверки состояния подшипников во время работы агрегата
и предупреждения аварий современные компрессоры и двигатели
оборудованы специальными сигнализирующими приборами и при-
борами аварийной остановки агрегата при недопустимом нарушении
нормального режима работы подшипников.
Проверка состояния подшипников
при планово-предупредительном ремонте
При планово-предупредительном ремонте компрессоров и дви-
гателей состояние подшипников проверяют следующими спосо-
бами:
1)	по степени нагрева подшипников и шеек вала (проверяют на
ощупь сразу же после остановки агрегата);
2)	по наличию стружки или кусочков антифрикционного сплава
в масле;
3)	по величине зазоров (зазоры замеряют щупом или линейным
индикатором без разборки подшипников);
4)	по величине зазора, замеренного при помощи свинцового
оттиска;
5)	по величине расхождения щек коленчатого вала в холодном
состоянии;
14 Заказ 1077.
209
6)	посредством внешнего осмотра поверхности антифрикционного
сплава для выявления целостности заливки, состояния фиксирую-
щих штифтов (в разобранном состоянии);
7)	по замерам толщины слоя антифрикционного сплава.
Основным методом ремонта подшипников является перезаливка
антифрикционного сплава с последующей расточкой, шабрением и
пригонкой по шейке вала.
Допустимый радиальный зазор в коренных и мотылевых под-
шипниках не должен превышать величины d/1000 -)- 0,05 мм, где
d — диаметр шейки вала.'
Допускаемый осевой зазор в упорном коренном подшипнике не
должен превышать 2,5 6тах, гДе бтах — нормальный осевой зазор,
рекомендованный заводом-изготовителем; монтажный осевой зазор
для компрессоров и двигателей равен 0,05—0,40 мм и зависит от
диаметра шейки вала.
Осевой разбег вкладыша коренного подшипника с буртами по
постели (гнезду) фундаментной рамы не должен превышать: для
упорных подшипников 0,05 мм, для промежуточных подшипников
с буртами 0,15—0,20 мм.
Перезаливка подшипников или вкладышей производится в сле-
дующих случаях:
1)	износ заливки антифрикционного сплава превышает приведен-
ные нормы, а регулировка зазора посредством удаления прокладок
не приводит к требуемым результатам;
2)	слой антифрикционного сплава отстает от тела подшипника
или вкладыша более чем на 10% его поверхности;
3)	на рабочей поверхности антифрикционного сплава имеются
значительные задиры в виде глубоких борозд, а также участки рас-
плавленного антифрикционного сплава, трещины с замкнутым кон-
туром и места с выкрошенным сплавом (общей площадью 10% и
более);
4)	уменьшение толщины заливки антифрикционного сплава вслед-
ствие износа (более половины первоначальной величины);’
5)	при укладке нового вала.
Для перезаливки подшипников необходимо пользоваться анти-
фрикционным сплавом той }ке марки и того же состава, который был
на подшипниках до перезаливки. Если марка и состав антифрик-
ционного сплава перезаливаемого подшипника неизвестны, то при
выборе антифрикционного сплава необходимо учитывать условия
работы агрегата, удельную нагрузку на подшипники, скорость и
температуру, при которой должен работать сплав. При этом сплав
должен давать наименьший износ и деформацию. Материалы для
трущихся деталей машин следует подбирать с таким расчетом, чтобы
в трущейся паре легко "сменяемая деталь, (подшипник, вкладыш)
изнашивалась как можно меньше, а трудно заменяемая деталь (вал)
совершенно не изнашивалась. Поэтому твердость антифрикционного
сплаПй, заливаемого в подшипник, должна быть значительно ниже
твердости шейки вала.
210
В качестве антифрикционных сплавов для подшипников приме-
няют баббиты и бронзу.
При выборе марки баббита необходимо учитывать:
1)	окружную скорость вала, так как нагрев подшипника пропор-
ционален квадрату скорости;
2)	удельную нагрузку на подшипник;
3)	характер нагрузки (ударная нагрузка вызывает образование
трещин в баббите);
4)	жесткость вала и упор;
5)	величину зазора между шейкой вала и подшипником;
6)	вязкость масла.
Характеристика напряженности работы подшипников с бабби-
товой заливкой приведена в табл. 61.
Таблица 61
Напряженность работы подшипников
Марка баб- бита	Нагрузка	рг, кГ 1 см2 • м / сек*	Примечание
Б83	Ударная	100	Двигатели вну-
Б83	Спокой-	150	треннего сгора- ния, компрессо- ры То же
БН	пая То же	60	Турбины, на- сосы, турбоком- прессоры
Б6	»	60	
* Здесь р — удельное давление в кГ/см2; v — окруж-
ная скорость в м/сек.
Баббит Б83 обладает весьма высокими антифрикционными свой-
ствами и применяется для заливки вкладышей рамных и мотылевых
подшипников быстроходных и мощных компрессоров, а также дви-
гателей мощностью 100 л. с. и более в одном цилиндре; скорость
коленчатого вала более 250—300 об/мин.
Допускаемый нагрев подшипников не более 100—110° С. При
более высокой температуре твердость баббита падает ниже предела
допускаемой твердости (ниже 777212). Слабо подвергается коррозии
от смазочного масла.
Баббит БН по антифрикционным свойствам незначительно усту-
пает баббиту Б83. Рекомендуется для заливки коренных, шатунных
и головных подшипников двигателей внутреннего сгорания и ком-
прессоров. С целью экономии дорогостоящего баббита Б83 в двух-
тактных двигателях допускается заливка верхних вкладышей шатун-
ных подшипников баббитом БН, а нижних баббитом Б83. На твер-
дость баббита БН температура влияет меньше, чем на баббит Б83.
От воздействия смазочного масла коррозия незначительна.
14*	211
Баббит Б2 применяется для заливки тонкослойных подшипни-
ков (толщина слоя баббита 0,5—0,7 мм) дизелей тепловозов при
удельном давлении 50—80 кГ!см2 и окружной скорости до 8 м/сек.
Заливку следует производить центробежным способом.
Баббит Б6 применяется для подшипников двигателей и компрес-
соров с небольшим удельным давлением (до 50 кГ!см2) при окружной
скорости не более 5 м!сек. Температура подшипников не должна
превышать 110° С. При заливке вкладышей следует учитывать, что
толщина заливаемого слоя существенно влияет на «осадку» баббита
и усталостную прочность в первые часы работы. Наибольшая «осадка»
залитого слоя в первые часы работы происходит у баббитов на свин-
цовой основе (БН и Б6).
Для устранения явления «осадки» залитый слой уплотняют
холодной обкаткой. Если предварительная «осадка» не проводилась
в первые часы работы, то следует произвести две-три подтяжки
подшипников. При этом увеличение зазора не следует принимать за
повышенный износ в первые часы работы.
ПОДГОТОВКА ПОДШИПНИКОВ И ВКЛАДЫШЕЙ К ПЕРЕЗАЛИВКЕ
Качество заливки зависит в значительной степени от подготовки
подшипников и вкладышей к перезаливке.
Основными операциями при подготовке подшипников и вкла-
дышей к перезаливке являются: очистка и промывка; выплавка
старого баббита, наплавленного на подшипник или вкладыш; очи-
стка поверхности от ржавчины; обезжиривание; травление; лу-
жение.
Очистка и промывка подшипников или вкладышей
необходимы для удаления закоксовавшегося масла и жира, которые
загрязняют выплавляемый баббит. Очистку производят скребками
или щетками, промывку в горячем 10?6~ном растворе каустической
соды при помощи щетки (температура раствора +80° С), а затем
в горячей воде при той же температуре. После промывки в горячей
воде с подшипников и вкладышей удаляют не только жир, но и остатки
каустической соды. Промытые подшипники или вкладыши вытирать
не следует, так как они быстро высыхают.
При отсутствии каустической соды для промывки можно исполь-
зовать подогретый до 40—50° С керосин. После промывки керосином
подшипник или вкладыш насухо протирают. Подшипники больших
размеров обычно промывают керосином.
Старый баббит можно выплавлять паяльной лампой, в горне,
в ванне с расплавленным баббитом, в специальных электрических
печах. Так как верхние и нижние вкладыши могут быть залиты баб-
битом разных марок, то для дальнейшего использования старого
баббита из верхнего и нижнего вкладышей их следует собирать
в отдельные ящики. Смешивание баббита различных марок не до-
пускается. Выплавка баббита паяльной лампой и в горне допустимы
в том случае, если объем ремонта невелик.
212
Во избежание окисления баббита подшипники или вкладыши
следует прогревать не со стороны баббитовой заливки, а извне.
В ванне с расплавленным баббитом выплавляют небольшие вклады-
ши. При этом способе вкладыш погружают в тигель с расплавлен-
ным баббитом, температура которого не должна превышать 450 —
460° С. Чтобы предотвратить окисление баббита, расплавленнога
в тигле, его следует покрыть 20—25-миллиметровым слоем измель-
ченного древесного угля.
Наилучший способ выплавки баббита из вкладышей — исполь-
зование для этой цели электрических печей, в которых вкладыши
равномерно нагреваются до температуры плавления полуды. Слой
баббита сползает по расплавленной полуде в приемную ванну, при
этом часть полуды остается на вкладыше, поэтому засорение баббита
свинцом весьма незначительно.
В баббите Б83 свинца не должно быть больше 0,35%. При вы-
плавке баббита в ванне содержание свинца в баббите повышается
до 4% и более.
После выплавки старого баббита поверхность подшипника или
вкладыша тщательно протирают и очищают (от остатков баббита)
асбестовой щеткой.
Ржавчину с подшипников и вкладышей удаляют в 10—15 %-ном
растворе соляной кислоты при температуре 15—20° С в течение
5—10 мин, после чего их промывают в горячей воде. Затем ржавчину
счищают наждачной бумагой и снова промывают в горячей воде,
после чего насухо вытирают чистым хлопчатобумажным поло-
тенцем.
Обезжиривание производится для получения прочного
соединения слоя заливки с телом вкладыша. Вкладыши погружают
на 8—10 мин в бак с горячим (+80° С) 10%-ным раствором каусти-
ческой соды и промывают в чистой горячей (80—90° С) воде. Качество
обезжиривания поверхности подшипника или вкладыша проверяют,
нанося на нее капли чистой холодной воды. Если они растекаются,
значит поверхность подшипника или вкладыша обезжирена хорошо.
Если же вода собирается в мелкие капли, то это означает, что на
поверхности еще осталась жировая пленка. Тогда процесс обезжири-
вания необходимо повторить.
Травление подшипников или вкладышей
достигается удалением с поверхности, подвергаемой лужению, пленки
окислов. Процесс травления производится в баке с 10—15%-ным
раствором соляной кислоты в течение 10—15 сек. Затем подшипник
промывают в проточной воде, нагретой до 80° С.
Чугунные вкладыши после травления в растворе соляной кислоты
необходимо прокипятить в 25—30%-ном растворе едкого калия
(КОН) или едкого натрия (NaOH) в течение 20—25 мин. При этом
графит, расположенный на поверхности чугунного вкладыша, пере-
ходит в сажеобразную пленку, легко удаляемую протиранием, что
значительно улучшает процесс лужения.
После обезжиривания и травления подшипники или вкладыши
213
брать руками не следует. Надо пользоваться чистыми кузнечными
клещами.
Для предохранения подлежащей лужению поверхности от окис-
ления после высыхания ее покрывают флюсом, который получают,
растворяя цинк в крепкой соляной кислоте (до насыщения). Можно
использовать и другие флюсы, имеющие, например, следующий
•состав (в г):
вода ...........................500
соляная кислота.................250
хлористый амоний................ 90
хлористый цинк..................225
Состав флюса НАТИ, %:
хлористый цинк.................. 27
нашатырь........................ 11
вода ........................... 62
Если при покрытии флюсом на поверхности остаются несмочен-
ные места, свидетельствующие о плохом обезжиривании, их следует
зачистить и повторить смачивание флюсом. Если и повторное смачи-
вание флюсом не дает положительных результатов, то подшипник
или вкладыш необходимо снова обезжирить.
Лужение поверхности подшипника или
вкладыша. Для надежного механического сцепления баббита
с основным металлом вкладыша необходим промежуточный слой
полуды, который бы хорошо сцеплялся с основным металлом вкла-
дыша и с баббитовой заливкой. Полуда представляет собой тонкий
слой (0,1—0,2 мм) мягкого технического олова или припоя, равно-
мерно распределенного на поверхности подшипника.
В качестве полуды применяют:
для заливки баббитом марки Б83 —чистое техническое олово;
для заливки баббитом БН — стандартные припои ПОС-ЗО или
ПОС-18.
Лужение подшипников или вкладышей выполняют следующими
способами.
1.	Натиранием заливаемой поверхности вкладыша прутком, изго-
товленным из полуды. Для этого вкладыш с внешней стороны нагре-
вают паяльной лампой или газовой горелкой до температуры 180 —
220° С, а затем на подлежащую лужению поверхность наносят флюс.
Вкладыш, покрытый флюсом, нагревают до температуры 270 —
285° С для олова, 320° С для припоя и натирают прутком. Полуду
следует распределять по поверхности равномерным слоем.
2.	Натиранием заливаемой поверхности вкладыша порошкооб-
разной полудой. При этом способе смоченную флюсом поверхность
вкладыша посыпают порошкообразной полудой, после чего паяль-
ной лампой или газовой горелкой равномерно подогревают вкладыш
до температуры, при которой начнет плавиться полуда. Для нанесе-
ния равномерного слоя полуды в тех местах, где началось плавление,
необходимо растереть ее по поверхности асбестовой паклей, а пламя
горелки перенести на следующий участок вкладыша. После прогрева
.214
всего вкладыша до температуры плавления порошкообразной полуды
асбестовой паклей растирают полуду по всей поверхности. Такой
способ лужения более удобен, чем первый, а качество лужения лучше.
Для приготовления порошкообразной полуды третник (ПОС-ЗО
или ПОС-18) или техническое олово нагревают в тигле до пластиче-
ского состояния, затем выгружают его на брезент и растирают до
порошкообразного состоявия. Обычно при таком способе в порошок
превращается только часть массы, выгруженной из тигля. Поэтому
для получения пригодного для лужения порошка растертую массу
просеивают и к полученному порошку (размер зерен должен быть
не более 1,5—2,0 мм) добавляют примерно 1/5 объема нашатыря и
тщательно перемешивают.
3.	Погружением вкладыша в расплавленную полуду. Этот способ
применяют для лужения небольших вкладышей (диаметром до ЮОл/.м),
когда требуется заливка одновременно большого количества их. Пе-
ред погружением вкладыша в ванну с расплавленной полудой его
нагревают до температуры 150—180° С, после чего поверхность,
подлежащую лужению, покрывают флюсом. Подготовленный таким
образом вкладыш погружают в ванну с расплавленной полудой. Тем-
пература полуды должна быть 280—320° С. Температуру контроли-
руют пирометром. В расплавленной полуде вкладыш держат 2 —
3 мин, после чего его вынимают и встряхивают, чтобы удалить из него
излишки полуды, затем луженую поверхность протирают асбестовой
щеткой, обильно посыпанной нашатырем.
Если обнаруживаются незалуженные участки, то их зачищают,
покрывают флюсом и повторяют лужение.
Места, не подлежащие лужению, изолируют от соприкосновения
с полудой специальной обмазкой, состоящей из одной части масла
и трех частей воды с небольшим добавлением столярного клея или
жидкого стекла. Перед нанесением обмазки на вкладыш ее следует
тщательно растереть.
После покрытия обмазкой вкладыши нужно высушить, а перед
погружением в ванну с расплавленной полудой все отверстия и
каналы закрыть асбестом.
Независимо от способа лужения вкладыши должны удовлетворять
следующим техническим условиям:
1)	слой полуды должен быть равномерным;
2)	расплавленная полуда при поворачивании вкладыша должна
равномерно перетекать по луженой поверхности;
3)	поверхность полуды должна быть светлой и чистой, без желто-
ватых и темных пятен; наличие оттенков цвета побежалости недопу-
стимо, оно свидетельствует о неправильном температурном режиме
лужения, а также о том, что на поверхности полуды имеется пленка
окислов;
4)	к началу заливки подшипника или вкладыша баббитом полуда
на нем должна быть жидкой.
Плавка баббитов. Плавку баббита следует выполнять
в стальном тигле с толщиной стенки не менее 6 мм. Кроме того, для
215.
уменьшения окисления расплавленного баббита тигель должен
быть небольшого диаметра.
Перед плавкой баббита тигель следует тщательно очистить и
подогреть до 150—200° С. Баббит в тигель загружают кусками
весом от 0,5 до 1 кг, определив предварительно необходимое его коли-
чество для заливки одного подшипника.
Количество баббита для заливки одного подшипника (двух поло-
вин вкладышей) можно определить по формуле
.где D — внутренний диаметр незалитого подшипника в см;
d — внутренний диаметр заливки подшипника с припуском на
механическую обработку в см;
I — длина подшипника в см;
у — удельный вес баббита, равный для Б83 — 7,38; БН — 9,55;
Б6—9,60;
1,12 — коэффициент, учитывающий угар баббита при его расплав-
лении и прибыль, обеспечивающую плотность баббита.
Пример. Определить количество баббита для заливки двух вкладышей
подшипника при следующих условиях: диаметр шейки вала 180 мм; внутренний
диаметр незалитого подшипника D = 200 мм; внутренний диаметр заливки
подшипника с припуском па механическую обработку d = 170 мм; длина под-
шипника I = 250 мм; баббит марки Б83; удельный вес 7,38 г/слг3.
Решение.
G = 1,15 (202 —172) 3,144	~ 18.4 кг.
В зависимости от местных условий это количество баббита может
быть увеличено.
Для заливки вкладышей необходимо применять баббит только
одной марки. Допускается добавка отходов или старого ранее,
выплавленного баббита той же марки в виде небольших кусков, или
стружки в количестве не более 25% от
Таблица 62 общего необходимого количества, при-
Температура плавления
баббита
Марка баб- бита	Темпера- тура нача- ла плавле- ния, °C	Температура баббита при заливке, °C
Б83	240	420—390
БН	240	470-450
Б6	232	470—450
Во время плавления
чем в тигель ее загружают только
после расплавления основной массы
баббита. Тигель нагревают в печи, на
горне. Применяют и электротигли.
Для предотвращения интенсивного
окисления поверхность расплавленного
баббита покрывают кусочками сухого
древесного угля размером 5—10 мм.
Необходимая температура баббита
при его плавлении и заливке приве-
дена в табл. 62.
не следует перегревать баббит, так как
перегрев повышает угар, дает крупнозернистую структуру и ухуд-
216
шает его механические качества. При плавке температуру следует
контролировать при помощи термопар, установленных в тигле.
Несмотря на защиту баббита слоем древесного угля, некоторой
окисление все же происходит. Поэтому перед заливкой баббит сле-
дует раскислить, погрузив нашатырь (в количестве 0,5—1% от веса
баббита) в расплавленный баббит до
дна тигля в специальном приспособлении
(рис. 124). Одновременно с
баббит перемешивают до
выделения газов.
погружением
прекращения
ЗАЛИВКА ПОДШИПНИКОВ И
ВКЛАДЫШЕЙ
Подшипники и вкладыши заливают
двумя способами: ручным и центробеж-
ным.
При ручном способе заливки
подшипник или вкладыш устанавливают
в специальные приспособления в верти-
кальном или горизонтальном положении.
При горизонтальном расположении
вкладыша плотность заливки в нижней
части, несущей наибольшую нагрузку,
больше, чем при вертикальном. Во время
М
65---
Рис. 124. Приспособление
для раскисления баббита.
сборки приспособления
необходимо следить за правильностью установки асбестовых про-
кладок и за герметичностью всех соединений.
Заливка допускается только в том случае, если полуда на вклады-
ше находится в жидком состоянии (температура вкладыша при этом
должна быть 220—230° С, а диски и сердечник приспособления по-
догреты до температуры 150—170° С). Заливку следует производить
мерным ковшом, который по объему должен быть не меньше заливае-
мого подшипника. Перед заполнением баббитом ковш нужно подо-
греть до температуры не ниже 150° С. Во время заливки необходимо
следить за тем, чтобы струя баббита была возможно короткой и непре-
рывной, а ее сечение — возможно большим.
Для лучшего уплотнения баббита необходимо, чтобы верхняя
часть заливки была в жидком состоянии в течение 5—10 мин и засты-
вала в последнюю очередь. Это обеспечивается подогревом верхней
части подшипника паяльной лампой. Когда подшипник или вкладыш
остынут, приспособление можно разобрать.
Центробежная заливка подшипников или вклады-
шей выполняется на специальных станках или при помощи спе-
циальных приспособлений, устанавливаемых па токарных станках 1
(рис. 125).
Приспособление, состоящее из дисков 2 и хомутов 3, крепится
на шпинделе станка и закрывается кожухом 4, баббит подается через
лоток 5, укрепленный на суппорте станков 6. Перед заливкой темпе-
ратурный режим заливаемого вкладыша и приспособления должен
217
быть таким же, как и при ручной заливке. Для охлаждения подшип-
ника или вкладышей после заливки предусмотрена подача воздуха
и воды.
На качество центробежной заливки весьма существенное влияние
оказывает число оборотов заливаемого подшипника или вкладышей.
С увеличением числа оборотов улучшается плотность заливки, но
ухудшается однородность структуры вследствие разделения ликва-
ции компонентов сплава по удельному весу.
Рис. 125. Приспособление для центробежной заливки подшип-
ников.
При выборе числа оборотов заливаемого подшипника или вкла-
дыша следует учитывать диаметр подшипника и марку баббита.
При ориентировочных расчетах число оборотов заливаемого подшип-
ника можно определить по формуле
1000г
п = --об/мин,
л D
где v — необходимая скорость вращения заливаемого подшипника
в м/мин (окружная скорость v = 50s ]/О);
D — внутренний диаметр подшипника в мм.
Рекомендуемые числа оборотов при центробежной заливке под-
шипников в зависимости от их диаметра и марки заливаемого баббита
приведены в табл. 63.
Последовательность основных операций при заливке подшип-
ников центробежным способом.
1.	Установка подшипника или вкладышей в приспособление.
Основными в этой операции являются: а) установка прокладок для
обеспечения герметичности полости, заливаемой баббитом; б) уста-
218
Таблица 63'
Число оборотов в минуту при центробежной заливке баббита
Марка баббита	Диаметр подшипника, лии											
	50	70	90	100	130	150	170	200	230	250	300	400
Б 83	1150	1100	850	750	650	620	600	550	500	475	150	310
БН и Б6	1000	850	750	650	600	580	560	530	500	475	430	310
новка прокладок в стыке подшипников для обеспечения овальности
0,5 мм; в) центровка вкладышей относительно оси вращения (при
помощи рейсмуса или индикатора); г) заделка отверстий подшипника
асбестовым волокном.
2.	Нагрев подшипника или вкладыша до 220—230° С, а также
дисков приспособления и лотка до 150—170° С. Нагревают паяль-
ными лампами или газовыми горелками.
3.	Подготовка баббита и нагрев мерного ковша для заливки до
150-170° С.
4.	Заливка баббитом. Баббит в приспособление подается при
вращении подшипника или вкладышей.
5.	После достижения необходимого числа оборотов для охлажде-
ния (в течение 2—3 мин) подшипника подводят воздух и воду (см.
рис. 125). Затем воду отключают и охлаждают только воздухом»
3—10 мин в зависимости от размеров подшипника.
После отключения воздуха приспособление продолжают вращать
еще 10—15 мин. После затвердения баббита и охлаждения подшип-
ника вращение прекращают и приспособление разбирают.
6.	В связи с тем, что при центробежной заливке структура зали-
того баббита неоднородна, после заливки вкладыши рекомендуется
подвергнуть термической обработке при температуре 210—220° С‘
с выдержкой при этой температуре в течение 1,5 ч в печи.
Припуск на механическую обработку
Рекомендуемые припуски на механическую обработку вкладышей,
после заливки приведены в табл. 64.
Таблица 64
Припуски на механическую обработку
Заливка	Величина припуска па диаметр вкладыша, мм		
	до 80	от 80 до 1 50	150 и более
Ручная 		5-6	6-8	8-10
Центробежная . .	4-5	5-6	6
21»
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ЗАЛИВКИ
Заливка должна удовлетворять следующим требованиям.
1.	Поверхность залитого баббитом вкладыша должна быть глад-
кой матово-серебристой. Желтый цвет заливки свидетельствует
о том, что вкладыш был залит перегретым баббитом. В таких случаях
заливка бракуется. Вкладыш должен быть перелит.
2.	Подвешенный на проволоке залитый вкладыш при обстукива-
нии его стальным прутком или молотком не должен издавать глухих
звуков и дребезжать. Дребезжание свидетельствует о плохом при-
ставании заливки к основному металлу вкладыша.
В случае отставания баббита на площади до 10% от общей пло-
щади вкладыша заливку на этом участке следует вырубить, это место
залудить и наплавить баббит той же марки.
3.	Недоливы в любых местах вкладышей не допускаются.
4.	Наличие раковин, плен, глубоких пор, шлаковых включений
и другие дефекты заливки вкладыша также не допускаются.
Если на поверхности заливки после расточки имеются отдельные
рассредоточенные неглубокие раковины, занимающие менее 25%
всей поверхности заливки, то дефектные места необходимо расчистить
шабером, обезжирить, протравить, залудить, подшипник подогреть
до 200—220° С и при помощи паяльника наплавить баббит той же
марки.
МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ПОДШИПНИКОВ И ВКЛАДЫШЕЙ
К механической обработке относятся:
1)	расточка подшипника или вкладышей до установленного раз-
мера с припуском на подгонку по шейке вала;
2)	подгонка вкладышей по шейке вала;
3)	шабрение холодильников.
Следует помнить, что при заливке баббитом вкладыши сводятся
внутрь. Поэтому перед расточкой необходимо восстановить их
прежнее положение. Вкладыши можно исправить следующими
способами.
1. Установкой распорных домкратов, которые следует заливать
вручную при температуре вкладыша не ниже 120° С.
2. Наклепом баббитовой заливки; Этот способ заключается
в следующем.
Перед выплавкой старого баббита с наружной части вкладыша
(по окружности) снимают шаблон. После перезаливки устраняют
деформации наклепом сферическим молотком весом около 0,5 кг.
Наклеп начинают с середины вкладыша и ведут его рядами вдоль
оси влево и вправо. Устранение деформации контролируется шабло-
ном. Вкладыш следует раздать с некоторым запасом (на 0,03 —0,05 мм
больше шаблона). От такого наклепа баббит своих качеств не теряет,
а форма вкладыша после расточки не меняется.
Растачивают вкладыши на токарных станках при помощи спе-
циальных приспособлений, конструктивные особенности которых
220
зависят от размеров и конструкции растачиваемых подшипников.
Толщина снимаемого слоя при расточке зависит от припуска на меха-
ническую обработку. Расточку вкладышей следует выполнять с уста-
новленными между ними прокладками, которые по толщине равны
монтажным.
Толщина баббита после расточки должна быть по всему попереч-
ному сечению вкладыша одинакова. В средней части вкладыша
допускается утолщение заливки до 0,5 мм.
В большинстве случаев вкладыши растачивают с некоторым
припуском на шабрение. При таком способе расточки тратится много
времени на пришабривание. Работы по подгонке вкладышей по шейке
вала значительно ускоряются, если растачивать вкладыши на 0,1 —
0,12 мм больше диаметра шейки вала (для валов, диаметры шеек
которых более 100 мм).
Расположение и форму масляных распределительных канавок
и холодильников следует брать по заводским образцам или по
табл. 65.
Таблица 65
Размеры холодильников и распределительных канавок в .ил
Номинальный диаметр шейки вала	Глубина холодиль- ника	Радиус выемки холодиль- ника	Расстояние от торца вкладышей до холодиль- ника	Ширина поперечных смазочных канавок
100—120	3	22,5		
121—140	3	30	20	10
141—160	3	37,5		
161—180	3,5	45	25	12
181—200	3,5	52,5		
201—220	3,5	60		
221-240	4	65		
241—260	4	72,5		
261—280	4	80	35	14
281—300	4	87,5		
301-320	4	95		
321—340	4	102		
341—360	5	110		
361—380	5	117,5	50	16
381—400	5			
РЕМОНТ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ
Во многих компрессорах и двигателях для коренных и мотылевых
подшипников применяются подшипники качения. В коренных под-
шипниках наибольшее распространение получили шариковые и роли-
ковые подшипники, а в мотылевых — игольчатые.
221
Подшипники качения, имеющие незначительные трещины на
кольцах, шелушения на беговых дорожках, выбоины на шариках
или роликах, к дальнейшей эксплуатации непригодны и должны быть
заменены.
К подшипникам качения предъявляют очень высокие требования,
поэтому изношенные подшипники на предприятиях, эксплуатирую-
щих компрессоры и двигатели, ремонту не подлежат. Для восста-
новления их передают на специальные заводы. Поэтому ремонт обору-
дования с подшипниками качения сводится к демонтажу изношен-
ных подшипников и установке новых.
Рис. 126. Приспособление для демонтажа подшипни-
ков качения.
Основными работами, выполняемыми при замене подшипников
качения, являются следующие.
1.	Подготовка подшипников к монтажу. Перед установкой под-
шипники должны быть очищены от заводской смазки и тщательно
промыты в горячем масле или в 6%-ной смеси масла с бензином.
Протирать подшипники разрешается только чистыми хлопчатобу-
мажными салфетками.
2.	Подготовка посадочных мест к монтажу. Места, на которые
устанавливают подшипник, не должны иметь заусенцев, задиров,
перекосов и соответствовать заданным размерам.
3.	Установка подшипников на вал и в корпус. При установке
подшипников на вал и в корпус следует учитывать, что внутреннее
кольцо подшипника, вращающееся вместе с валом, должно иметь
неподвижную посадку; оно должно насаживаться на вал по системе
отверстия. В зависимости от характера нагрузки применяют насадки
Г, Т, Н и П.
Наружное кольцо подшипника вставляют в корпус по системе
вала (С или С3). Такая посадка необходима для того, чтобы кольцо
222
могло под нагрузкой проворачиваться в корпусе. Даже при незна-
чительном проворачивании предотвращается местная выработка
беговой дорожки. С увеличением числа оборотов вала посадку на-
ружного кольца следует выбирать менее напряженную.
При посадке подшипника на вал или в корпус категорически
запрещаются удары молотком по кольцам, шарикам и роликам.
Для посадки подшипников следует пользоваться специальными при-
способлениями.
Подшипники, имеющие диаметр внутреннего кольца 50 мм и
более, перед монтажом необходимо нагревать в масляной ванне до
температуры 60—100° С. Нагретый подшипник легко садится на вал.
При демонтаже подшипников необходимо избегать повреждений
(задиров, рисок) на валу или на корпусе. Для демонтажа подшипни-
ков необходимо применять специальные приспособления. Некото-
рые из них приведены на рис. 126.
ГЛАВА 10
РЕМОНТ ЦИЛИНДРОВ
Цилиндры двигателей и компрессоров являются сложными и
ответственными деталями, от состояния которых зависит работо-
способность машины в целом. Состояние цилиндров характеризуется
степенью их износа — наличием следов задиров, трещин, глубоких
рисок и других пороков зеркала и рубашек.
Износом цилиндра принято называть увеличение его диаметра
по сравнению с первоначальным и искажение правильной геометри-
ческой формы цилиндрической части. В результате износа цилиндр
приобретает в плоскостях, перпендикулярных к оси, форму эллипса
(овала), а в диаметральных плоскостях — форму неправильного
конуса или бочкообразную форму.
В практике эксплуатации двигателей и компрессоров износы
цилиндров подразделяют на нормальные и преждевременные. Нор-
мальным износом считается такой, при котором отклонение цилиндра
от нормальной геометрической формы происходит за установленный
заводом-изготовителем срок работы агрегата. Основной причиной
такого износа является истирающее действие поршневых колец и
тронковой (направляющей) части поршня.
Закономерности изнашивания зеркала цилиндра весьма разно-
образны и сложны, его износ во всех сечениях и плоскостях неоди-
наков (рис. 127, а). Наиболее интенсивно изнашивается часть, близ-
кая к камере сжатия или к камере сгорания, причем максимальный
износ наблюдается в сечении у первого уплотняющего (компрессион-
ного) кольца при положении поршня в верхней мертвой точке. Это
вызывается тем, что при сжатии газа в цилиндре компрессора или
при сгорании топлива в камере сгорания двигателя под кольца посту-
пает газ под высоким давлением и при высокой температуре, в ре-
зультате чего резко увеличивается удельное давление колец на стенку
цилиндра и ухудшаются условия смазки.
Как правило, при этих условиях образуется граничная смазка
и износ цилиндра в направлении от в. м. т. к н. м. т. резко умень-
шается.
Однако в цилиндрах двухтактных двигателей наблюдается боль-
шой износ около продувочных и выхлопных окон (рис. 127, б). Это
224
объясняется увеличением удельного давления колец на стенку
цилиндра из-за уменьшения опорной поверхности на ширину проду-
вочных и выхлопных окон и ухудшением смазки в результате разру-
шения масляной пленки потоком продувочного воздуха на пере-
мычках продувочных окон и потоком горячих выхлопных газов на
а
Рис. 127. Схема износа
цилиндра, и — износ.
перемычках выхлопных окон. Таким образом, износ цилиндра по
его длине от верхней мертвой точки до нижней выражается в появ-
лении конусности или бочкообразности.
Износ цилиндра в виде зллипса (овала) появляется обычно в ре-
зультате неравномерного давления тронковой части поршня на стенки
цилиндра. Максимальное давление поршня на стенку цилиндра
(в тронковых бескрейцкопфных машинах) наблюдается при сжатии
15 Заказ 1077.	225
газа в компрессорах или при рабочем такте в двигателях (рис. 128, а).
В результате действия силы N в тронковых компрессорах и двигате-
лях наибольший износ цилиндра всегда будет в плоскости качания
шатуна (по ходу) — в плоскости, перпендикулярной к оси колен-
чатого вала.
В крейцкопфных горизонтальных поршневых компрессорах встре-
чаются случаи местной выработки цилиндров в зоне, близкой к ка-
мере сжатия (рис. 128, б). Основными причинами такой выработки
являются неправильная установка секционных поршневых колец
(без зазора, позволяющего им пружинить), а также вибрация штока
в момент приближения поршня к в. м. т. Частые удары колец по
Рис. 128. Схема распределения давле-
ния и износа стенки цилиндра.
одному и тому же месту нарушают нормальную смазку, вызывают
наклеп, в результате чего образуются кольцевые местные выра-
ботки.
Увеличению износа цилиндров по длине и во всех плоскостях
в значительной степени способствует нерациональный подбор тру-
щихся поверхностей цилиндра и поршневых колец по твердости.
Опытами установлено, что цилиндр изнашивается значительно мень-
ше, если твердость колец, трущихся в этом цилиндре, больше на
15—20 единиц по Бринеллю.
На износостойкость большое влияние оказывают также качество
смазки, тепловые перенапряжения, повышенное содержание серы,
пыли и других абразивных частиц в сжимаемом газе или в топливе.
При плохом качестве смазки могут появиться задиры. Тепловые
перенапряжения неизбежно вызывают коробление цилиндров, кото-
рое нередко приводит к появлению трещин, заклиниванию поршней.
Повышенное содержание серы или других агрессивных элементов
в газе или топливе вызывает коррозию зеркала цилиндра. Пыль
и другие абразивные частицы приводят к появлению рисок и задиров
на трущихся поверхностях цилиндров.
226
Рис. 129. Схема обмера
цилиндров.
ПРОВЕРКА СОСТОЯНИЯ ЦИЛИНДРОВ
Основными способами проверки состояния цилиндров являются:
1.	Осмотр без снятия крышек при положении поршня в нижней
мертвой точке. Такой осмотр производят через отверстия для кла-
панов. Для удобства осмотра применяют
переносные осветительные электрические
лампочки, помещаемые внутрь цилиндра.
2.	Осмотр цилиндров со снятыми крыш-
ками при положении поршня в нижней
мертвой точке. При таких осмотрах можно
обнаружить грубые изъяны зеркала цилинд-
ра — риски, следы задиров, трещины, боль-
шие местные выработки и др.
3.	Обмер цилиндров при вынутом поршне
штихмасом с микрометрической головкой или
внутромером с индикатором часового типа.
Этот способ проверки позволяет установить
степень износа зеркала цилиндра, а также
конусность, эллипсность (овальность) и боч-
кообразность. Для определения эллипсности
(овальности), конусности и бочкообразности
цилиндры обмеряют в трех плоскостях I, II
и III по ходу Л и по оси Б приборами с ценой
деления не менее 0,01 мм по схеме, показан-
ной на рис. 129.
Износ цилиндра определяют сравнением
величин, полученных при замере, с исходными замерами до начала
эксплуатации. Для удобства вычислений полученные результаты
замеров записывают в таблицу (см. табл. 66).
Таблица 66
Результаты замеров в мм
Сечения	Цилиндры								Примечание
	1		II		III		IV		
	А	Б	А	Б	А	Б	А	Б	
Сечение I									
ЭЛЛИПС А — Б									
Сечение II									
эллипс А —Б									
15*
227
Продолжение тпабл. 66
Величину допустимого износа цилиндров устанавливает завод-
изготовитель. Если такие данные отсутствуют, то можно пользо-
ваться табл. 67.
Таблица 67
Допустимый износ цилиндров
Вид износа
Величина пре-
дельного износа,
мм
Эллипсность (овальность) цилиндра (разность между двумя
взаимноперпендикулярными внутренними диаметрами
А—Б в каком-либо сечении У, II, III)..................
Увеличение внутреннего диаметра цилиндра вследствие
износа:
для двигателей и компрессоров с числом оборотов от
150 до 260 в минуту................................
для двигателей и компрессоров с числом оборотов от
260 до 500 в минуту................................
D
1000
D
150 не более
D
2QQ не более
РАСТОЧКА ЦИЛИНДРОВ
Цилиндры или цилиндровые втулки (гильзы) растачивают при
обнаружении на зеркале больших задиров, превышающих 10% длины
окружности, а также при износе, превышающем допустимые вели-
чины, приведенные в табл. 67.
Расточка цилиндров допускается в тех случаях, когда его диа-
метр после расточки не будет превышать 2% нормального размера,
или 50 мм, а также тогда, когда уменьшение толщины стенки после
расточки не превысит 1/12 ее номинальной толщины.
Цилиндры или втулки (гильзы) заменяют новыми в следующих
случаях:
228
1)	при наличии трещины в полости высокого давления или охла-
ждаемой части;
2)	при наличии больших задиров, превышающих 10% длины
окружности;
3)	при увеличении диаметра цилиндра более чем на 2% от номи-
нального;
4)	при уменьшении толщины стенки втулки более чем на 1/12 от
номинальной.
Расточку цилиндров следует производить на специальных рас-
точных станках с последующим хонингованием. Если такой возмож-
ности нет, то допускается расточка специальными приспособлениями.
Рис. 130. Схема расточки цилиндров.
Схема расточки небольших цилиндров на токарном станке спе-
циальной бортштангой показана на рис. 130. Цилиндр 1 устанав-
ливается и закрепляется на направляющих станка 2. Бортштанга 3
закрепляется между центрами 4. Привод бортштанги осуществляется
поводком 5, прикрепленным к планшайбе станка 6. Резцедержатель
7 приводится во вращательное движение бортштангой 3, а в посту-
пательное движение — ходовым винтом 8. Привод ходового винта
осуществляется вращающейся шестерней 9 и невращающейся 10.
Эта схема приспособления может быть применена и для расточки
цилиндров без их разборки. В этом случае бортштанга устанавли-
вается при помощи индикатора часового типа с точностью измерения
0,01 мм по несработанной верхней части втулки. Привод бортштанги
и резцедержателя от электродвигателя.
Принципиальная схема и продольный разрез переносного при-
способления для расточки цилиндров диаметром 350 мм и более
(силовых цилиндров газомоторных компрессоров 10ГК) приведены
на рис. 131. Основными узлами этого приспособления являются
направляющие и центрирующие фланцы 1 и 2, бортштанга с резце-
держателями 3 и 4, механизм привода 5,6,7 (червячный редуктор,
электродвигатель), привод резцедержателя 8, детали крепления
приспособления на цилиндре 10.
229
Электродвигатель 6 приводит во вращательное движение червяк
редуктора 5, который вращает червячное колесо 7, жестко установ-
ленное на бортштанге 3. Продольное перемещение резцедержателя
осуществляется ходовым винтом, который приводится в движение
шестерней 8, вращаемой шестерней 9 при застопоренной шестерне 11.
Рис. 131. Схема переносного приспособления для расточки цилиндров.
Резцедержатель при настройке перемещается вручную рукояткой
12 при расстопоренной шестерне 11. Для прекращения движения
резцедержателя на центрирующих фланцах установлены конечные
выключатели, выключающие электродвигатель при перемещении
резцедержателя до крайней точки.
Краткая техническая характеристика приспособления
Диаметр растачиваемого цилиндра, мм................... 355—358
Число оборотов бортштанги, об/мин..................... 222
Подача резцедержателя за один оборот бортштанги, мм 0,15
Глубина резания, мм................................... до 1
Скорость резания, м/мин............................... 25
Число оборотов червячного вала редуктора, об/мин . . .	950
»	» электродвигателя, об/мин................. 1475
Мощность электродвигателя, кет........................ 1
Этим приспособлением можно производить и хонингование
цилиндров. Для этого необходимо снять резцедержатель, а вместо
него установить хонинговальную головку, снабженную специальными
корундовыми брусками. Для увеличения числа оборотов бортштанги
и подачи вместо червячной шестерни устанавливается шкив, который
клиноременной передачей приводится от электродвигателя.
230
Расточка цилиндров любым приспособлением должна произво-
диться резцами из быстрорежущей стали или ее заменителей. Ско-
рость резания должна быть в пределах 15—25 м/мин, подача резца
0,1—0,2 мм на один оборот бортштанги.
Число оборотов бортштанги, необходимое для обеспечения реко-
мендованной скорости резания, определяется по формуле
л Dn ,
v = ЧооГ м/мин-
При скорости резания v = 15 4- 20 м/мин
v • 1000
п =----— ст! мин,
Л D
где D — диаметр растачиваемого цилиндра в мм\
п — число оборотов бортштанги в минуту;
v — скорость резания в м!мин.
После расточки отклонения от правильной геометрической формы
цилиндра должны быть в пределах величин, приведенных в табл. 33
и 34.
Допускаются следующие отклонения.
1.	Разность в диаметрах цилиндров или цилиндровых втулок
одного и того же двигателя или цилиндров одной и той же ступени
компрессоров не должна превышать 0,3% номинального диаметра,
принятого при расточке.
2.	На зеркалах цилиндров в области высокого давления, а также
на перемычках продувочных и выхлопных окон двухтактных двига-
телей не должно быть раковин. На зеркале цилиндра в области
невысокого давления (в нижней части) допускаются единичные рако-
вины глубиной до 2 мм, диаметром или длиной и шириной до 3—4 мм,
но не более шести раковин на весь цилиндр или втулку.
3.	Нельзя оставлять заусенцы, образующиеся после механиче-
ской обработки, их нужно зачистить, а острые кромки затупить.
После расточки цилиндров поршни обязательно заменяются.
Во многих конструкциях небольших компрессоров и двигателей мож-
но после расточки восстановить нормальный размер цилиндра путем
установки гильзы, при этом замена поршней не требуется. В таких
случаях изношенные цилиндры растачивают на величину, позволяю-
щую установить гильзу. Толщина стенки гильзы должна быть не
менее 3,5—4 мм. Конусность и овальность наружной части гильзы
и расточенной поверхности цилиндра должны находиться в преде-
лах 3-го класса точности на растачиваемый диаметр. Посадка гильзы
в цилиндр производится с небольшим натягом (0,02—0,04). Так
как при запрессовке не исключена возможность значительного
коробления гильзы, внутренний диаметр ее доводят до размера
хонингованием после запрессовки.
Гильзы целесообразно изготовлять из легированного или модифи-
цированного чугуна, обладающего большой износостойкостью.
2,31

Рис. 132. Приспособление
для выпрессовки втулок.
I—верхний'фланец; 2—шпиль-
ка; з — нижний фланец; 4 —
втулка.
ВЫПРЕССОВКА И ЗАПРЕССОВКА ГИЛЬЗ (ВТУЛОК)
Методы выпрессовки втулок зависят от особенностей посадки
втулки в блок или в рубашку охлаждения, а также от цели выпрес-
совки. Втулки выпрессовывают для замены их при заедании поршня,
при обнаружении трещин, больших местных выработок, для очистки
от накипи или замены уплотнительных колец. Втулки, посаженные
в блок или рубашку охлаждения прессовой посадкой (сухие втулки),
перед расточкой, как правило, не выпрессовывают. Такие втулки
выпрессовывают только при их замене
новыми. В этих случаях при выпрессовке
пользуются гидравлическими прессами
со специальными наставками и упорами
или разрезают их вдоль образующей
резцом, установленным на штоке, при-
крепленном к крейцкопфу. При этом
крепление втулки ослабевает и она доста-
точно легко поддается выпрессовке при-
способлением, состоящим из наставки
и натяжных шпилек.
Выпрессовка втулок, установленных
в блок или в рубашку охлаждения, когда
наружная часть втулки является частью
поверхности рубашки охлаждения и омы-
вается водой (так называемые мокрые
втулки), производится следующим образом:
1) через люки, если они имеются,
удалить накипь вручную и промыть по-
лость охлаждения водой;
2)	залить в полость охлаждения 5—
10%-ный раствор соляной кислоты. Раствор
соляной кислоты в полости выдерживать до полного прекращения
реакции, т. е. до прекращения выделения газа, что свидетельствует
о разрушении накипи;
3)	слить раствор и промыть полость чистой водой под напором;
4)	отвернуть штуцера для смазки цилиндров и освободить саль-
никовое уплотнение, если оно имеется;
5)	установить приспособление для выпрессовки (рис. 132) и рав-
номерным затягиванием гаек натяжных шпилек ключом с удлинен-
ным плечом выпрессовать втулку. При выпрессовке не следует
допускать перекосов, которые могут вызвать задиры или разрушение
направляющих и уплотняющих буртов втулки и блока;
6)	после выпрессовки необходимо тщательно очистить охлаждаю-
щие поверхности от накипи скребками.
Установка втулок
Способы установки втулок (новых или бывших в эксплуатации)
зависят от их конструктивных особенностей.
232
«Мокрые» втулки устанавливают в блок или в рубашку охлажде-
ния цилиндра под небольшим усилием. В этих случаях зазор между
опорным пояском рубашки охлаждения и опорным пояском втулки
в верхнем и среднем поясках должен быть 0,25—0,30 мм, а в ниж-
нем — 0,10—0,15 мм, но не менее 0,10 мм.
При установке втулок с уплотнительными резиновыми кольцами
на нижнем опорном пояске следует обращать особое внимание на
размер колец, так как утолщенные кольца при посадке втулки на
место могут вызвать деформацию нижней части втулки.
Известны случаи, когда утолщенные резиновые кольца на чугун-
ных втулках диаметром 105 мм при установке втулки на место вызы-
вали деформацию нижней части, где расположены кольца, т. е. обра-
зование бочкообразной формы в пределах 0,35 мм. Чтобы избежать
деформации втулки, не следует допускать увеличения наружного
диаметра уплотняющего кольца по сравнению с наружным диамет-
ром уплотняющего пояска втулки более чем на 4 мм. При такой раз-
нице в диаметрах достигается надежное уплотнение без деформации
втулки.
РЕМОНТ ЦИЛИНДРОВ
Трещины на цилиндрах или блоках цилиндров могут появиться
по следующим причинам:
1)	увеличение давления сжатия в компрессорах или повышение
давления вспышки при перегрузке двигателя более чем на 10% от
номинальной мощности;
2)	чрезмерная затяжка гаек крепления крышек цилиндров;
3)	термические перенапряжения (перегрев) или резкое охлажде-
ние;
4)	неправильная или небрежная сборка узлов цилиндра;
5)	недоброкачественное изготовление цилиндров или блоков;
6)	не соответствующий техническим условиям металл, из которого
изготовлен цилиндр или блок;
7)	конструктивные недостатки.
Некоторые практические рекомендации по ремонту цилиндров
с трещинами
Ремонт цилиндров, рубашек цилиндров, блоков, имеющих тре-
щины, осуществляют постановкой заплат на шурупах, установкой
стальных шурупов по всей длине трещины, электродуговой или газо-
вой сваркой.
При ремонте цилиндров с трещинами, когда они расположены
перпендикулярно или под углом к направлению действия разрывного
усилия, при отсутствии анкерных связей применяют бандажи, поса-
женные горячей посадкой, или накладки с анкерными связями или
стяжными болтами.
Для усиления сварного шва иногда применяют дополнительные
стальные связи (рис. 133), которые накладывают перпендикулярно
233
или под небольшим углом к направлению трещины. Диаметр и длину
связей выбирают в зависимости от размера трещины по месту. В боль-
шинстве случаев диаметр связи берут в пределах 10—16 мм, а длину
60—120 мм. Связи приваривают к металлу основного шва.
Технология подготовки трещины к заварке, способы выполнения
сварочных работ, применяемые материалы такие же, как и при
ремонте фундаментных рам и картеров.
Рис. 133. Схема возможных трещин на цилиндре.
Цилиндры с трещинами, расположенными на зеркале в области
высокого давления или в области перемычек между окнами, отвер-
стиями для каналов, как правило, ремонту не подлежат. Их следует
заменять новыми.
Ремонт цилиндров с трещинами на рубашках или других местах,
не связанных с внутренней полостью высокого давления, допускается
как временная мера до изготовления или получения нового цилиндра.
На рис. 133 приведен поперечный разрез цилиндра двухтактного
двигателя, на котором изображены наиболее часто встречающиеся
трещины.
Трещина 1 расположена перпендикулярно к направлению дей-
ствия разрывного усилия Рг. Такие трещины чаще всего могут появ-
234
литься в результате внутреннего напряжения расширяющейся во
время нагрева крышки цилиндра, установленной без зазора между
наружной поверхностью бурта крышки и выточкой в цилиндре.
Трещина 2 расположена на перемычке между продувочным и
выхлопным окнами, также перпендикулярно направлению действия
разрывного усилия Ръ. Такие трещины могут появляться в резуль-
тате неравномерного нагрева перемычки. В приведенной конструкции
одна стенка перемычки омывается холодным продувочным воздухом,
а другая горячими выхлопными газами. В результате неравномер-
ного теплового расширения на перемычке появляется трещина.
Трещина 3 расположена на перемычке между выхлопными окнами
под углом к направлению действия разрывного усилия. Такие тре-
щины появляются от неравномерного теплового расширения в резуль-
тате неравномерного отвода тепла потоком охлаждающей воды,
проходящей через смещенный от центра канал.
Смещение каналов происходит в результате непрерывной уста-
новки стержней в форму для литья или смещения стержня во время
литья. Цилиндры с такими трещинами, как правило, ремонту не под-
лежат, так как трещины находятся на зеркале цилиндра в местах,
не доступных для установки стяжных бандажей или стяжных на-
кладок, и так как шов электродуговой сварки не является равнопроч-
ным с основным материалом цилиндра, а поэтому необходимые
прочность и плотность при знакопеременной нагрузке при высокой
температуре обеспечить не может.
Трещина 4 расположена на рубашке цилиндра перпендикулярно
к направлению действия разрывного усилия (силы давления газов Рч
и силы затяжки гаек крепления крышки цилиндра Рз). Такие
трещины могут появиться в результате чрезмерной затяжки гаек
крепления крышки цилиндра или пороков литья. Ремонт такого
цилиндра производится заваркой трещины электродуговой сваркой
с последующей установкой заплаты на шурупах. При наличии тре-
щин значительной длины (Z = 150 мм и более) следует устанавли-
вать стяжные накладки с анкерными шпильками, расположенными
перпендикулярно или под углом к расположению трещины.
Трещина 5 расположена на рубашке цилиндра параллельно дей-
ствию разрывного усилия. Такие трещины могут появиться от рез-
кого охлаждения после нагрева или от пороков литья. При ремонте
цилиндра такой трещиной можно ограничиться установкой заплаты
на герметичной прокладке на шурупах.
Трещина 6 расположена на рубашке цилиндра в области проду-
вочных окон, трещина 7 в области выхлопных окон. Такие трещины
чаще всего появляются вследствие перегрева или резкого охлажде-
ния после значительного нагрева. При ремонте цилиндров с такими
трещинами целесообразно применять электродуговую или газовую
сварку.
Ремонт цилиндров с трещинами типа 4, 5, 6 или 7 следует считать
временным мероприятием, и при первой возможности их необходимо
заменять новыми.
235
КОНТРОЛЬ НО- ИЗМЕРИТЕЛЬ НЫЙ ИНСТРУМЕНТ
Для измерения диаметра отверстия и проверки правильности его
геометрической формы (овальности, конусности, бочкообразности)
применяют микрометрические штихмасы и индикаторы для внутрен-
них измерений.
Микрометрический штихмас (рис. 134, а) состоит из микрометри-
ческого винта 4, барабана 5, гильзы 2 со стопором 3 и измеритель-
ных наконечников 7. Шаг резьбы микрометрического винта 0,5 мм,
максимальный ход 13 мм. Основная головка штихмаса имеет макси-
мальный предел измерения 50—63 мм. Для увеличения пределов
Рис. 134. Схема микрометрического штихмаса и нутромера.
измерения на штихмас навинчивают удлинители (рис. 134, б). В набор
к микрометрическому штихмасу входят удлинители длиной 13, 25,
50, 100, 150 и 200 мм. Это позволяет вести измерения в пределах
от 50 до 900 мм. Цена деления на головке микрометрического штих-
маса 0,01 мм.
При измерениях микрометрическим штихмасом ошибки бывают
больше, чем при измерении микрометром, так как в конструкции
штихмаса нет приспособления, которое обеспечивало бы постоянное
измерительное усилие. Кроме того, даже незначительный перекос
его во время измерения может привести к значительным ошибкам.
Для успешного пользования микрометрическим штихмасом необ-
ходимо иметь большой опыт. Измерение следует производить нес-
колько раз. Окончательный результат следует брать как среднее
значение всех размеров. Для измерения диаметра отверстия лучше
применять индикаторный нутромер.
ГЛАВА 11
РЕМОНТ ДЕТАЛЕЙ ШАТУННО-ПОРШНЕВОЙ ГРУППЫ
В шатунно-поршневой группе сильно изнашиваются поршни,
поршневые кольца, поршневые пальцы, подшипники верхней головки
шатуна (втулки, вкладыши), подшипники нижней головки шатуна
(мотылевые подшипники), штоки, башмаки, пальцы и подшипники
пальцев крейцкопфов, шатунные болты.
РЕМОНТ ПОРШНЕЙ
Во время эксплуатации наибольшему износу подвержены направ-
ляющая часть поршня, канавки для поршневых колец, отверстия
под поршневые пальцы.
Поршень заменяется новым в следующих случаях:
1)	износ направляющей (тронковой) части превышает величину
D/750, где D — диаметр направляющей части (тропка) в мм;
2)	зазор между цилиндром и направляющей поршня доходит до
2,56, где б —нормальный зазор между цилиндром и направляющей
поршня в мм;
3)	на теле поршня обнаружены трещины, величина, направление
и месторасположение которых вызывают опасность поломки во время
работы машины;
4)	на направляющей поршня имеются глубокие задиры, не под-
дающиеся устранению;
5)	разработка канавок под поршневые кольца превышает на 20%
(по высоте) чертежные размеры;
6)	расточка цилиндра;
7)	прогорание донышка поршня.
Если поршень составной и имеет отъемную головку, то при нали-
чии дефектов на ней (прогорание донышка, трещины, износ канавок
для поршневых колец и др.) направляющая часть не заменяется;
заменяется только головка.
Направляющую часть поршня обмеряют по поясам I, II, III
микрометрической скобой с точностью измерения 0,01 мм по схеме,
приведенной на рис. 135. Если нет заводских данных о величине
237
допускаемого износа направляющей части поршня, то допускаемый
износ определяют по соотношению D/I^mm (не более). Неравномер-
ность износа поршня по длине определяют из соотношения ZJ/1OOO
(не более) или по табл. 68.
Таблица 68
Допускаемая овальность (эллипсность) и величина
неравномерности износа поршней по длине
Диаметр поршня, мм
до 100	100-150	151—200	201—250	251—300	301—350	351—400	401—450
0,30	0,20	0,25	0,30	0,35	0,40 Пр	0,45 одолжение	0,50 табл. 68
Диаметр поршня, мм							
до 100	451—500	501—550	551 — 600	601—650	651—700	701—750	751—800
0,20	0,55	0,60	0,65	0.70	0,75	0,80	0.85
Отверстия под порш-
невые пальцы обмеряют
по схеме, показанной на
рис. 135, индикатором
для внутренних измерений
с точностью измерения
0,01 мм. Допускаемое от-
клонение диаметра по 2-му
классу точности.
Ширину поршневых ка-
навок обмеряют штанген-
циркулем с ценой деления
0,05 мм и шаблоном (см.
рис. 135). Конусность не
допускается.
Наибольшему износу
подвергаются верхние ка-
навки для поршневых ко-
лец. Это объясняется боль-
шим удельным давлением
поршневых колец на плос-
Рис. 135. Схема обмера пор-
шней.
238
кости канавок и ухудшением смазки в связи с повышенной темпе-
ратурой. Изношенные канавки для поршневых колец приводят
к увеличению пропуска газа и насосного действия колец. Поршне-
вые канавки восстанавливают протачиванием их на токарном станке
под ремонтный размер поршневых колец. После проточки канавки
должны быть параллельны между собой.
Торцевое биение канавок не должно быть более 0,05 мм. Проточку
поршневых канавок рекомендуется производить не более одного раза.
У больших поршней горизон-
тальных компрессоров интен-
сивному износу подвергается не-
сущая часть. В результате ее из-
носа нарушается соосность што-
ка поршня, сальника и крейц-
копфа. Для восстановления
соосности на рабочей поверх-
ности поршня протачивают две
канавки с ласточкиным хвостом
глубиной 2—4 мм, шириной
40—60 мм, которые облужи-
вают и заливают баббитом.
Значительно изнашиваются
также отверстия под поршневые
Рис. 136. Схема развертки отверстий
под поршневой палец.
1 — развертка; 2 — поршень.
Рис. 137. Схема расточки отверстий
под поршневой палец.
1 — суппорт; 2 — поршень; з — борштанга;
4 — резцедержатель.
пальцы, особенно под плавающие. Износ характеризуется появле-
нием овальности (эллипсности) отверстий, превышающей допусти-
мые величины. Повышенный износ отверстия под поршневой палец
вызывает стук в кривошипно-шатунном механизме. При незначи-
тельном износе отверстий у небольших поршней ремонт производят
специальной разверткой с направляющим концевиком (рис. 136).
Хвостовик служит для центровки развертки. Оба отверстия развер-
тывают с одной установки. В случае большого износа отверстий ремон-
тируют поршни расточкой на токарном станке при помощи приспо-
собления или на расточном станке с последующей доводкой по порш-
невому пальцу (рис. 137).
239
Перпендикулярность оси поршня к оси отверстий проверяют по
схеме, приведенной на рис. 138. Неперпендикулярность оси отвер-
стий под поршневой палец к оси поршня не должна превышать
0,02 мм на 100 мм длины.
Величину неперпендикулярности на 100 мм длины
по формуле
определяют
Н =	100 мм^
где — величина отклонения стрелки на циферблате индикатора
при замере в крайней точке 1 в мм;
h2 — величина отклонения стрелки на циферблате индикатора
при замере в крайней точке 2 в мм;
I — расстояние между точками 1 и 2 в мм.
Рис. 138. Схема проверки осей поршня и отверстий поршневых
пальцев.
Пример. Определить неперпендикулярность оси отверстий под поршневой
палец к оси поршня, если в точке 1 h — 0,00 мл (при установке индикатора
поворотом циферблата вручную стрелка была установлена на 0), а в точке 2
hi = +0,12 мм. Расстояние между точкой замера 1 и точкой замера 2 1 =
= 200 мм
„ 0,12 —0,00	„„„
Я =----2QQ--ЮО ~ 0,06 мм.
Следовательно, неперпендикулярность на длине 100 мм состав-
ляет 0,06 мм. Эта величина превышает норму в 3 раза. Поршень
с такой неперпендикулярностью оси отверстий к оси поршня к уста-
новке на машину не допускается; его следует отремонтировать.
При замене отъемной головки поршня следует учитывать, что
соединение ее с центрирующим буртом тронковой части (юбки)
производится по посадке. При масляном охлаждении поршня уплот-
нение в его разъемной части осуществляется установкой тонкой паро-
нитовой прокладки.
РЕМОНТ ПОРШНЕВЫХ ПАЛЬЦЕВ
Методы и технология ремонта поршневых пальцев устанавли-
ваются после осмотра и обмера их микрометром с точностью измере-
ния 0,01 мм, а также после обмера сопрягающихся с ними поверхно-
240
1
стей — отверстий под поршневые пальцы, отверстий втулок верхней
головки шатуна.
Поршневой палец заменяется новым при наличии трещин, изло-
мов, глубоких раковин от коррозии, если овальность на его рабочих
участках превышает величину + 0,05 мм (где dn — диаметр
пальца в мм), а также при замене поршня.
Изношенные поршневые пальцы диаметром до 2000 мм, не имею-
щие трещин, можно восстановить до номинального размера вибро-
дуговой наплавкой с последующей механической обработкой (обточ-
кой и шлифованием). К такому методу восстановления поршневых
пальцев прибегают в случае расточки отверстий бобышек поршня.
При изготовлении новых поршневых пальцев следует руковод-
ствоваться чертежами и техническими условиями заводов-изготови-
телей компрессоров и двигателей внутреннего сгорания. При отсут-
ствии чертежей и технических условий заводов-изготовителей можно
руководствоваться следующими требованиями.
Поршневые пальцы следует изготовлять из малоуглеродистых
сталей, поддающихся цементации и последующей закалке, из стали 20
или из сталей 20Х, 12ХНГА, 12ХНЗА. Твердость рабочих поверх-
ностей поршневых пальцев после цементации и закалки должна быть
в пределах HRC 56—62. Разность твердости на поверхности одного
, пальца не должна превышать 5—6 единиц.
I Новые поршневые пальцы изготовляют под размер сопрягаю-
|щихся поверхностей поршня. Овальность и конусность рабочих
|поверхностей поршневого пальца не должны превышать половины
|допуска на диаметр по 2-му классу точности.
Внутренняя поверхность пальца должна быть концентрична
наружной. Допускается разностенность в следующих пределах:
для пальцев с наружным диаметром до 80 мм.....0,5	мм
>	*	*	» более 80 мм .... 0,8 мм
Для ступенчатых пальцев, стопорящихся в бобышках поршня,
биение одной из наружных поверхностей относительно другой не
должно превышать половины допуска на со ответствую щий диаметр.
Чистота обработки поверхности должна быть не ниже V 9. Риски,
волосовины, забоины на рабочих поверхностях пальцев не допус-
каются. Острые кромки на торцах пальцев должны быть закруглены,
а заусенцы зачищены.
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ
Поршневые кольца, как правило, ремонту не подлежат и при
износе или поломке обязательно заменяются новыми. Износ поршне-
вых колец определяется по увеличению зазора в замке по сравнению
с первоначальным. Поршневое кольцо подлежит замене новым в сле-
дующих случаях:
1)	если зазор в замке кольца равен или больше величины Рп/80 мм
(где Dn —диаметр поршня в мм). Величину зазора в замке кольца
16 Заказ 1077.	241
определяют щупом при положении поршневого кольца в месте наи-
меньшего износа цилиндра;
2)	при появлении в канавках зазора по высоте кольца более
2,5 hB мм (где ha —нормальный монтажный зазор в мм);
3)	при поломке концов колец или появлении трещин на кольце;
4)	если на рабочей поверхности кольца имеются задиры и следы
пропуска газов достигают х/4 окружности кольца;
5)	при замене поршня после расточки цилиндра;
6)	после расточки поршневых канавок при ремонте поршня.
Во время ремонта компрессоров или двигателей внутреннего
сгорания часто поршневые кольца приходится изготовлять на месте
ремонта в механических мастерских компрессорных станций. Это
объясняется тем, что необходимый размер колец определяется вели-
чиной износа каждого цилиндра и поршня в отдельности и размеще-
ние заказа на заводе-изготовителе небольших партий колец различ-
ных ремонтных размеров весьма затруднительно.
Наиболее распространенным материалом для изготовления пор-
шневых колец являются чугун СЧ 18-36 и СЧ 24-44 с содержанием
фосфора в пределах 0,3—0,5% и серы не более 0,12%.
Структура отливки должна быть перлитной с мелким завихрением
или чешуйчатым и равномерно распределенным графитом. Излом
отливки должен иметь однородное мелкозернистое строение с мато-
вым оттенком. Структура чугуна маслот одного и того же химического
состава в значительной степени зависит от методов литья (в земля-
ную форму, в кокиль и т. д.).
Поршневые кольца в большинстве случаев изготовляют из маслот
(обечаек), которые должны обладать следующими механическими
свойствами.
Предел прочности, кГ/мм2--.
при разрыве .................................не	менее	18
» изгибе...............................не	менее	36
» сжатии ..............................не	менее	67
Стрела прогиба при расстоянии между опорами
600 мм, мм................................... 8
Твердость отлитой маслоты (обечайки)
(твердость должна быть на 15—20 единиц больше
твердости втулки)..........................НВ	170-5-229
Определение размеров маслот (обечаек) для поршневых колец
Заготовки для поршневых колец диаметром до 50 мм отливают
из чугуна в виде сплошной болванки без отверстия длиной 350—
400- ЖЛ1 с припуском на обработку по наружному диаметру от 6 до
10 мм.
Размеры маслот для поршневых колец диаметром более 100 мм
(для отливки) определяют по формуле
Dn = D + — 4- 6 4- 8 мм,
Db ~	— 6	8 мм,
242
где D — диаметр цилиндра в мм;
£)в — наружный диаметр маслоты в мм;
DB — внутренний диаметр маслоты в мм;
а — величина выреза в поршневом кольце в .о;
Ъ — толщина кольца в мм;
цифры 6 и 8 — припуск на обработку в -им.
Длина маслоты примерно 400—500 мм.
Для устранения внутренних напряжений, возникающих при
охлаждении отливки в форме, и повышения механических свойств
чугуна путем изменения его структуры маслоты подвергают терми-
ческой обработке. Для этого их нагревают в печи до 800—860° С и
выдерживают при этой температуре в течение 20—30 мин, затем
закаливают в масле, подогретом до температуры 30—60° С. После
закалки маслоты подвергают отпуску. Для этого их нагревают до
температуры 520—540° С, выдерживают при этой температуре в тече-
ние 1 ч и медленно охлаждают на воздухе.
Для поршневых колец диаметром до 250 мм маслоты следует
отливать с фланцами, которые значительно облегчают крепление
маслот на токарном станке.
Основные способы изготовления
поршневых колец
1.	Способ механического формообразо-
вания. Маслоту обтачивают снаружи, растачивают изнутри и
разрезают на цилиндрические кольца. После этого вырезают часть
кольца по окружности. Величина вырезанной части окружности
кольца должна соответствовать величине зазора в замке кольца
в свободном состоянии. Затем кольца сжимают при помощи специаль-
ного хомута и в сжатом состоянии обтачивают по наружному и внут-
реннему диаметрам под нужный размер. Таким образом, поршневые
кольца приобретают цилиндрическую форму в рабочем (сжатом)
состоянии.
2.	Формообразование кольца методом тер-
мической обработки. Цилиндрическую маслоту обра-
батывают по наружному и внутреннему диаметрам до окончательного
размера с небольшим припуском по наружному диаметру для шли-
фовки. После этого маслоту разрезают на отдельные кольца с учетом
припусков на центровку торцов колец. Затем их разрезают под углом
45° дисковой фрезой или ножовкой. Концы колец разводят на вели-
чину замка, необходимую для кольца в свободном состоянии, и наби-
рают на специальную оправку с распоркой. Кольца, надетые на
оправку, подвергают термической обработке (низкому обжигу),
в результате которой устраняются внутренние напряжения, возник-
шие в кольцах при разводе концов.
В результате снятия этих внутренних напряжений после съема
с приспособления кольца остаются с разведенными концами и имеют
форму кольца в свободном состоянии.
16*
243
После термической обработки кольца сжимают и устанавливают
на специальное приспособление для шлифования под необходимый
размер. Кольца, изготовленные этим способом, равномерно и плотно
прижимаются к зеркалу цилиндра по всей окружности.
3.	Изготовление поршневых колец из эл-
липтических масло т. Из эллиптических маслот изготов-
ляют кольца больших размеров с прямым замком внахлестку (вна-
кладку). Маслота должна быть отлита эллиптической формы, соот-
ветствующей форме кольца в свободном состоянии, по размерам, учи-
тывающим припуск на механическую обработку.
Маслоту без предварительной обточки разрезают на отдельные
кольца с припуском на шлифование торцов. После этого по окруж-
ности кольца вырезают кусок, равный величине замка в свободном
состоянии, обрабатывают концы под накладку, затем кольца сжи-
мают, устанавливают в соответствующее приспособление и обраба-
тывают по наружному и внутреннему диаметрам до необходимого
размера.
Типовой технологический процесс изготовления поршневых колец
приведен в табл. 69.
Поршневые кольца среднего размера с прямым замком внахлестку
рекомендуется изготовлять в следующем порядке:
1)	снятие лыски на торце маслоты и определение твердости чугуна,,
которая должна быть в пределах НВ 170 4-229;
2)	обточка наружного диаметра маслоты с припуском на после-
дующую обработку 2—3 мм на диаметр;
3)	разрезка маслоты на отдельные кольца с припуском на после-
дующую обработку по высоте кольца от 0,6 до 1 мм;
4)	шлифование торцов колец с двух сторон с припуском на пос-
ледующую обработку 0,3—0,5 мм на высоту кольца;
5)	фрезерование уступа замка с двух сторон с припуском на
припиловку 0,1 мм на сторону;
6)	зачистка заусенцев, припиловка уступов замка и установка
колец на приспособление для обработки на токарном станке;
7)	растачивание внутреннего диаметра колец под окончательный
размер; обточка колец по наружному диаметру с припуском на
последующую обработку от 0,6 до 0,8 мм;
8)	зачистка заусенцев, установка колец на специальную оправку
с распоркой;
9)	термофиксация замков колец;
10)	шлифование торцов колец с двух сторон под окончательный
размер;
11)	установка колец на приспособление и шлифование их по на-
ружному диаметру под окончательный размер;
12)	припиловка замков колец по цилиндру, проверка на просвет
(проверка цилиндричности колец), а также проверка упругости
колец.
Поршневые кольца большого размера с прямым замком внахлестку
изготовляют из эллиптических маслот, отлитых по форме кольца
244
Таблица 69
Инструмент
и приспособления
Операция
Эскиз установки
Изготовление поршневых колец диаметром до 350 мм
Слесарная. На
торце маслоты снимают
лыску шириной 15—
20 мм и определяют
твердость чугуна. Она
должна быть равна
НВ 1704-229
Наждачное то-
чило, напильник,
прибор для опре-
деления твердости
Токарная. Устано-
вить маслоту на токар-
ном станке, отцентро-
вать, подрезать торец
фланца и расточить ба-
зовое отверстие
Токарный ста-
нок, отрезной и
проходной резцы,
штангенциркуль
Т окарная. Пере-
установка маслоты на то-
карном станке (крепле-
ние за фланец маслоты).
Обточка наружного диа-
метра маслоты с при-
пуском 0,3—0,5 мм на
диаметр и расточка
внутреннего диаметра
до окончательного раз-
мера
Токарный ста-
нок проходной ре-
зец, отрезной ре-
зец, штангенцир-
куль
Отрезают кольца с
припуском на шлифов-
ку торцов от 0,4 до
0,6 мм на высоту коль-
ца
Шлифовальная.
Шлифование торцов ко-
лец с двух сторон с при-
пуском 0,2—0,4 мм
Плоскошлифо-
вальный станок,
штангенциркуль
Слесарная (фре-
зерная). Кольца разре-
зают под углом 45°
с припуском на после-
дующую припиловку
замка 0,1 льи
Фрезерный ста-
нок, слесарная но-
жовка
245
Продолжение табл. 69
Инструмент
и приспособления
Операция
Эскиз установки
Слесарная. За-
чистка заусенцев, уста-
новка колец на специ-
альную оправку
Термическая. Тер-
мофиксация замков ко-
лец. Кольца с оправкой
нагревают в печи до 600—
620° С и выдерживают
при этой температуре
в течение 45—60 мин.
Затем их вынимают из
печи и медленно охлаж-
дают на воздухе. Про-
веряют твердость колец;
она должна быть в пре-
делах НВ 85-н95
Напильник,
оправка с распор-
ной планкой
Термическая
печь, прибор для
определения твер-
дости
Шлифовальная.
Шлифование торцов ко-
лец с двух сторон под
окончательный размер
I Г| „	, .
* Окончательный размер
Плоскошлифо-
вальный станок,
микрометр
Слесарная. Пред-
варительная припилов-
ка замков колец по
кольцу или по цилинд-
ру и установка на оправ-
ку для шлифования
Личный напиль-
ник, контрольное
кольцо, щуп, оп-
равка
Шлифовальная.
Шлифование колец по
наружному диаметру
под окончательный раз-
мер
Шлифовальный
или токарный ста-
нок с приспособ-
лением для шли-
фования, оправка,
микрометриче-
ская скоба
Слесарная. Запи-
ловка замков кольца под
окончательный размер
по кольцу или по ци-
линдру. Проверка ко-
лец на просвет. Допу-
скается просвет величи-
ной от 0,03 до 0,05 мм
на длине не более г/в
части окружности. Про-
верка упругости кольца.
Личный напиль-
ник, контрольное
кольцо, щуп, при-
способление для
проверки на про-
свет, приспособле-
ние для проверки
упругости колец
246
в свободном состоянии. Такие кольца рекомендуется изготовлять
в следующем порядке:
1)	снятие лыски на торце маслоты и определение твердости чугуна;
2)	разрезка маслоты на отдельные кольца с припуском на после-
дующую обработку 0,8—1,2 мм на высоту кольца;
3)	шлифование торцов колец с двух сторон с припуском от 0,5
до 0,8 мм на высоту кольца;
4)	разметка уступов замка под разрезку;
5)	фрезерование уступов замка с двух сторон кольца с припуском
на припиловку по 0,2—0,3 мм на сторону, вырезка части кольца под
замок по разметке;
6)	зачистка заусенцев, припиловка уступов замка и сборка колец
на приспособлении для расточки внутреннего диаметра;
7)	расточка внутреннего диаметра колец под окончательный раз-
мер, переустановка приспособления и обточка наружного диаметра
под окончательный размер;
8)	шлифование торцов колец с двух сторон под окончательный
размер;
9)	зачистка заусенцев, притупление острых кромок и припили-
вание замков колец под окончательный размер по цилиндру.
ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ
Маслоту 1 для изготовления поршневых колец среднего размера
(при выполнении операций расточки и отрезки колец) крепят при
помощи специальных планшайб 2 (рис. 139). Планшайбу наверты-
вают на шпиндель токарного станка. Для центровки маслоты план-
шайба имеет специальный
выступ, на который уста-
навливают маслоту.
Маслоту крепят за фла-
нец при помощи специаль-
ных планок 3, шпилек 4
и гаек 5.
Для предварительной
обточки маслот по наруж-
ному и внутреннему диа-
метрам, а также для окон-
чательной обточки их на
токарном станке приме-
няют двухрезцовую дер-
Рис. 139. Схема крепления маслот.
жавку (рис. 140).
Приспособление (хомут) для набора поршневых колец среднего'
и большого размеров под обточку и расточку показано на рис. 141.
В хомут набирают от 6 до 10 поршневых колец (в зависимости от их
размеров). Сжатые кольца вместе с хомутами устанавливают на
центрирующий выступ планшайбы приспособления для проточки и
расточки колец (рис. 142), после чего сжимают их специальным коль-
247
цом 1, затем хомут снимают и производят внутреннюю расточку.
После этого кольца крепят (прижимают) кольцом 2. При этом кольцо 1
снимают и производят обточку колец по наружному диаметру.
Рис. 141. Приспособление для набора
державки.
поршневых колец.
Рис. 140. Схема двухрезцовой
1 — хомут; 2 — кольца; 3 — стяжной болт.
Рис. 142. Приспособле-
ние для проточки и рас-
точки колец.
Рис. 143. Приспособление
для термофиксации порш-
невых колец.
Приспособление для термофиксации замков поршневых колец
приведено на рис. 143. Основными частями его являются фланцы 1
и 2, стержень 3, распорка 4, клин для затяжки колец 5.
РЕМОНТ ШАТУНОВ
В большинстве случаев ремонт шатунов сводится к ремонту или
замене подшипников верхней или нижней головок, замене шатунных
болтов и редко к правке погнутого шатуна (стержня).
В отъемных шатунах (к которым поршневые пальцы крепятся
болтами) ремонту подлежит опорная часть шатуна, на которой в ре-
зультате ударных нагрузок может появиться наклеп. Наклеп также
248
появляется на опорной поверхности в местах крепления отъемной
нижней головки составного шатуна.
Прогиб стержня шатуна устраняют домкратами или специальными
оправками в холодном состоянии или с подогревом при вынутых
подшипниках верхней и нижней головок. Способ устранения изгиба
выбирают после тщательного осмотра и обмера величины прогиба.
Шатуны со стрелой прогиба более 10 мм рекомендуется вырав-
нивать с применением подогрева. После выравнивания стержня шатун
подвергают дефектоскопии для выявления трещин. Даже незначи-
тельные трещины не допускаются.
Изогнутые и скрученные шатуны, как правило, ремонту не под-
лежат, их заменяют новыми.
Наклеп устраняют опиливанием с последующим шабрением по
плите или по контрольному пальцу в шатунах с цилиндрической
поверхностью сопряжения с пальцем. После исправления поверхно-
стей неперпендикулярность обрабатываемого торца к оси стержня
шатуна не должна превышать 0,02 мм на 100 мм ширины торца,
а пятна краски должны равномерно распределяться по всей поверх-
ности торца с густотой не менее трех пятен на квадрате со стороной
25 лии.
Наклеп на верхней опорной поверхности отъемной нижней головки
шатуна устраняют опиливанием и шабрением с последующей провер-
кой по плите.
Горизонтальность обработанной поверхности проверяют на плите
при помощи линейного индикатора со стойкой (рис. 144).
Перед проверкой обработанной поверхности плоскости разъема
подшипников следует проверить по плите на краску и на парал-
лельность их верхней образующей, если необходимо пришабрить.
После шабрения пятна краски на проверяемых плоскостях
должны распределяться равномерно с густотой не менее одного
пятна на 1 см2. Непараллельность плоскостей разъема и верхней
образующей подшипника не должна превышать 0,02 мм на 100 мм
длины.
Схема проверки непараллельности плоскостей разъема и верх-
ней образующей подшипника приведена на рис. 144, а. Величину
непараллельности плоскости разъема по отношению к верхней об-
разующей подшипника на 100 мм длины определяют по формуле
Ко ~ -А——- 100 мм,
Ьо
где h1 — величина показания стрелки индикатора в точке 1 в мм\
h.. — величина показания стрелки индикатора в точке 2 в мм\
Lu — расстояние между замеряемыми точками в мм.
Величину непараллельности верхней поверхности А и верхней
образующей подшипника определяют по формуле
Н,— II,,
Кп = г------~ ЮО ЛГЛ1,
Ьи
249
где Н1 и II и — величины показаний стрелки индикатора в изме-
ряемых точках I и II в мм;
Ln — расстояние между замеряемыми точками I и II
в мм.
Наиболее вероятные отклонения плоскости А и образующей
от параллельности плоскости разъема подшипника приведены на
рис. 144, б.
Рис. 144. Схема проверки горизонтальности опорной поверхности отъемной
нижней головки шатуна.
При определении наклона верхней образующей подшипника сле-
дует очень внимательно и умело пользоваться индикатором при на-
хождении точки, лежащей на прямой зтой образующей. Точку h
на верхней образующей подшипника находят перемещением стойки
индикатора вместе с индикатором по плите в плоскости, перпенди-
кулярной к оси подшипника. Схема определения точки hi на верх-
ней образующей подшипника (верхней точки в диаметральной вер-
тикальной плоскости) приведена на рис. 144, в. Порядок определе-
ния точки hi следующий:
1)	ножку индикатора устанавливают ориентировочно в предпо-
лагаемой верхней точке и отмечают показание стрелки индикатора;
2)	передвигают стойку индикатора вместе с индикатором по
плите влево. Если стрелка индикатора при этом уходит по часовой
250
стрелке, то это значит, что ножка индикатора уходит влево от точки,
лежащей на верхней образующей подшипника;
3)	убедившись, что ножка индикатора уходит влево от точки
на верхней образующей, стойку индикатора вместе с индикатором
передвигают вправо по плите, при этом стрелка индикатора должна
двигаться против часовой стрелки. Положение ножки индикатора
в верхней точке В (в точке, лежащей
на верхней образующей подшипника)
определяется началом отклонения
стрелки индикатора по часовой стрел-
ке. Это показание индикатора отме-
чают и проверяют его правильность
трехкратным повторением операций
Рис. 145. Схема проверки осей
верхней и нижней головок
шатуна.
проверки.
Положение точки Аг на верхней
образующей подшипника и величину
показания стрелки индикатора в этой
точке определяют таким же спосо-
бом.
Положение точки и величины пока
зания стрелки индикатора на обра-
зующей по наружному диаметру (под-
шипника или поршневого пальца)
определяют таким же методом. В этом
случае следует учитывать направление
движения стрелки индикатора (при
передвижении стойки с индикатором по плите влево стрелка инди-
катора будет двигаться против часовой стрелки).
Непараллельность верхней образующей постели мотылевого под-
шипника (нижней головки шатуна) и оси верхней головки шатуна
проверяют линейным индикатором со стойкой на проверочной плите
по схеме, приведенной на рис. 145. Непараллельность должна быть
пе более 0,02 мм на 100 мм длины.
РЕМОНТ ПОДШИПНИКОВ ШАТУНА
К ремонту подшипников верхней и нижней головок шатуна
приступают после тщательного их осмотра и обмера.
Степень пригодности подшипников верхней головки шатуна
к дальнейшей работе характеризуется:
1) целостностью подшипника; трещины, глубокие вмятины, вы-
крашивание антифрикционного сплава и другие дефекты не допу-
скаются; при появлении одного из перечисленных дефектов под-
шипник верхней головки шатуна должен быть заменен новым;
2) зазором между поршневым пальцем и подшипником, который
не должен быть больше dnmax/1000 + 0,05 мм (для подшипников
с баббитовой заливкой) и 2</птах/1000 + 0,05 мм (для бронзовых
подшипников — втулок).
251
Уменьшение зазора до нормального производится изменением
количества прокладок в разъеме вкладышей (в случае разъемных
подшипников).
Если изменение количества (трещины) прокладок к положитель-
ным результатам не приводит, то вкладыши следует перезалить.
В тех случаях, когда подшипником верхней головки шатуна яв-
ляется бронзовая втулка, зазор уменьшают заменой поршневого
пальца или установкой новой втулки необходимого диаметра.
При значительном износе бронзовой втулки (появлении оваль-
ности и конусности больше допустимых) ее можно расточить, после
чего установить новый палец необходимого диаметра. Бронзовые
втулки верхней головки шатуна при капитальном ремонте двигателя
или компрессора в большинстве случаев заменяют новыми. При из-
готовлении новых втулок необходимо руководствоваться чертежами
завода-изготовителя. Если таких чертежей нет, рекомендуется руко-
водствоваться следующими технически условиями.
1.	Материалом для изготовления бронзовых, не заливаемых
баббитом втулок верхних головок шатунов может быть бронза сле-
дующих марок: БрАЖ 9-4; БрОФ 6,5-0,15; БрОФ 10-1.
2.	По наружному диаметру втулки обрабатывают с допуском
прессовой посадки Пр (для нестопорящихся втулок) или с допу-
ском напряженной посадки Н (для стопорящихся втулок).
3.	Чистота обработки по наружному диаметру.
4.	Допустимые овальность и конусность должны быть в пре-
делах половины допуска на диаметр по 2-му классу точности.
5.	Разностенность в радиальном направлении не должна быть
больше 0,1 мм.
6.	Непараллельность образующих отверстия по наружному
диаметру не должна быть больше 0,02 мм на 100 мм длины
втулки.
Внутреннее отверстие втулки необходимо растачивать так, чтобы
был обеспечен зазор между втулкой и пальцем 0,03—0,04 мм.
Запрессовку втулок производят после полного окончания обра-
ботки (изготовления канавок и отверстий для масла и ДР-). Реко-
мецдуется перед запрессовкой втулки верхнюю головку шатуна
подогреть до такой температуры, чтобы внутренний диаметр головки
былина 0,15—0,20 мм больше наружного диаметра втулки. При за-
прессовке втулок необходимо следить за правильным расположе-
нием канавок и отверстий для прохода масла.
Подгонка и доводка отверстия втулки под необходимый зазор
производится шабрением по пальцу с последующей проверкой по
краске. Подгонку втулки по пальцу рекомендуется производить
в следующем порядке.
1. Шабрение и подгонка по поршневому пальцу нижней опорной
поверхности, которая должна охватывать не менее 70° всей окруж-
ности. Пятна краски должны располагаться равномерно с густотой
не менее одного пятна на 1 см2 и общей площадью пятен не менее
25—30% несущей части поверхности. Непараллельность нижней
252
образующей втулки к торцу шатуна должна быть не более 0,01 мм
на 100 мм длины пальца.
Непараллельность проверяют по схеме, приведенной на рис. 145.
2. Шабрение и подгонка по поршневому пальцу верхней части
втулки. У пришабренной и подогнанной верхней части втулки на
упорной поверхности количество пятен краски и непараллельность
верхней образующей к торцу шатуна должны быть такими же, как
и в нижней части втулки.
Рис. 146. Схема проверки параллельности образующих постелей
верхней и нижней головок шатуна большого размера.
1 — призма; 2 — плита; 3, 4 — контрольные валики; 5 — индикатор.
Диаметральный зазор между пальцем и втулкой должен быть
в пределах монтажного допуска (см. табл. 36). Величину диаметраль-
ного зазора определяют щупом или замером отверстия втулки нут-
ромером, а пальца — микрометром с точностью измерения 0,01 мм.
Ремонт подшипников нижней головки шатуна (залитых бабби-
том) ничем не отличается от ремонта коренных подшипников. Парал-
лельность образующих постелей верхней и нижней головок шатунов
больших размеров проверяют при помощи контрольных пальцев
(валиков) и уровня по схеме, показанной на рис. 146.
ЗАМЕНА ШАТУННЫХ БОЛТОВ
Шатунные болты ремонту не подлежат и заменяются новыми при
наличии трещин, вмятин, сорванной резьбы (даже на одном рабочем
витке), раковин от коррозии, повреждений галтелей и других
дефектов.
253
Кроме того, на компрессорах и четырехтактных двигателях неза-
висимо от состояния шатунные болты заменяются новыми:
1)	после развертывания отверстий у шатуна под шатунные
болты;
2)	при остаточном удлинении более 0,003 первоначальной длины
болта;
3)	после отработанного количества часов, которое определяется
по формуле
i = 2-6.10е,
п
где i — количество часов работы;
п — число оборотов коленчатого вала в минуту.
Наличие видимых дефектов определяют тщательным осмотром
при помощи лупы пятикратного увеличения.
Остаточное удлинение определяют замером длины болта специаль-
ной скобой с микрометрическим винтом с точностью измерения
0,01 мм и сравнением этой величины с величиной, полученной при
замере длины болта до начала эксплуатации. Эти данные должны
быть в паспорте шатунного болта.
Трещины обнаруживают магнитной или ультразвуковой дефекто-
скопией или, если такой возможности нет, обмазкой мелом. При
пользовании этим методом шатунный болт тщательно промывают
керосином и насухо вытирают. Сухой болт покрывают слоем мело-
вого раствора и сушат. При наличии трещин на сухой меловой
обмазке появляются масляные риски или пятна и шатунный болт
следует заменить в этом случае новым.
При замене шатунных болтов на шатуне следует проверить
состояние торцовой опорной поверхности головки и гайки шатун-
ного болта, а также состояние поверхности отверстий шатуна под
шатунные болты. Обнаруженные на опорных поверхностях шатуна
наклеп и забоины следует удалить опиливанием с последующим
шабрением.
Если на поверхностях отверстий обнаружены следы задира, вмя-
тины, наклепа и других дефектов, то эти поверхности исправляют
развертыванием. Для предотвращения перекосов или смещения от-
верстия в шатуне относительно отверстия в крышке шатуна отвер-
стия следует развертывать при собранной нижней головке шатуна.
Если шатун имеет четыре шатунных болта, то нижнюю крышку
шатуна крепят к шатуну двумя старыми болтами, расположенными
по диагонали. После развертывания двух отверстий, которые были
без болтов, нижнюю крышку крепят болтами, установленными в раз-
вернутые отверстия, а болты с неразвернутых отверстий удаляют
и развертывают эти отверстия.
Чистота развернутого отверстия должна быть не ниже \?1.
В собранном состоянии щуп толщиной 0,04 мм нигде не должев
проходить между опорной поверхностью шатуна и головкой, а также
гайкой шатунного болта. Шатунный болт с отверстием в шатуне
254
и нижней головке шатуна должен сопрягаться по посадке .
Шатунные болты должны быть изготовлены на заводах-изготови-
телях или специализированными организациями.
РЕМОНТ ШТОКОВ
Основными дефектами штоков являются:
1)	износ (появление овальности и конусности) поверхности штока
в местах ее соприкосновения с уплотнительными кольцами сальников;
2)	деформация или срыв резьбы под гайку крепления поршня
или со стороны его крепления с крейцкопфом;
3)	забоины на опорных буртах или на конической части штока;
4)	глубокие риски, задиры на рабочей поверхности;
5)	изгиб штока.
В случае большого износа (овальность более 0,15 мм) или обна-
ружения глубоких рисок, задиров на рабочей части шток следует
проточить и прошлифовать на токарном станке. Если износ рабочей
части очень велик, то восстановление его прежнего диаметра про-
изводится вибродуговой наплавкой с последующей проточкой и шли- ,
фованием до номинального размера.
При наличии забоин и наклепа на торцах упорного бурта штока
или на торцах гайки крепления поршня их устраняют притиркой
наждачным порошком по посадочным поверхностям поршня. Приле-
гание конуса по посадочной поверхности крейцкопфа проверяют
по краске. В случае плохого прилегания конус притирают по месту
наждачным порошком.
Изгиб штока проверяют индикатором в центрах токарного станка.
Штоки, имеющие биение относительно оси более 0,20 мм или дефект-
ную резьбу, заменяют новыми.
РЕМОНТ ДЕТАЛЕЙ МЕХАНИЗМОВ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
Во время работы двигателей в механизмах распределения наи-
большему износу подвергаются шестерни, звездочки, кулачковые
шайбы, толкатели, втулки рычагов (коромысел), подшипники рас-
пределительных валов.
Износ шестерен характеризуется выработкой рабочих поверхно-
стей зубьев. Признаками выработки являются увеличение зазоров
между зубьями, появление шума и стуков во время работы двига-
теля, а также нарушение фаз газораспределения. Шестерни, как
правило, ремонту не подлежат и их заменяют новыми в тех случаях,
когда зазор между зубьями ведомой и ведущей шестерен достигает
величины, превышающей нормальный монтажный зазор в 2,5—
3 раза, а также при наличии трещин, разработке паза под шпонку
и других дефектов, вызывающих опасность разрушения шестерни.
Износ звездочек характеризуется выработкой зубьев и впадин
между ними.
Я'
255
Износ кулачковых шайб характеризуется выработкой профиля
кулачка, вызывающей отклонение фаз газораспределения всасываю-
щих и выхлопных клапанов. Кулачковые шайбы подлежат замене
в следующих случаях:
1)	вследствие износа профиля кулачка начало открытия всасы-
вающих и выхлопных клапанов или газовпускных клапанов откло-
няется от установленных норм более чем на 8—10° по углу поворота
коленчатого вала;
2)	уменьшение высоты подъема клапана достигает 10%;
3)	ступица кулачковой шайбы на распределительном валу
ослабла;
4)	рабочая поверхность кулачковой шайбы имеет выбоины, за-
диры, трещины или другие дефекты, вызывающие опасность разру-
шения кулачковой шайбы.
Рис. 147. Кулачковая шайба с накладкой.
Износившаяся кулачковая шайба может быть восстановлена
наплавкой слоя металла (электродуговая наплавка электродами
УОНИ-13 диаметром 4—5 мм) с последующей обработкой (опилов-
кой, шлифованием) по шаблону, изготовленному по чертежам завода-
изготовителя или по неизносившемуся профилю кулачка механизма
распределения другого цилиндра.
Ремонт (восстановление) профиля кулачка может быть произ-
веден также установкой подогнанной стальной накладки 1, укреп-
ленной шурупами 2 (рис. 147). Следует учитывать, что такое восста-
новление допускается только как временное и в исключительных
случаях. Отремонтированные такими способами кулачковые шайбы
при первой возможности следует заменить новыми.
Новую кулачковую шайбу нетрудно изготовить в механических
мастерских компрессорной станции. Для этого необходимо на валик
(оправку) 1 (рис. 148) установить и закрепить заготовку 2 и неиз-
ношенную кулачковую шайбу 3, которая выполняет роль копира.
Винт поперечной подачи суппорта токарного станка удалить, а
к суппорту 4 прикрепить ролик 5, который упирается в копир 3.
Суппорт прижимается к копиру 3 сильной пружиной или грузом 6.
При вращении оправки 7 суппорт совершает поперечные движения
соответственно копиру и точно переводит его профиль на изготовляв-
256
мую кулачковую шайбу. После обработки кулачковой шайбы на
токарном станке ее следует прошлифовать и довести по шаблону
вручную.
Рис. 148. Приспособление для изготовления кулачковых шайб.
Ремонт втулок и подшипников распределительного вала ничем
не отличается от ремонта подшипников других узлов двигателей
и компрессоров.
РЕМОНТ КРЫШЕК ЦИЛИНДРОВ
Крышки цилиндров в большинстве случаев выходят из строя
в результате появления на них трещин, раковин или выбоин на
седлах клапанов, забоин на уплотнительных буртах. Кроме того,
нередки случаи обрывов шпилек крепления клапанов и других узлов
и деталей.
Основными причинами появления трещин на крышках цилиндров
являются:
1)	термические перенапряжения отдельных участков крышек,
появляющиеся в результате нарушения нормального режима охла-
ждения (сильный нагрев или резкое охлаждение). Крышки цилинд-
ров или отдельных ее участков перегреваются вследствие засорения
проходных каналов или полостей, по которым должна проходить
охлаждающая вода или какой-либо другой охладитель, чрезмерного
отложения накипи на охлаждаемых поверхностях, а также конструк-
тивных и технологических дефектов (большие литейные напряжения
вследствие неравномерного распределения металла, неправильная
термическая обработка во время изготовления);
2)	чрезмерная затяжка гаек шпилек крепления крышек цилинд-
ров или крепление крышек с перекосом;
3)	чрезмерная затяжка гаек крепления корпусов клапанов;
4)	прорыв горячих газов через неплотности в седлах клапанов
и в клапанах.
Метод ремонта крышек с трещинами выбирают после тщатель-
ного осмотра и определения причин их возникновения.
Во всех случаях перед началом ремонта необходимо прочистить,
удалить накипь и промыть все полости охлаждения крышки. Спо-
17 Заказ 1077.
257
собы очистки и удаления накипи, а также промывки полостей охла-
ждения крышек цилиндров ничем не отличаются от очистки и уда-
ления накипи в узлах системы охлаждения (в цилиндрах, блоках
и т. д.).
После удаления накипи и промывки полости охлаждения крышки
следует испытать водой под давлением 6 кПсм2 с целью обнаруже-
ния трещин, их величины и направления.
Крышки цилиндров с трещинами, расположенными на наружных
стенках и не подвергающимися растягивающим усилиям, могут
быть отремонтированы с достаточной эксплуатационной надежностью
засверливанием концов трещин и установкой ввертышей и стальных
накладок на резиновых прокладках на всю длину трещины. Неболь-
шие трещины допускается завари-
вать электродуговой сваркой.
Крышки цилиндров с трещинами
на донышке (на перемычках между
отверстиями под седла клапанов или
в других местах) практически ре-
монту не подлежат и их следует
заменять новыми. Если нет возмож-
ности заменить крышку с трещинами
новой крышкой, то мелкие трещины
заделывают установкой по всей дли-
не трещины перекрывающих друг
друга стальных ввертышей. Крышки
с трещинами на перемычках между отверстиями под клапаны ремон-
тируют путем вырезки всего донышка и установки нового стального
донышка (рис. 149).
Такой метод ремонта возможен в том случае, когда крышка
имеет плоское донышко. Новое стальное донышко 1 крепят к крышке
болтами, установленными на медных прокладках. Уплотнение в пло-
скостях разъема достигается установкой медных прокладок 2, рас-
положенных в специальных выточках в крышке и донышке. Для
расширения стального донышка 1 при нагревании предусматривают
зазор 3.
После сборки отремонтированную полость охлаждения крышки
необходимо испытать водой под давлением 6 кПсм2. Течь и поте-
ние не допускаются.
Следует учитывать, что изложенные способы ремонта крышек
с трещинами на донышках не могут гарантировать их надежность
в эксплуатации. Такой ремонт крышек цилиндров допускается
в исключительных случаях и является временной мерой. При пер-
вом возможном случае их необходимо заменить новыми.
Разборка болтовых соединений при ремонте крышек цилиндров
Обрыв или поломка шпилек происходит при затягивании гаек
и разборке болтовых соединений. Разборку болтовых соединений
следует производить ключами нормальной длины без удлини-
258
телей. Удлинителями можно повредить или оборвать болт или
шпильку.
Если гайка не отвинчивается, можно применить один из приемов,
описанных ниже.
Завернуть гайку (немного и не сильно), залить резьбу гайки
и шпильки керосином, выдержать 10—15 мин, нанести несколько
легких и частых ударов по граням гайки или, если представится
возможность, нагреть гайку горелкой. После этого отвинчивают
гайки.
Шпильки вывертывают при помощи гаек и контргаек ключом
нормальной длины или специальным приспособлением.
Оборванные шпильки можно удалить одним из следующих
способов:
1) на выступающем конце оставшейся части шпильки выпили-
вают шлиц и вывертывают ее отверткой;
2) по оси шпильки сверлят отверстие, в котором нарезают обрат-
ную резьбы, затем в отверстие завинчивают болт, при помощи кото-
рого вывертывают оборванную или сломанную шпильку.
Если метчиков с обратной резьбой нет, то в просверленное отвер-
стие забивают стальной закаленный четырехгранный стержень,
поворачиванием которого удаляют остаток шпильки. Если сломан-
ная шпилька выступает над поверхностью детали, то на него наде-
вают шайбу, а к выступающей части шпильки приваривают стальной
рычаг (пруток), при помощи которого вывертывают оставшуюся часть
шпильки.
Оставшуюся часть шпильки можно удалить, приварив к ней
гайку, навинченную на выступающий конец шпильки, и отворачивая
ее ключом.
17*
ГЛАВА 12
РЕМОНТ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ
Коленчатый вал является наиболее дорогой и трудоемкой де-
талью компрессора и двигателя внутреннего сгорания. Ремонт колен-
чатых валов сводится к устранению дефектов, появившихся во время
эксплуатации. Основными дефектами являются:
1)	износ трущихся поверхностей коренных и мотылевых шеек,
выражающийся в появлении овальности, бочкообразности, конус-
ности, и несоосности шеек вала;
2)	задир в результате износа или разрушения подшипника;
3)	разработка отверстий фланцевых соединений, шпоночных
канавок;
4)	деформация резьбы;
5)	появление трещин на шейках или на щеках вала из-за нерав-
номерной выработки коренных или выносных подшипников, под-
резов галтелей в результате задиров или вследствие перенапряже-
ния из-за крутильных колебаний;
6)	поломка или изгиб вала в результате аварии (обрыв шатун-
ных болтов, поломка шатунов и т. д.).
По технологии ремонта коленчатые валы компрессоров и двига-
телей внутреннего сгорания целесообразно разделить на пять основ-
ных групп:
I группа. Небольшие стальные кованые коленчатые валы,
которые характеризуются следующими основными данными:
1)	число колен — одно или два;
2)	диаметр шеек (шатунных, коренных) — от 30 до 85 мм;
3)	длина вала — от 250 до 700 мм;
4)	вес вала — от 3 до 50 кг.
II группа. Средние стальные кованые коленчатые валы:
1)	число колен — одно, два, три, четыре, шесть;
2)	диаметр шеек (шатунных, коренных) — от 85 до 130 мм;
3)	длина вала — от 1000 до 2000 мм;
4)	вес вала — от 75 до 250 кг.
III группа. Крупные стальные цельнокованые коленчатые
валы:
260
1)	число колен — одно, два, три, четыре, пять, шесть, семь,
восемь и более (редко);
2)	диаметр шеек (шатунных, коренных) — от 130 до 400 мм
и более;
3)	длина вала — от 2000 до 8000 мм\
4)	вес вала — от 400 до 8000 кг.
IV группа. Крупные стальные составные коленчатые
валы:
1)	число колен — одно, два, четыре;
2)	диаметр шеек (шатунных, коренных) — 130 мм и более;
3)	длина вала — 2000 мм и более;
4)	вес вала — 400 кг и более.
V группа. Коленчатые валы средние и крупные, литые
из ковкого чугуна.
Эти пять технологических групп включают в себя коленчатые
валы всех типов поршневых компрессоров и двигателей внутреннего
сгорания — вертикальных, V-образных, горизонтальных.
ПРОВЕРКА СОСТОЯНИЯ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ
Независимо от того, к какой технологической группе принад-
лежит каленчатый вал, его состояние необходимо проверять систе-
матически с момента ввода агрегата в эксплуатацию.
Во время эксплуатации основными способами проверки состоя-
ния валов являются.
1.	Осмотр вала во время остановки компрессора или двигателя
(в собранном виде). При осмотре проверяют крепление болтовых
соединений, имеющихся на валу, нагрев его частей, а также отсут-
ствие видимых дефектов на поверхностях вала.
2.	Проверка положения оси коленчатого вала по расхождению
щек без разборки агрегата (методика проверки положения оси колен-
чатого вала подробно изложена в разделе «Укладка коленчатых
валов», этот метод для проверки валов первой технологической
группы не применяется).
3.	Проверка зазоров в мотылевых подшипниках без выемки
шатунов. Такая проверка осуществляется при помощи линейного
индикатора часового типа, домкрата или рычага.
4.	Проверка зазоров в коренных подшипниках при помощи
щупа без снятия крышек коренных подшипников или свинцовым
оттиском со снятием верхних крышек подшипников.
5.	Осмотр коренных шеек вала при снятых верхних крышках
коренных подшипников. При этом проверяется состояние трущихся
поверхностей коренных шеек, отсутствие рисок, задиров, выработки
цилиндрической части и галтелей.
6.	Осмотр мотылевых шеек после выемки шатунов. При этом
проверяют состояние трущихся поверхностей мотылевых шеек, от-
сутствие рисок, задиров, выработки цилиндрической части и гал-
телей.
261
7.	Обмер мотылевых шеек с целью определения величины износа
и степени отклонения шеек от правильной геометрической формы.
Мотылевые шейки обмеряют при снятых шатунах (без подъема вала)
микрометрической скобой с ценой деления 0,01 мм. Для определения
величины овальности (эллппсности), бочкообразности, конусности
шейку обмеряют в нескольких плоскостях по схеме, показанной
на рис. 150.
Для облегчения подсчетов величин овальности, бочкообразности
и конусности результаты обмеров заносят в специальную таблицу
(см. табл. 70).
Таблица 70
Результаты обмера мотылевых шеек коленчатого вала
Коренные шейки обмеряют на вынутом из подшипников вале,
установленном на специальных подставках. Результаты обмеров
заносят в таблицу, составленную по форме, что и для мотылевых
шеек.
262
Допустимые отклонения от правильной геометрической формы
(допустимые величины овальности и конусности) шеек коленчатого
вала приведены в табл. 71.
Эллипс
Конус
Рис. 150. Схема обмера шеек коленчатого вала.
Таблица 71
Допустимые овальность и конусность шеек коленчатого вала
Дефект шеек		Диаметр шейки вала, лш							
		до 100	150	200	250	300	350	400	450
Наибольшая овальность и ко-	при эксплуата- ции	0,15	0,20	0,25	0,30	0,35	0,40	0,45	0,50
нусность корен- ной и мотылевой шеек	после ремонта (опиловки, шли- фования)	0,02	0,03	0,04	0,05	0,05	0,05	0,06	0,06
Измерение радиального износа коренных шеек
коленчатых валов шейкомерами
Степень пригодности коленчатого вала к дальнейшей эксплуата-
ции характеризуется износом его шеек. При достижении предель-
ного износа шеек коленчатый вал должен быть вынут из картера,
а шейки его обработаны и доведены до необходимой геометрической
формы.
Износ и отклонение шеек коленчатого вала от геометрической
формы можно определить их обмером микрометром по схеме, пока-
занной на рис. 150. Однако этот метод трудоемкий и требует разборки
двигателя компрессора и выемки коленчатого вала из картера или
рамы.
263
Для определения радиального износа и величины овальности
коренных шеек коленчатого вала без выемки его из картера Все-
союзным научно-исследовательским институтом железнодорожного
транспорта разработан специальный шейкомер, принцип действия
которого изложен ниже.
264
' Вследствие конструктивных особенностей коренных подшипни-
ков на коренных шейках коленчатых валов при их износе образуется
неизнашиваемый кольцевой поясок 2 (рис. 151).
При измерениях шейкомер 4 (рис. 151, б) двумя ножками 3
устанавливается на коренную шейку 1 в изношенных местах А и Б.
Индикатор 5 закрепляется в корпусе 4, а его измерительный стер-
жень 6 опирается на неизнашивающийся поясок 2, который в дан-
ном случае является мерительной базой. В этом положении стрелка
индикатора 5 будет показывать величину среднего износа коренной
шейки с точностью ^0,01 мм.
Для крепления и центровки шейкомера в картере предусматри-
вается специальный кронштейн 7. К кронштейну шейкомер при-
крепляется при помощи винтов с пружинами. Пружины предназ-
начены для постоянного прижатия опорных ножек шейкомера к по-
верхности шейки вала. На наконечнике индикатора установлен огра-
ничитель 7, обеспечивающий при вращении коленчатого вала проход
стержня ножки индикатора над отверстием для смазки в шейке вала.
Перед измерением шейкомер устанавливают на контрольную
плиту, нажимают на корпус так, чтобы опорные ножки прибора
и измерительный стержень индикатора упирались в плиту. При этом
нуль шкалы индикатора совмещают со стрелкой (рис. 151, а). На-
строенный таким образом шейкомер прикрепляют к кронштейну
виптами с пружинами.
После этого шейкомер с кронштейном устанавливают в картер
и укрепляют на шпильке крышки коренного подшипника (рис. 151, в).
Затем необходимо отпустить на четверть оборота винты с пружинами.
Это делается для того, чтобы обеспечить свободу передвижения
прибора при биении шейки во время поворачивания вала.
Таблица 72
Результаты замера радиального износа и овальности
коренных шеек коленчатого вала
Поворот коленчатого вала в градусах	Величина радиального износа коренных шеек вала в сотых долях миллиметра				
	I	и	III	IV	V
0(A)		12	4	5	0,5	0
45 (В) 		7	2	3	2	0
90 (А1) 		4	0	2	4	1,5
135 (В1) 		3	0	1,5	6	2
180 (Б) 		0	0	0,5	9	1
225 (Г) 		1	1,5	2	7	0,5
270ДБ1) 		4	1,5	3	4	0
315 (Г1) 		5	2	4	2	0
Наибольший радиальный износ	12	4	5	9	2
Наибольшая овальность ....	4	2,5	0,5	3,5	1
265
Радиальный износ и овальность коренных шеек целесообразно
измерять через каждые 45° поворота вала (рис. 151, в).
Результаты измерений заносят в таблицу (см. табл. 72).
Если в измеряемом месте поверхность шейки не имеет износа,
то стрелка индикатора должна стоять на нулевом делении, а при
наличии износа она должна отклоняться по часовой стрелке. При
отклонении стрелки от нулевого положения против часовой стрелки
необходимо проверить правильность установки прибора. Овальность
коренной шейки коленчатого вала вычисляется сложением и вычи-
танием радиальных износов в следующих точках:
Мо° + "®180°)	(^90°	^270°)’
С®45° + ^225°) — (^135° + ^315°)-
Измерение износов шеек коленчатых валов при помощи шейко-
меров позволяет правильно определять сроки постановки двигателя
или компрессора на ремонт, исходя из фактического состояния валов,
технически грамотно производить укладку коленчатых валов в случае
замены подшипников.
Знание фактических величин радиального износа коренных шеек
вала дает возможность целесообразно подобрать толщину вклады-
шей при их замене для обеспечения прямолинейной геометрической
оси вала.
Оптимальная толщина вкладыша может быть определена по
формуле
• ^1изн"Ь б2ИЗН I _
----------2-------г '2 mini
где б1изн и б2 изн — толщина изношенных вкладышей на соседних
опорах;
r2 min — наименьший радиальный износ данной шейки.
Отсутствие трещин проверяют только после того, как вал будет
тщательно вымыт в керосине и насухо вытерт.
Существует несколько способов обнаружения трещин.
1.	Тщательный осмотр всех поверхностей вала при помощи лупы
с пятидесятикратным увеличением. Этим способом можно обнару-
жить большие трещины, расположенные на поверхности.
2.	Проверка раствором на меле. Для этого всю поверхность
сухого вала покрывают тонким слоем мела, разведенного в воде
(одна часть мела на пять частей воды по весу). После высыхания
меловой обмазки вал несколько раз поднимают и опускают на опоры.
Это делается для того, чтобы изгибом вала выдавить попавший в тре-
щины керосин. Трещины обнаруживают по жирным полосам, кото-
рые образует вышедший из трещины керосин.
При отсутствии трещин вал тщательно вытирают и подвергают
дальнейшему осмотру.
3.	Проверка при помощи ультразвукового дефектоскопа. Она
позволяет обнаружить трещины и внутренние дефекты (пороки
литья или поковки) в стальных и чугунных валах без их выемки.
266
A
Принцип действия прибора основан на передаче в коленчатый
вал ультразвуковых импульсов, которые при наличии дефектов
отражаются от них и после преобразования и усиления наблю-
даются на экране электронно-лучевой трубки дефектоскопа в виде
светящейся кривой линии определенной конфигурации.
В комплект прибора входят ультразвуковой дефектоскоп типа
УЗД-56.мк ЦНИИМПС, специальные излучатели, которые возбуж-
дают в проверяемой детали поверхностные ультразвуковые колеба-
ния, и соединительные провода. Угол падения ультразвука на ци-
линдрическую поверхность раздела находится в пределах 64—68°.
Напряжение питающей сети 220 в, потребляемая мощность 100 em;
частота ультразвуковых колеба-
ний 0,8—i,0 Мгц; общий вес при-
бора 9 кг.
Коленчатый вал подлежит ре-
монту в следующих случаях.
1.	При задире одной мотыле-
вой или коренной (рамной) шейки
с глубиной отдельных рисок бо-
лее 0,1 мм.
2.	При наличии на шейке вала
кольцевых выступов или впадин
высотой 0,1 мм и более.
3.	Износ мотылевых или корен-
ных шеек с образованием оваль-
ности (эллипсности) в поперечном
сечении и конусности по длине шейки более йш/1000 + 0,05 мм,
где da — диаметр шейки вала в мм.
При достижении указанной величины шейки вала должны быть
исправлены проточкой или шлифованием. При обработке шеек сле-
дует помнить, что уменьшение диаметра шейки вала после про-
точки и шлифования допускается не более Зйш/Ю0 мм.
Изменение радиуса кривошипа вала _йкр вследствие смещения
оси мотылевой шейки при ее опиловке должно быть не более
7?кр/200 мм.
4.	Биение оси коренных шеек относительно оси вала превышает
величины, приведенные в табл. 73.
Таблица 73
Допустимые величины биения оси
коренных шеек
Число колен вала	Число поддер- живаю- щих моментов	Биение шейки вала	
		диаметр шейки до 250 juju	диаметр шейки более 250 мм
3	1	0,15	0,18
4	2—3	0,21	0,24
5-6	3-4	0,24	0,30
7-12	4-6	0,30	0,36
КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ (табл. 74)
Коленчатый вал заменяется новым в следующих случаях.
1.	В результате ремонта (проточки или шлифования) диаметр
шейки вала уменьшился на величину более 3dm/100 мм.
2.	Произошла поломка или обнаружена трещина на одной из
шеек вала.
3.	Обнаружена трещина на щеке колена, которая по каким-либо
причинам не поддается ремонту путем насадки хомута (бандажа).
4.	Произошло скручивание коренных шеек на 10° и более.
267
Таблица 74
Контрольно-измерительные приборы, применяемые для проверки состояния коленчатых валов
Инструмент	Рисунок	Номер набора	Размеры, мм		Область применения
			толщина	длина	
1
2
3, 4
5, 6, 7
0,03-0,1
0,03—0,03
0,03—0,05
0,05-1,0
50
100
4
200
Для определения зазоров
между шейкой вала и под-
шипником. Точность изме-
рения величины зазора
0,01 мм
Приспособле-
ние для заме-
ра расхожде-
ния щек ко-
ленчатого вала
Изготовляется для каж-
дого вала по расстоянию
между щеками
Для определения относи-
тельного изменения рас-
стояния между щеками ко-
ленчатого вала. Точность
измерения 0,01 льи
Микрометр
легкого типа
Микрометры
тяжелого ти-
па с предела-
ми измерения,
мм:
25-50
50-75
100-150
150-200
200-250
250—300
300-400
Пределы измерения 0— Для измерения толщины
25 мм	свинцового оттиска. Точ-
ность измерения 0,01 мм
Интер- валы измере- ния	Классы точности прибора		Для обмера мотылевых и коренных шеек коленча- того вала Для обмера мотылевых и коренных шеек коленча- того вала
	1-й	2-й	
	Предельные по- грешности изме- рения детали в микронах (-|-)		
10-50 50—80 80—120 120-180 180-260 260—360 300—500	8 9 10 12 15 20 25	13 14 15 18 20 25 35	
l\S
О
Инструмент
Штангенцир-
кули с нониу-
сом
Штангенглу-
биномер
Продолжение табл. 74
	Номер набора	Размеры, мм толщина | длина	Область применения
	125, 150, 200, 300, 400, 500 Величина отсчета по но- ниусу: 0,1, 0,05, 0,02 мм	Для^измерения длины де- тали, определения разме- ров шпоночных канавок, отверстий. Точность изме- рения 0,02—0,1 мм
	125, 150, 200 Величина отсчета по но- ниусу: 0,1, 0,05—0,02 мм	Для измерения глубин глухих отверстий высот
Индикатор
часового типа
Линейки ле-
кальные:
1) с односто-
ронним ско-
сом; 2) с дву-
сторонним
скосом
Уровни
	Пределы измерения: 0—3, 0—5 и 0—10 мм Цена деления основной шкалы 0,01 мм	Для определения биения коренных шеек вала, осе- вого и радиального биения фланцев. Индикатор укре- пляется в нормальной или универсальной стойке или в специальном приспособ- лении
	Длина: 75, 125, 175, 225, 300	Для проверки деталей на просвет. Линейки О-го класса предназначаются для наиболее точных ра- бот, 1-го класса — для ме- нее точных работ
	Длина 200, 300 мм II и III группы	Для контроля горизон- тальности и измерения уклонов шеек и вала. Точ- ность измерения: 0,06— 0,10 мм на 1 м длины—II группа; 0,12—0,20 мм на 1 м длины — 111 группа
РЕМОНТ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ
Ремонт коленчатых валов первой и второй
технологической группы
Ремонт коленчатых валов первой технологической группы сводится
к проточке и шлифованию изношенных шеек, восстановлению или
изготовлению новой шпоночной
Рис. 152. Жимки для
шлифования шеек ва-
ла.
канавки, восстановлению резьбы.
Наиболее сложной и ответ-
ственной операцией является про-
точка и шлифование мотылевых
и коренных шеек вала. В связи
с тем, что коленчатые валы первой
технологической группы неболь-
ших размеров, проточку коренных
шеек целесообразно производить
на универсальных токарных стан-
ках с высотой центров, допускаю-
щей проворачивание вала в цент-
рах. Шлифование коренных шеек
после проточки целесообразно
производить шлифовальной шкур-
кой в жимках (рис. 152).
Проточку мотылевых шеек так-
же выполняют на универсальных
станках при помощи специального приспособления — центросмести-
теля. Одна из конструкций центросместителя для проточки мотыле-
Рис. 153. Центросместитель.
вых шеек на универсальном токарном станке показана на рис. 153.
Планшайба 1, навинчиваемая на шпиндель 2 станка, является
ведущей. Планшайба 3 — ведомая — вращается на втулке 4, за-
272
крепленной на спинделе 5 задней бабки 6. При настройке коренные
шейки ремонтируемого вала устанавливаются на втулках 7 крон-
штейнов, прикрепленных к планшайбам 1 и 3 болтами. Для уравно-
вешивания приспособления во время его вращения предусмотрены
чугунные противовесы 8. Мотылевые шейки шлифуют шлифовальной
шкуркой в жимках на этом же приспособлении.
Коленчатые валы второй технологической группы также могут
быть отремонтированы на универсальных станках, допускающих
обработку деталей длиной 2000 мм и более.
Восстановление шеек коленчатых валов первой технологической
группы путем вибродуговой наплавки
Коренные и мотылевые подшипники валов небольших компрес-
соров и двигателей в большинстве случаев тонкостенные и взаимо-
заменяемые. Поэтому при износе шеек коленчатого вала их заме-
няют новыми.
После большого износа и проточки шеек их размеры значительно
изменяются. При этом взаимозаменяемость тонкостенных подшип-
ников нарушается. Для валов с проточенными шейками необходимо
изготовлять новые специальные подшипники. При восстановлении
шеек вала вибродуговой наплавкой с последующей расточкой и шли-
фованием можно восстановить также первоначальные размеры шеек
и сохранить принцип взаимозаменяемости подшипников.
Основные сведения о вибродуговой на-
плавке. Вибродуговая наплавка обеспечивает получение тон-
ких, ровных и твердых слоев металла. Ее применение особенно
эффективно при восстановлении деталей, у которых допускаемый
износ составляет десятые доли миллиметра.
Принципиальная схема вибродуговой наплавки показана на
рис. 154. Коленчатый вал 1 устанавливается в центрах токарного
станка 2. Головка 3 для автоматической вибродуговой наплавки
устанавливается на суппорте станка вместо резцедержателя.
При наплавке деталь (вал) вращается со скоростью от 0,5 до
15 об!мин в зависимости от диаметра наплавляемой детали, ско-
рости плавления проволоки и толщины наплавляемого слоя.
Головка передвигается вдоль наплавляемой детали. Скорость пере-
движения головки выбирается в пределах (1,2 4- 2) d мм!об, где
d — диаметр проволоки. Для непрерывной подачи проволоки 4
головка имеет специальный механизм, который состоит из двига-
теля 5, редуктора 6, подающего ролика 7 и прижимного ролика 8.
В процессе наплавки проволока 4 (которая подается из кассеты 9)
и наконечник головки 3 приводятся в колебательное движение.
Величина амплитуды колебания конца проволоки в зависимости
от ее диаметра и напряжения на дуге может составлять 1,2—2,5 мм.
Частота 50—100 колебаний в 1 сек. Направляющий наконечник 3
приводится в колебательное движение при помощи пружины 10
и электромагнита 11, который питается промышленным перемен-
18 Заказ 1077.
273
ным током. В некоторых конструкциях головок наконечник приво-
дится в колебательное движение механически.
Наплавка осуществляется в среде 4—6%-ного раствора кальци-
нированной соды. Раствор подается в зону наплавки по трубке 12
насосом. Эта жидкость защищает зону наплавки от кислорода и азота
воздуха, охлаждает наплавляемую деталь и не допускает ее короб-
ления.
Рис. 154. Принципиальная схема вибродуговой наплавки.
Процесс наплавки ведут при обратной полярности. Положитель-
ный полюс источника постоянного тока подключают к проволоке,
а отрицательный — к наплавляемой детали. Для предотвращения
сильного нагрева токоподводящих проводов сечение их выбирают
из условия, что на 1 мм2 сечения провода не должно приходиться
более 8 а. Электрический режим наплавки углеродистой сталью
ориентировочно характеризуется напряжением 18—25 в, силой тока
120-200 а.
Вибродуговую наплавку целесообразно применять для восста-
новления деталей диаметром до 200 мм. Преимущества вибродуговой
наплавки по сравнению с другими видами наплавки заключаются
в следующем.
1.	Вибродуговая наплавка не требует никакой специальной под-
готовки поверхности, кроме очистки и промывки от грязи и масла.
2.	Она обеспечивает тонкий и ровный слой, малую зону терми-
ческого влияния и очень незначительное коробление детали, чего
почти невозможно добиться при электродуговой или газовой на-
плавке.
3.	Вибродуговая наплавка позволяет за один проход получать
слой толщиной от 0,5 до 3 мм.
4.	Вибродуговая наплавка характеризуется высокой произво-
дительностью. При скорости расплавления двухмиллиметровой про-
274
волоки 100 м/ч производительность вибродуговой наплавки состав-
ляет 2,6 кг!ч.
После наплавки шейки вала шлифуют под номинальный размер.
Шлифование производят на универсальном шлифовальном станке,
а если его нет, то на токарном станке после проточки или на токар-
ном же станке с применением приспособления (с шлифовальным кру-
гом, установленным на суппорте).
Вибродуговая наплавка с успехом может быть использована
при восстановлении многих стальных деталей компрессоров и дви-
гателей внутреннего сгорания.
Ремонт коленчатых валов третьей технологической группы
На месте установки ремонт коленчатых валов мощных двига-
телей и компрессоров производят вручную или с применением спе-
циальных переносных станков.
При ремонте коленчатых валов вручную шейку вала после задира
исправляют без выемки коленчатого вала из картера или рамы.
Перед исправлением шейки вала ее необходимо тщательно осмот-
реть и обмерить.
Для обработки повреждений шейки применяют драчевые и полу-
драчевые плоские напильники с мелкой насечкой длиной 400—
450 мм и шириной не менее 35 мм. Полукруглые и круглые напиль-
ники применяют для обработки галтелей. Твердые наплывы сни-
мают карборундовым камнем, насаженным на ось электрической
дрели.
При опиловке шейки вручную ее обмеряют по диаметру для
определения эллипсности и конусности, а также параллельности.
Шейку целесообразно опиливать по подшипнику с краской. Галтели
обрабатывают по шаблону, при этом необходимо следить за тем,
чтобы не было подрезов. Уменьшение радиуса галтели не допускается.
После опиловки шейки вручную ее шлифуют при помощи спе-
циального приспособления —хомута (рис. 155). Шлифованием
можно исправить эллипсность до 0,15—0,20 мм.
Хомут изготовляют из твердой породы дерева. Его протачивают
на токарном станке под размер. В стыках двух половин оставляют
зазор в несколько миллиметров. В продольные пазы внутренней
поверхности хомута заливают свинец, в который вдавливают наждач-
ный порошок для равномерного шлифования шейки.
При износе всех шеек коленчатого вала (коренных, мотылевых)
их геометрическую форму восстанавливают различными способами
в зависимости от величины износа. Например, при износе шеек,
у которых эллипсность и конусность, смещение осей отдельных
шеек, биение шейки вала у ступицы маховика достигают 1 мм, де-
фекты устраняют шлифованием на специальных станках или вруч-
ную. Когда эллипсность, конусность и смещение осей более 1 мм,
необходима и экономически целесообразна проточка вала на станке.
18*	275
При опиловке и проточке шеек коленчатых валов допускается умень-
шение диаметра не более 2—3% на величину первоначального раз-
мера.
Рис. 155. Приспособление (хомут) для шлифова-
ния шеек коленчатого вала вручную.
1 — хомут; 2 — прокладки; .3 — наждачная бумага;
4 — свинцовые вставки; 5 — стяжной болт.
Опиловка коренных шеек коленчатого вала
вручную с применением приспособления. Линей-
ным индикатором определяют биение коренных шеек относительно
геометрической оси вал. Наиболее соосную коренную шейку опи-
Рис. 156. Приспособление для
нанесения рисок на коренную
шейку вала при опиловке вруч-
ную.
! — резец; 2 — ходовой винт; 3 — суп-
порт; 4 — шейка вала.
косновение с коренной шейкой, которая
ливают и укладывают на подшип-
ник. При необходимости для вырав-
нивания вала под подшипник опи-
ленной шейки разрешается устана-
вливать прокладки из фольги тре-
буемого размера.
После выверки оси вала вынимают
нижние вкладыши из-под двух смеж-
ных коренных шеек. Если при выем-
ке двух смежных вкладышей расхо-
ждение щек коленчатого вала не
превышает 0,07—0,08 мм, то коли-
чество вынутых вкладышей можно
увеличить. Устанавливают приспо-
собление (рис. 156) и укрепляют
шпилькой один из подшипников,
расположенных рядом с опиленной
шейкой. Резец 1 приводят в сопри-
находится в таком поло-
жении, когда линейный индикатор на нерабочей шейке или кольце
шейки показывает на нулевое деление.
Провертывают вал вручную. На шейке образуется неглубокая
риска. Перемещая резец винтом 2 вдоль суппорта 3, нарезают пять-
276
шесть концентрических рисок. Такие же риски нарезают на второй
шейке.
После нанесения рисок шейку опиливают вручную и проверяют
микрометром или линейным индикатором. При необходимости про-
цесс повторяют. Под обработанные шейки подкладывают старые
вкладыши и выверяют оси вала. При необходимости вал выравни-
вают и приступают к обработке следующих двух-трех шеек.
После опиловки всех коренных шеек коленчатого вала цикл
повторяют до тех пор, пока эллипсность (овальность) и конусность
шеек не будут доведены до нормы.
Опытом установлено, что наиболее эффективный результат дости-
гается при следующей очередности опиловки коренных шеек:
1)	для четырехцилиндровых двигателей —3; (2—4); (1—5);
2)	для шестицилиндровых двигателей—4; (3—5); (1—7); (2—6);
3)	для восьмицилиндровых двигателей —5; (4—6); (1—9); (2—8);
(3-7).
Окончательную проверку и доводку коренных шеек производят
в перезалитых подшипниках.
Опиловка эллипсов и конусов на мотыле-
вых шейках. Как правило, мотылевые шейки исправляют
после опиловки или проточки коренных шеек коленчатого вала.
Наиболее рациональным является способ опиловки по ориентиро-
вочным лыскам.
По окончании проточки коренных шеек, не снимая вал со станка,
установленным на суппорте линейным индикатором проводят вдоль
мотылевой шейки и определяют впадины на ней. Определив впадину
на шейке, устанавливают шкалу линейного индикатора на нуль.
С этого места начинают личным напильником выпиливать лыску.
При перемещении индикатора вдоль мотылевой шейки по лыске
стрелка не должна отклоняться более чем на 0,005 jtjt на 100 мм
длины.
Выпиленная таким способом лыска на мотылевой шейке парал-
лельна оси коренных шеек и является базой при опиловке. Для выде-
ления лыски поверхности шейки обрабатывают наждачной шкуркой
продольными штрихами.
После выпиливания лысок на всех мотылевых шейках вал сни-
мают со станка и производят окончательную опиловку по калибру
на призмах разметочной плиты, а если ее нет — на прочных брусьях.
Когда мотылевая шейка приведена к одному диаметру по Bceii
ее длине, приступают к шлифованию наждачным полотном, смазан-
ным маслом. Пользуются и специальным приспособлением (см.
рис. 155). Во время опиловки шеек подрезы галтелей недопустимы,
так как они способствуют образованию трещин.
Коленчатые валы, снятые из картера и установленные в центрах
станка или на опорах, под влиянием своего веса деформируются
(изгибаются). При вращении на станке эта деформация увеличивается
под влиянием сил инерции неуравновешенных частей коленчатого
вала. Для предотвращения изгиба коленчатого вала между щеками
277
устанавливают стальные распорные планки. Применять для этой
цели деревянные распорки и домкраты не рекомендуется.
Рис. 157. Переносный станок для шлифования коренных шеек коленчатого
вала.
а — общий вид; б — схема.
7 — стол с механизмом продольной подачи; 2 — ходовой винт; з — электродвигатель.
Более надежным и производительным методом ремонта коленча-
тых валов является ремонт с применением специальных переносных
станков. На рис. 157 показан переносный станок для шлифования
коренных шеек коленчатого вала в раме двигателя. При помощи
278
этого станка можно исправить форму изношенных коренных шеек
коленчатого вала непосредственно на раме двигателя. Станок состоит
из трех основных узлов: стола с механизмом продольной подачи 1,
каретки с ходовым винтом 2 и шлифовальной головки с электродви-
гателем 3. Конструкция станка позволяет шлифовать с одной уста-
новки всю шейку вала, включая галтели.
Коленчатый вал при шлифовании шеек вращается при помощи
электродвигателя и редуктора со скоростью 25—30 обIмин. Точность
обработки находится в пределах технических условий на обработку
шеек коленчатых валов. Краткая техническая характеристика станка,
разработанного по предложению Л. В. Владимирова, приводится
ниже.
Наибольшая длина обрабатываемой коренной шейки, мм 260
Наименьшая длина обрабатываемой коренной шейки, мм НО
Диаметр шлифовальных кругов, мм ..............150
Число оборотов шлифовальных кругов в минуту .4150
Мощность электродвигателя при 2860 об/мин, кет. 1
Вес станка, кг .....................	70
Переносный станок для обточки мотылевых шеек коленчатого
вала в раме двигателя показан на рис. 158. Станок состоит из на-
правляющих 1, каретки с резцовой головкой 2, вращающейся вокруг
Рис. 158. Переносный станок для обточки мотылевых
шеек коленчатого вала.
мотылевой шейки вала, механизма продольной подачи 3 и электро-
двигателя 4. Резцедержатель приводится во вращение электродви-
гателем через редуктор. Базой для установки и выверки станка
служат верхняя и боковая плоскости фундаментной рамы. Точность
обработки шеек соответствует требованиям технических^ условий.
279
Ниже приводится краткая техническая характеристика одного из
таких станков.
Максимальный ход каретки, мм......................... 165
Наибольшее поперечное перемещение резца, мм ....	8
Число оборотов резцедержателя в минуту:
при обработке шейки.............................. 10,5
при обработке галтели ............................. 5
Подача за один оборот резцедержателя, мм ............0,1—0,6
Мощность электродвигателя, кет.......................... 1
Вес станка, кГ......................................... 125
Исправление изгибов коленчатых валов
Выбор метода правки вала зависит от величины и места изгиба.
Изгиб (биение) конца вала, превышающий 1/500 его длины,
исправляют наклепом (чеканкой) без нагрева.
При значительном изгибе (более 1/600 длины) вал выпрямляют
путем выгиба домкратами или специальными струбцинами с предва-
рительным нагревом и последующей доводкой наклепом.
Незначительный изгиб исправляют односторонним нагревом
газовой горелкой.
Основными причинами поломки коленчатых валов являются:
1)	дефекты материала, не обнаруженные при изготовлении;
2)	работа двигателя на чрезмерно больших оборотах;
3)	неравномерная осадка фундамента, ведущая к короблению
рамы;
4)	продолжительная работа двигателя не всеми цилиндрами;
5)	обрыв шатунных болтов;
6)	неравномерная укладка вала или неудовлетворительное его
содержание во время эксплуатации (неравномерная осадка заливки
коренных подшипников, нарушение смазки и т. д.).
ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ
МОНТАЖ И РЕМОНТ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ
ГЛАВА 13
МОНТАЖ И РЕМОНТ СИСТЕМ ЗАЖИГАНИЯ
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
В двигателях внутреннего сгорания применяются батарейная
система зажигания и система зажигания от магнето.
Система батарейного зажигания состоит из
аккумуляторной батареи, катушки высокого напряжения, прерыва-
теля тока, распределителя и запальных свечей.
Принципиальная схема батарейной системы зажигания приве-
дена на рис. 159, а. Когда распределитель во вторичной цепи под-
ключает очередную запальную свечу, кулачковая шайба набегает
на подвижный контакт прерывателя 2. В этот момент первичная
цепь размыкается и во вторичной обмотке катушки 6 индуктируется
высокое напряжение, вызывающее искровой разряд в запальной
свече. Для уменьшения искрения на контактах прерывателя парал-
лельно последнему подключается конденсатор 3.
На рис. 159, б приведена схема батарейного зажигания с парал-
лельным подключением индукционных катушек для обеспечения
двойного зажигания в одном цилиндре. Возможно и последователь-
ное подключение индукционных катушек.
Система зажигания от магнето отличается тем,
что ток для создания искры на запальных свечах подводится не от
батареи, а от магнитоэлектрической машины — магнето. Приме-
няются магнето низкого и высокого напряжения.
В магнето имеется две цепи —магнитная и электрическая.
Первая состоит из магнита, полюсных наконечников (башмаков),
магнитопровода, сердечника, катушки (якоря), вторая — из пер-
вичной и вторичной обмоток, прерывателя, конденсатора и распре-
делителя напряжения. Для всех систем магнето электрическая
цепь одинакова, а магнитная различна. В связи с этим различают
магнето с вращающимся якорем, с вращающимся магнитом; с вра-
щающимся магнитным коммутатором.
Принцип действия магнето заключается в следующем. Между
полюсами подковообразного магнита вращается якорь двутаврового
281
a
Рис. 159. Принципиальная схема батарейного зажигания.
а — с одной индукционной катушкой; б — с параллельным подключением двух
индукционных катушек.
1 — батарея; г — прерыватель; з — конденсатор; 4 — свеча; .5 — распределитель
тока высокого напряжения; в—индукционная катушка.
282
сечения с двумя последовательно включенными (первичной и вто-
ричной) обмотками. Число витков вторичной обмотки в 70—90 раз
больше первичной. Диаметр проволоки первичной обмотки 0,6 —
0,8 мм, вторичной —0,07—0,1 мм.
Принципиальная схема наиболее распространенного магнето
с вращающимся магнитом приведена на рис. 160. Основное отличие
его от магнето с вращающимся якорем состоит в том, что магнито-
провод, обмотки, конденсатор, прерыватель неподвижны. Располо-
жение обмоток на неподвижном магнитопроводе упрощает конструк-
Рис. 160. Схема магнето с вращающимся магнето.
1 — якорь; 2 — первичная обмотка; 3 — вторичная обмотка; 4 — прерыватель;
5 — конденсатор; в — распределитель; 7 — свечи; 8 — вращающийся магнето.
цию. Вращающийся магнит представляет собой цельную металли-
ческую болванку, которая легко переносит нагрузки от центробеж-
ной силы и вибрации даже при большом числе оборотов.
Число искр за один оборот зависит от числа полюсов вращаю-
щегося магнита. Оно может быть выполнено с любым четным числом
искр на один оборот (с двумя полюсами магнита — двухискровое
магнето, с четырьмя полюсами —четырехискровое и т. д.).
При вращении магнита величина и направление магнитного
потока в якоре трансформатора меняются столько раз, сколько по-
люсов имеет магнит. Индуктирующийся в первичной обмотке 2
переменный ток каждый раз при достижении максимума прерывается
прерывателем 4 (разрывается первичная цепь), первичный ток и его
магнитный поток резко падают до нуля, что индуктирует во
вторичной обмотке 3 высокую электродвижущую силу (з. д. с.),
которая пробивает искровые промежутки распределителя 6 и све-
чи 7.
28а

ЗАПАЛЬНЫЕ СВЕЧИ
Запальные свечи, служащие для зажигания газо-воздушной ра-
бочей смеси в цилиндре двигателя, подразделяются на разборные
и неразборные.
При подборе свечей необходимо учитывать, что тепловому режиму
двигателя должна соответствовать тепловая характеристика или
так называемое калильное число свечи.
Правильно подобранная свеча работает в температурном режиме
самоочищения, когда конец изолятора и центральный электрод
при сгорании газо-воздушной рабочей смеси нагреваются до 500—
800° С. При этих температурах происходит самоочищение свечи
и не происходит калильного зажигания (зажигания от нагретой или
раскаленной части свечи).
Запальные свечи должны быть подобраны так, чтобы во время
работы двигателя они не перегревались и чрезмерно не охлажда-
лись, так как это приводит к преждевременным вспышкам или про-
пускам вспышек, увеличенному расходу топлива, снижению мощ-
ности. Чрезмерное охлаждение свечи вызывает замасливание и на-
гарообразование.
По тепловой характеристике запальные свечи делятся на горя-
чие (рис. 161, а), теплые (рис. 161, б) и холодные (рис. 161, в).
Горячая свеча имеет большую поверхность обогревае-
мого изолятора, длинный путь теплоотвода и большую тепловую
камеру 2. Тепловой коэффициент (калильное число) горячей свечи
составляет 10—35. Такие свечи предназначены для работы на тихо-
ходных двигателях.
Тепловая свеча имеет меньшую поверхность обогревае-
мого изолятора, меньший путь теплоотвода и меньшую тепловую
284
камеру. Тепловой коэффициент ее составляет 100—200. Теплые
свечи получили широкое распространение в современных двигате-
лях (при 1000 об/мин и более).
У холодной свечи тепловой коэффициент равен 200—
600. Для современных быстроходных двигателей с высоким тепло-
вым режимом применяются холодные свечи с меньшим калильным
числом, для форсированных быстроходных двигателей — с боль-
шим калильным числом.
При выборе свечи необходимо учитывать число оборотов, сте-
пень сжатия, вид применяемого топлива. Чем выше степень сжатия
и число оборотов двигателя, тем более холодную свечу нужно вы-
бирать.
Свечи, рекомендуемые заводами-изготовителями, приведены
в табл. 75.
Таблица 75
Запальные свечи
Двигатель, газомоторный
компрессор
Двигатели:
2ГЧ-18/26
4ГЧ-18/26
4ГЧ-42.5/60
Компрессоры типа 10ГК
Тип запальной свечи
АС-170
АС-170
СД-64-15 (АС-180)
СЛ-64-1-Б, CH-10S
Свечи устанавливают в специальные отверстия в крышках ци-
линдров. Количество свечей зависит от диаметра цилиндра. Для ци-
линдров диаметром до 350 мм обычно достаточно одной свечи.
Для надежного зажигания газо-воздушной смеси следует преду-
сматривать по две запальные свечи на один цилиндр.
Независимо от количества свечей на одном цилиндре, а также
от конструктивных особенностей крышек цилиндров электроды све-
чей должны находиться на уровне поверхности днища крышки
(рис. 162, б).
У топание электродов в отверстии крышки на некоторую вы-
соту hi (рис. 162, а) ухудшает доступ свежей газо-воздушной смеси
к электродам и ее запаливание.
Выдвижение электродов в камеру сгорания на некоторую вы-
соту Ы (рис. 162, в) вызывает перегрев и обгорание электродов, что
также способствует нарушению нормального зажигания смеси.
Свечи перед установкой проверяют на искрообразование и гер-
метичность. Испытываемую свечу ввертывают в специальную ка-
меру, в которую подают воздух под давлением, соответствующим
давлению в цилиндре (8—12 кГ/см2). Сжатый воздух в камеру
подают или специальным ручным насосом, или из имеющихся на
станции пусковых баллонов по специально отведенному для этой
цели трубопроводу.
285
К свече подводят ток высокого напряжения от магнето, приво-
димого в движение вручную или электродвигателем, число оборотов
которого соответствует числу оборотов якоря магнето. При этих
условиях проверяют образование искры между электродами свечи.
За искрообразованием во время испытания наблюдают через толстое
стекло, вставленное в стенку камеры.
Неправильна	Правильно
а	б
Рис. 162. Установка свечей.
1 — свеча; 2 — крышка цилиндра; з — прокладка; i — электроды.
Пропуски в искрообразовании в свече не допускаются.
Затем свечу проверяют на герметичность. Для этого в камере
повышают давление воздуха до 20—30 кГ/см2. Утечка воздуха через
уплотнительные соединения у изолятора свечи не допускается.
Допускается только выход отдельных редких пузырьков воздуха
ЭКСПЛУАТАЦИЯ СИСТЕМЫ ЗАЖИГАНИЯ
Батарейное зажигание
При эксплуатации батарейного зажигания периодически осмат-
ривают аккумуляторную батарею, проверяют ее зарядку и плот-
ность электролита, состояние проводов низкого и высокого напря-
жения, распределителя высокого напряжения. Окисление и разру-
шение изоляции проводов, а также увеличение зазоров между под
вижным и неподвижным контактами (больше 0,1 мм), загрязнение
изоляторов, увеличение зазоров между электродами, перегрев свечей
не допускаются.
Зажигание от магнето
Техническое обслуживание магнето при эксплуатации состоит
в периодическом осмотре его основных деталей и узлов — ускори-
теля, вращающегося магнита и его подшипников, прерывателя,
286
распределителя, трансформатора (первичной и вторичной обмоток),
конденсатора, привода магнето, крепления, а также его центровки.
Различают следующие виды осмотра.
1.	Ежедневный. Проверяются крепление магнето на крон-
штейне или па установочной площадке, центровка его. При заме-
ченных вибрациях, нагревах отдельных частей (приводного ва-
лика, муфты сцепления) агрегат останавливают и устраняют непо-
ладки.	&
2.	Осмотр при каждой очередной остановке
агрегата на профилактический ремонт. Кроме
работ, перечисленных в п. 1, дополнительно проверяют зазоры между
контактами прерывателя, состояние контактов (при необходимости
зачищают), состояние распределителя.
3.	Осмотр через каждые 600 ч работы. Прове-
ряют:
1)	надежность крепления магнето на кронштейне или устано-
вочной площадке;
2)	состояние пускового ускорителя;
3)	состояние прерывателя.
Состояние механизмов проверяют в определенной последователь-
ности.
1.	Осматривают контакты. В случае сильного обгорания кон-
такты заменяют, а при незначительном обгорании — зачищают бар-
хатным напильником. После этого проверяют соприкосновение
плоскостей контактов. После замены или зачистки поверхности
контакты очищают чистой замшей, смоченной в спирте, затем проти-
рают сухой замшей. Протирать контакты бумагой или тряпками,
а также применять бензин не разрешается. После зачистки прове-
ряют и устанавливают зазор между контактами прерывателя. Если
при проверке зазор окажется меньше 0,25 мм или больше 0,35 мм,
его доводят до 0,3 мм. Проверяют наличие смазки на гранях ку-
лачка. Обильная смазка во избежание замасливания контактов
не допускается. Попадание масла на контакты, как правило, при-
водит к перебоям в работе магнето. Кулачки смазывают турбинным
маслом (10—15 капель) через каждые 300—400 ч работы магнето.
2.	Осматривают распределители, бегунок и вывод высокого
напряжения. Загрязнения очищают чистой замшей, смоченной
в чистом бензине, и вытирают насухо. При обнаружении трещин
или других повреждений на бегунке распределителя, выводе высо-
кого напряжения их заменяют новыми. Проверяют также состояние
пружинок и крепление кулачка на валике распределителя.
3.	Осматривают трансформатор (первичную и вторичную об-
мотки). При повреждениях их заменяют. Проверяют крепление
трансформатора. В случае неисправности заменяют. После осмотра
затягивают и закрепляют болты крепления магнето.
Магнето низкого напряжения осматривают в такой же последова-
тельности. Катушки высокого напряжения в этом случае осматри-
вают отдельно.
287
УСТАНОВКА МАГНЕТО
При установке магнето необходимо пользоваться инструкциями
заводов-изготовителей. При отсутствии инструкций необходимо руко-
водствоваться следующими указаниями.
1.	При снятом магнето подвести поворотом коленчатого вала
(вручную) поршень первого цилиндра в положение, при котором
необходимо подать искру, т. е. установить необходимый угол опе-
режения зажигания. Наивыгоднейший угол указывается в инструк-
ции по эксплуатации агрегата.
2.	Провернуть полумуфту магнето вместе с ротором до совпаде-
ния меток на шестернях или на распределителе высокого напряже-
ния (в зависимости от конструкции магнето). Совпадение меток
укажет, что прерыватель установлен на размыкание для подачи
искры в первый цилиндр. Зафиксировать это положение.
3.	Не нарушая этого положения, подвести полумуфту магнето
к полумуфте валика привода. Закрепить магнето на установочной
площадке, отцентрировав его.
4.	Провернуть вручную коленчатый вал по направлению вра-
щения и убедиться, что при установке рычага ручной регулировки
опережения зажигания в «нулевое» (среднее) положение и совпа-
дении метки на маховике «зажигание первого цилиндра» кулачок
прерывателя подойдет к положению размыкания контактов.
5.	Если кулачок прерывателя не доходит до положения начала
размыкания или переходит его, то поворотом регулировочного
болта, который установлен на муфте магнето, подвернуть валик
ротора в необходимую сторону (опережение или запаздывание).
Регулировочным болтом муфты можно лишь незначительно регули-
ровать угол поворота. Если необходимы значительные перемещения,
надо переставить магнето в том же порядке.
При слишком раннем зажигании появляются выделяющиеся
из общего шума стуки. Мощность агрегата и число оборотов умень-
шаются.
НЕПОЛАДКИ В СИСТЕМЕ ЗАЖИГАНИЯ
Неполадки, причины их возникновения и способы устранения
указаны в табл. 76.
Таблица 76
Неполадки в системе зажигания
Неполадки
Возможные причины
неполадок
Способ устранения
Неисправности за-
пальной свечи, нет
искры на ее электроде
1. Обломаны боковые
электроды свечи
2. Мал или велик зазор
в электродах свечи
1. Заменить свечу
2. Установить зазор
при батарейном зажига-
288
Продолжение табл. 76
Неполадки	Возможные причины неполадок	Способ устранения
	В первом случае полу- чается очень слабая искра, во втором — искры вовсе нет 3.	Неправильный изгиб электродов свечи, вслед- ствие чего они замыкаются при попадании и сгорании масла (образование нагара) 4.	Трещина в изоляторе свечи, при этом в электро- дах искра не проскакивает, так как происходит утечка тока с центрального элек- трода 5.	Внутренняя часть све- чи (корпус и юбка изоля- тора) покрыты нагаром или плотной копотью, вслед- ствие чего возникает утечка тока по нагару с централь- ного электрода на корпус и на массу по электродам 6.	Поврежден изолятор свечи снаружи и загрязнен так, что происходит утечка тока на массу 7.	Прокладка под корпу- сом свечи или под изоля- тором пропускает из ци- линдра газы, вследствие чего происходит усиленное загорание свечи или по- являются трещины на изо- ляторе	нии 0,7—0,8 мм; при зажигании от магнето 0,4—0,6 мм 3.	Очистить электроды от нагара, правильно их загнуть и отрегули- ровать зазор между НИМИ 4.	Заменить изоля- тор, если свеча разбор- ная 5.	Очистить свечу от нагрева и устранить причины нагарообразо- вания 6.	Тщательно промыть изолятор свечи. При сильном повреждении изолятора (царапины, выбоины) заменить его 7.	Поднять свечу или заменить прокладки
Неисправности в элек- тропроводке. Перебои в работе двигателя при исправных свечах и магнето происходят от неисправностей прово- дов, которые необходимо проверять при наличии тока в магнето и отсут- ствии искры на свече	1. Концы провода, соеди- няющие магнето и свечу, окислены и плохо подсоеди- нены к свече или к кон- такту щеки магнето. Окис- ление ухудшает контакт, создает большое сопроти- вление 2. Замыкание провода через неисправную изоля- цию на массу	1. В случае поврежде- ния изолятора заменить изолятор или свечу 2. Заменить провод
19
Заказ 1077.
289
Продолжение табл. 76
Неполадки	Возможные причины неполадок	Способ устранения
	3.	Обрыв провода без разрушения	изоляции. Обрыв провода вызывает перенапряжение во вторич- ной обмотке и может вы- звать ее повреждение 4.	Неправильно устано- влены провода или кон- тактные щеки магнето, при этом двигатель не запу- скается или при запуске появляются хлопки 5.	Нарушено муфтовое соединение привода магне- то. Магнето не работает 6.	Подгорели или непра- вильно	отрегулированы контакты прерывателя. При этом вследствие увеличен- ного сопротивления в под- горевших контактах или неправильного зазора ток в первичной обмотке плохо замыкается или недостаточ- но резко размыкается. Это вызывает ослабление искры или пропуски зажигания	3.	Заменить провод 4.	Проверить правиль- ность	подсоединения проводов и установки контактных щек магнето 5.	Устранить неполад- ки в приводе магнето, правильно установить магнето 6.	Контакты прерыва- теля зачистить или установить но рмальный зазор между ними 0,25—0,40 мм
Неисправности магне- то. Если просмотр и испытания свечей и про- водов показывают, что они псправны, а двига- тель не заводится или работает с перебоями, то неисправно магнето	1.	Загрязнены или окис- лены электроды распреде- лителя высокого напряже- ния. При окислении или загрязнении электрода или угольного контакта маслом, жиром проводимость их уменьшается и искра в свечах ослабляется или вовсе исчезает 2.	Пробиты конденсатор или обмотка. В первом случае загораются контак- ты, во втором разрывается цепь и ток не индуктирует- ся. Магнето не вырабаты- вает гока 3.	Магнит размагнитился. При этом магнето тока не дает или дает очень слабый ток. Размагничивание мо- жет произойти от ударов по магниту, от нагревания,	1.	Очистить электро- ды от загрязнения или продуктов окисления 2.	Заменить конденса- тор или катушку Когда конденсатор на- ходится в катушке, то в обоих случаях заме- нить катушку 3.	Заменить магнит пли произвести намагни- чивание
290
Продолжение табл. 76
Неполадки	Возможные причины неполадок	Способ устранения
	а также от частой останов- ки двигателя включением зажигания 4. Заедание, стуки, за- трудненное вращение	4. Заменить повреж- денные детали или ма- гнето
Неисправности в си- стеме зажигания от ма- гнето низкого напряже- ния	1. Плохой контакт или окисление контакта прово- да, соединяющего катушку высокого напряжения со свечой 2. Обрыв высоковольтно- го провода между катуш- кой высокого напряжения и свечой	1. Зачистить контакты 2. Заменить высоко- вольтный провод
Неисправности в ка- тушках высокого напря- жения Дбобинах). Пере- бои в работе двигателя при исправных свечах, магнето и проводки происходят от неисправ- ности катушек высокого напряжения (бобина)	Обрыв обмотки катушки пли обмотка пробита	Заменить катушку вы- сокого напряжения (бо- бину)
При слишком позднем зажигании значительно повышается тем-
пература выхлопных газов, так как газо-воздушная смесь догорает
в линии расширения. Уменьшаются против нормального давления
вспышки, число оборотов и мощность.
Схема блокировки магнето с приборами защиты агрегатов
Для предотвращения выхода из строя двигателя или газомотор-
ного компрессора вследствие нарушения нормального режима ра-
боты системы охлаждения или смазки, а также повышения числа
оборотов сверх нормы на агрегате устанавливают приборы защиты.
Эти приборы блокируют с системой зажигания так, что при нару-
шении нормального режима работы агрегат автоматически останав-
ливается. Схема включения приборов защиты в систему зажигания
газомоторного компрессора 10ГК приведена на рис. 163, а, схемы
подключения проводов к магнето и к свечам в соответствии с поряд-
ком Зажигания в цилиндрах газомоторных компрессоров 8ГК пока-
заны на рис. 163, б.
19*	291
7
Г)
Рис. 163. Схема подключения проводов магнето и приборов защиты в систему
зажигания.
а — газомоторного компрессора 10ГК; б — газомоторного компрессора 8ГК; порядок работы
цилиндров газомоторного компрессора 10ГК; 1—2—9—10—3—4—5—6—7—8.
1 — магнето; 2 — реле температуры масла; 3 — реле давления масла; 4 — реле предельных
оборотов; 5 — реле температуры охлаждающей воды; в — маслопровод; 7 — масляная ванна
(картер); 8 — цилиндр.
292
ГЛАВА 14
МОНТАЖ И РЕМОНТ СИСТЕМ ПУСКА ДВИГАТЕЛЕЙ
Стационарные двигатели внутреннего сгорания и газомоторные
компрессоры пускаются при помощи сжатого воздуха, вводимого
в цилиндры двигателя после прохождения поршнем в. м. т. Пусковой
воздух в цилиндры двигателя подается через специальные пусковые
клапаны, установленные на крышках цилиндров.
Рис. 164. Принципиальные схемы систем пуска двигателей сжатым воздухом.
1 — баллоны пускового воздуха; 2 — трубопровод пускового воздуха; 3 — кран; 4 — пуско-
вой клапан с механическим приводом; 5 — коромысло; в — штанга; 7 — распределитель-
ный вал; з — цилиндр; 9 — пусковой клапан с пневматическим приводом; 10 — воздухорас-
пределители; 11 — автоматический пусковой клапан.
Применяются следующие системы пуска двигателей сжатым
воздухом:
1)	с приводом пусковых клапанов 4 от распределительного вала 7
при помощи системы рычагов 5 и 6 (рис. 164, а);
2)	с пневматическим управлением пусковыми клапанами 9
(рис. 164, б), которые приводятся в действие воздухом, подаваемым
из воздухораспределителя 70;
293
3)	с автоматическими клапанами 11 пускового воздуха
(рис. 164, в), которые открываются в нужный момент под давлением
пускового воздуха, прошедшего через воздухораспределитель 12.
В зависимости от конструктивных особенностей двигателя и
системы пуска сжатый воздух может быть подан в часть цилиндров
или во все цилиндры. Если сжатый воздух подается в часть цилинд-
ров, то перед пуском кривошипы коленчатого вала должны быть
установлены в пусковое положение. Это достигается поворотом
маховика до совпадения метки «пуск» на маховике с неподвижно
установленной стрелкой, с помощью которой проверяется установка
фаз газораспределения. Если системой пуска предусмотрена подача
сжатого воздуха во все цилиндры, двигатель запускается с любого
положения кривошипов коленчатого вала и установка его в пусковое
положение не требуется.
МОНТАЖ ПУСКОВЫХ КЛАПАНОВ
Пусковые клапаны разделяются на клапаны с механическим
приводом (с приводом от распределительного вала при помощи си-
стемы рычагов), клапаны с пневматическим приводом и автоматиче-
ские клапаны.
Одна из схем механического привода пусковых клапанов приве-
дена на рис. 164, а. При открытии пускового крана 3 сжатый воздух
из баллонов поступает в полость корпуса пускового клапана 4.
Клапан приводится в действие рычагом (коромыслом) клапана при
набегании кулачка распределительного вала на ролик толкателя
штанги.
Конструкция пускового клапана с пневматическим приводом
приведена на рис. 165. При открытии пускового крана сжатый
воздух из баллонов или из системы трубопроводов поступает в по-
лость А. Пусковой клапан открывается сжатым воздухом, посту-
пающим из воздухораспределителя в полость Б.
Наиболее прост автоматический пусковой клапан (рис. 166),
который открывается в нужный момент сжатым воздухом (пуско-
вым), поступающим в полость клапана А из воздухораспределителя.
Когда пусковой кран закрыт, грибок клапана 4 под действием пру-
жины 5 прижат к седлу корпуса 2. При подаче воздуха в полость А
его давление преодолевает натяжение пружины, автоматически от-
рывает грибок клапана от седла и обеспечивает поступление сжа-
того воздуха в цилиндр двигателя.
Перед установкой пусковых клапанов необходимо проверить:
1)	качество прилегания фаски грибка клапана к фаске седла
клапана. Прилегающие друг к другу поверхности должны быть
притерты. Раковины, риски, забоины, следы коррозии на рабочих
поверхностях грибка и седла клапана не допускаются. При наличии
каких-либо дефектов клапан следует притереть по седлу;
2)	свободу хода шпинделя клапана в его направляющей и зазоры
между шпинделем и направляющей. Задержки и заедания не допу-
294
скаются. Кроме того, следует проверить поверхности шпинделя
клапана. Риски, забоины, подрезы, вмятины на шпинделе не допу-
скаются;
Рис. 166. Автоматический пусковой клапан.
1 — прокладка; 2 — корпус; з — втулка; 4 — клапан;
б — пружина; 6, 7 — гайки; 8 — шплинт.
3)	затяжку пружины клапана, которая должна соответствовать
характеристике, указанной заводом-изготовителем;
4)	качество обработки и прилегания посадочных поверхностей
под пусковые клапаны в крышке цилиндра;
295
5)	правильность установки уплотнительных прокладок. Про-
пуски горячих газов в местах установки прокладок не допускаются.
Незначительные пропуски горячих газов через неплотности соеди-
нения приводят к прогоранию корпуса клапана или бурта, а иногда
и донышка крышки.
МОНТАЖ ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЕЙ
Воздухораспределители предназначены для распределения сжа-
того воздуха по цилиндрам в соответствии с порядком их работы
при пуске двигателя. Воздухораспределители подразделяются на
клапанные и дисковые.
Одна из конструкций воздухораспределителя клапанного типа
приведена на рис. 167. Когда пусковой кран закрыт, давление
Рис. 167. Воздухораспределитель клапанного типа.
воздуха в полости воздухораспределителя равно атмосферному,
клапан 1 пружиной 2 прижимается к упору 3. В таком положении
шпиндель клапана 1 не соприкасается с кулачковой шайбой 4 рас-
пределительного валика воздухораспределителя 5. При открытии
пускового крана сжатый воздух, поступающий через отверстие 6,
действуя на тарелку клапана, преодолевает сопротивление пру-
жины 2 и прижимает клапан к седлу, а шпиндель — к поверхности
кулачковой шайбы 4. К пусковому клапану сжатый воздух может
поступать через секцию воздухораспределителя только в том случае,
если кулачок шайбы 4 поднимет клапан 1. Сжатый воздух в цилиндр
двигателя поступает до тех пор, пока шпиндель клапана находится
на профиле кулачка шайбы 4.
296
Принципиальная схема дискового воздухораспределителя при-
ведена на рис. 168. Основным отлпчием его от клапанного является
то, что сжатый воздух по цилиндрам распределяется вращающимся
диском с одним отверстием. При совпадении вращающегося диска
с отверстием в корпусе воздухораспределителя, которое соединено
трубопроводом с пусковым клапаном, сжатый воздух поступает
в клапан, а затем в цилиндр двигателя. Привод распределительного
валика осуществляется от коленчатого вала или от распределитель-
ного вала двигателя при помощи
шестерен или цепной передачи.
Пуск многоцилиндровых двигате-
лей или газомоторных компрессоров,
у которых пусковые клапаны уста-
новлены на всех крышках цилинд-
ров, осуществляется с любого поло-
жения кривошипов коленчатого вала:
как бы ни были расположены криво-
шипы коленчатого вала один из пор-
шней будет находиться за в. м. т.,
а клапан соответствующей секции
воздухораспределителя или отвер-
стие диска воздухораспределителя
будет в таком положении, при кото-
ром обеспечивается поступление сжа-
того воздуха на соответствующий
пусковой клапан, а следовательно,
и в цилиндр двигателя. При этом
сжатый воздух приводит в движение
Рис. 168. Дисковый воздухорас-
пределитель.
1 — шестерня; 2 — корпус; 3 — валик;
4 — золотник; 5 — крышка.
поршень, а следовательно, и колен-
чатый вал и связанный с ним рас-
пределительный валик.
При переходе через в. м. т. пор-
шня следующего по порядку работы
цилиндра вступает в работу соответствующая секция воздухо-
распределителя. Подача сжатого пускового воздуха в цилиндры
двигателя повторяется до тех пор, пока двигатель не наберет обо-
ротов, обеспечивающих переход на работу на топливе. Для боль-
шинства двигателей время от момента открытия крана пускового
воздуха до перехода на работу двигателя на топливе составляет
от 7 до 25 сек.
При монтаже воздухораспределителей клапанного типа необхо-
димо обращать особое внимание на сопряжение рабочих концов
шпинделей клапанов и рабочих поверхностей кулачковых шайб
распределительных валиков.
При посадке клапана на седло между рабочим концом шпин-
деля клапана и цилиндрической частью кулачковой шайбы должен
быть зазор в пределах 0,15—0,20 мм. В противном случае не может
быть достигнута герметичность клапана и не исключен пропуск
297
сжатого воздуха из воздухораспределителя на пусковые клапаны
в ненужный момент. Чрезмерно большой зазор между рабочим кон-
цом шпинделя клапана и цилиндрической поверхностью кулачковой
шайбы также не следует допускать, так как при этом уменьшается
количество сжатого воздуха, поступающего в цилиндр двигателя
за один оборот распределительного валика воздухораспредели-
теля.
Кроме того, следует проверить свободу^хода клапана в направ-
ляющих и натяжение пружины. Задержки, заедание и заклинивание
не допускаются.
Перед пуском необходимо убедиться в том, что отверстие в кране
для выпуска воздуха из воздушной камеры воздухораспределителя
не забито.
При заедании клапанов в направляющих или наличии давления
воздуха в камере воздухораспределителя после пуска двигателя
неизбежны преждевременный износ их и даже поломка.
УСТАНОВКА И РЕГУЛИРОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПУСКА
Распределение пуска рекомендуется устанавливать в такой
п оследовательности:
1)	установить поршень первого цилиндра в верхней мертвой
точке и проверить совпадение неподвижно установленной стрелки
с меткой на маховике «в. м. т.» первого цилиндра;
2)	провернуть по ходу коленчатый вал на угол, указанный
в заводской инструкции по установке и регулировке распределения
пуска, и проверить совпадение неподвижно установленной стрелки
с меткой на маховике «пуск» первого цилиндра;
3)	проверить положение клапана секции воздухораспределителя
первого цилиндра. При повороте маховика против хода и нажатии
на клапан рукой он должен садиться на свое седло, а между рабочим
концом шпинделя и цилиндрической частью кулачковой шайбы
должен быть зазор 0,15—0,20 мм.
При проворачивании маховика по ходу клапан, прижатый рукой
к седлу, от набегания кулачка шайбы на рабочий конец шпинделя
должен подниматься.
Распределительный валик воздухораспределителя считается пра-
вильно установленным, если при проворачивании маховика по ходу
клапан достигнет максимального подъема в момент совпадения
неподвижно установленной стрелки с меткой «пуск» на маховике.
При неправильной установке распределительного валика воздухо-
распределителя его отсоединяют от привода, затем вручную под-
водят кулачковую шайбу секции воздухораспределителя первого
цилиндра под рабочий конец шпинделя клапана так, чтобы макси-
мальный подъем клапана совпал с положением, когда метка «пуск»
на маховике находится против неподвижно установленной стрелки.
После этого подсоединяют распределительный валик воздухораспре-
делителя к его приводу.
298
При использовании воздухораспределителя дискового типа уста-
новка и регулирование распределения пуска производятся соответ-
ствующей установкой диска в положение пуска, при котором во
время его вращения будет достигнута необходимая последователь-
ность открытия пусковых клапанов.
ОСОБЕННОСТИ ПУСКА ГАЗОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
Так как полной герметичности запорных задвижек и вентилей,
установленных на газопроводах системы питания топливом, достиг-
нуть практически невозможно, то не исключено попадание газа
в цилиндры с приоткрытыми газовпускными клапанами, а также
и в систему выхлопа. Попавший в эти полости газ образует в них
взрывоопасную газо-воздушную смесь.
Для предотвращения хлопков и взрывов в выхлопной системе
при пуске двигателя включение магнето и подача топливного газа
должны производиться после продувки системы выхлопа сжатым
пусковым воздухом.
Перед пуском газовых двигателей и газомоторных компрессоров
необходимо:
1)	проверить давление пускового воздуха в баллонах, которое
должно быть в пределах, рекомендованных заводом-изготовителем;
2)	подготовить двигатель к пуску — осмотреть, нет ли на нем
каких-либо посторонних предметов, инструментов, деталей; осмо-
треть маховик и, если необходимо, установить его в пусковое поло-
жение; обязательно убрать приспособление для проворачивания
коленчатого вала вручную или отвести его рычаги в безопасное поло-
жение; поднять давление масла в системе смазки двигателя ручным
масляным насосом, проверить наличие циркуляции воды в системе
охлаждения, давление топливного газа в системе питания топливом
двигателя;
3)	открыть задвижку на трубопроводе пускового воздуха;
4)	перевести рукоятку щита автоматики (если она имеется)
в положение «стоп» (выключить магнето). Если автоматической
защиты на двигателе нет, выключить (заземлить) магнето и пере-
крыть краник выпуска воздуха из камеры воздухораспредели-
теля;
5)	открыть кран пускового воздуха и провернуть коленчатый
вал на 2—2,5 оборота. При этом цилиндры и выхлопная система
продуваются воздухом и из них удаляется взрывоопасная газо-
воздушная смесь;
6)	перевести рукоятку щита автоматики в положение «пуск»
(или включить магнето); в этот момент на свечах появится искра;
7)	плавно открыть кран на трубопроводе топливного газа (рез-
кое повышение давления топливного газа за краном не допускается);
следить за появлением вспышек в цилиндрах; при появлении вспы-
шек перекрыть кран пускового воздуха (прекратить поступление
пускового воздуха в цилиндры);
299
8)	открыть краник и выпустить сжатый воздух из камеры воз-
духораспределителя ;
9)	постепенно увеличивая подачу топливного газа, довести число
оборотов коленчатого вала до номинального;
10)	закрыть задвижку на трубопроводе пускового воздуха.
Для получения первой вспышки газо-воздушной смеси в цилиндре
двигателя средняя скорость поршня при положительной температуре
поступающего воздуха должна составлять 0,9—1,25 м/сек.
Для перевода двигателя, работающего от пускового воздуха, на
работу на топливе необходимо довести обороты коленчатого вала
тихоходных двигателей до 50—70 об/мин, двигателей средней быстро-
ходности — до 100—150 об/мин, быстроходных двигателей —до
200—250 об/мин.
Расход воздуха на запуск двигателя зависит от давления воздуха
в пусковых баллонах, от технического состояния двигателя, тем-
пературы окружающей среды и ряда других факторов. В среднем
расход воздуха на один пуск составляет 9—16 л/л.
Расход воздуха на один пуск определяют также по формуле
У== |-Т1(Рн-Рк)№,
ГП ± о
где V — средний расход воздуха в м3, приведенный к нормальным
условиям (760 мярт.ст. и 0°С);
Vo — общий объем баллонов, из которых расходуется воздух
при пуске, в м3;
рн — начальное давление воздуха в пусковых баллонах в кГ/см*\
рк — конечное давление воздуха в пусковых баллонах в кГ/см2-.
т — общее количество пусков.
Для пуска двигателя необходимое давление пускового воздуха
зависит от давления сжатия в цилиндре и объема воздушных бал-
лонов. Для современных стационарных двигателей, применяемых
на компрессорных станциях, давление пускового воздуха 17 —
30 кГ/см2. Меньшее давление пускового воздуха относится к дви-
гателям низкого сжатия.
Принципиальная схема системы пускового воздуха агрегатов
компрессорной станции, оборудованной газомоторными компрессо-
рами, приведена на рис. 169. Сжатый воздух подается в систему
компрессорами 1. Для удобства эксплуатации предусмотрены два
компрессора. Один из них (рабочий) приводится в действие от элек-
тродвигателя, а другой (резервный) от двигателя внутреннего сго-
рания. В некоторых случаях и рабочий, и резервный компрессоры
приводятся в действие от электродвигателей.
Из компрессора сжатый воздух через обратный клапан 2 по тру-
бопроводу 3 поступает в масловодоотделитель 4, а из него по трубо-
проводу 5 в баллоны 7. При необходимости баллоны отключаются
от подводящих трубопроводов 5 задвижками (вентилями) 8. Из бал-
300
лонов 7 сжатый воздух по трубопроводу 10 поступает в коллектор
пускового воздуха 12 газомоторных компрессоров 18.
Для пуска газомоторного компрессора сжатый воздух из кол-
лектора 12 подается через открытую задвижку 14 и быстро откры-
вающийся кран 15. В пусковые клапаны 17 воздух поступает из
воздухораспределителя 16.
Рис. 169. Принципиальная схема системы пуска.
1 —пусковые компрессоры; 2— обратный клапан; з, 10—трубопровод; 4—масловодо-
отделитель; 6, 14 — задвижки; 7 — баллон; 8 — вентили; 9 — манометр; 11 — предохрани-
тельный клапан; 12—коллектор; 13—свеча; 15—быстро открывающийся крап; 1в —
воздухораспределитель; 17—пусковой клапан; 18—газомоторный компрессор; 19—
баллон питания приборов; 20 —установка для осушки воздуха; 21 —регулятор давления.
На компрессорных станциях сжатый воздух применяют не только
для пуска газомоторных компрессоров или двигателей внутреннего
сгорания, но и для питания приборов регулирования производи-
тельности газомоторных компрессоров, приборов регулирования тем-
пературы воды, охлаждающей двигатели и газомоторные компрес-
соры, а также других контрольно-измерительных приборов. Сжатый
воздух на питание приборов подается пз баллона 19 после снижения
давления регулятором 21, а также после осушки его в специальной
установке 20. Кроме того, сжатый воздух системы пуска применяется
при монтаже и ремонте двигателей и газомоторных компрессоров
для продувки узлов и деталей. Для этой цели воздух из системы
отбирается через штуцера на свече 13.
301
В связи с тем, что сжатый воздух крайне необходим при монтаже
основных агрегатов компрессорной станции, систему пускового воз-
духа целесообразно монтировать в первую очередь.
МОНТАЖ КОМПРЕССОРОВ ПУСКОВОГО ВОЗДУХА
Компрессоры пускового воздуха, как правило, поставляются
на компрессорные станции полностью собранными и законсервиро
ванными на заводе-изготовителе. Монтаж таких компрессоров за-
ключается в установке их на фундаменты и подключении к трубо-
проводам пускового воздуха, к системе охлаждения и к сетям элек-
троэнергии.
После установки компрессоров пускового воздуха на фундаменты
перед пуском выполняются следующие основные работы:
1)	расконсервация и ревизия картера, всасывающих и нагне-
тательных клапанов;
2)	крепление компрессора и электродвигателя на раме, цен-
тровка их валов;
3)	проверка технического состояния электродвигателя (состоя-
ние изоляции, подшипников, крепления вентиляционных устройств
и т. д.);
4)	проверка системы охлаждения компрессора на герметичность
(водой под давлением 5—6 кГ/см*). При выдерживании системы
охлаждения компрессора под испытательным давлением течь и поте-
ние в любых соединениях и уплотнениях не допускаются. Для за-
полнения системы водой и повышения давления до испытательного
применяется ручной гидравлический пресс, оборудованный отсеч-
ными устройствами (вентилями) и манометром;
5)	промывка картера компрессора соляровым маслом и запол-
нение смазочным маслом после испытания системы охлаждения на
герметичность и заполнения водой.
Кроме того, перед пуском компрессора необходимо выполнить
все указания, предусмотренные инструкцией завода-изготовителя.
Первый пуск необходимо производить на холостом ходу при отклю-
ченном нагнетательном патрубке от трубопроводов, соединяющих
компрессор с баллонами пускового воздуха. При работе компрессора
на холостом ходу проверяют качество центровки валов, сборки
кривошипно-шатунного механизма, а также контролируют нагрев
(вернее отсутствие нагрева) трущихся поверхностей деталей ком-
прессора.
При обнаружении каких-либо ненормальностей в работе ком-
прессора или электродвигателя агрегат следует немедленно оста-
новить, дефектный узел осмотреть, установить причины, вызвавшие
ненормальную работу, и устранить их.
Если во время работы компрессора на холостом ходу в течение
15—20 мин, а также после осмотра его и проверки нагрева тру-
щихся поверхностей подшипников, цилиндров, клапанов каких-либо
302
ненормальностей не обнаружено, то агрегат считается подготовлен-
ным к работе под нагрузкой.
Техническая характеристика некоторых компрессоров пускового
воздуха приведена в табл. 77.
Таблица 77
Техническая характеристика компрессоров
Технические показатели	Марка компрессора		
	К	К-18	К-25
Производительность, приведенная к		0,4	1,2-1,25
условиям всасывания, м3/мин . .	0,22		
Давление сжатия в цилиндрах пер-			
вой ступени, кГ/см?		7-8	3	4
Давление сжатия в цилиндрах вто-			
рой ступени, кГ/см?		30	18	25
Номинальное число оборотов в ми-			
нуту, об/мин	 Мощность, потребляемая компрессо-	500	500	750
ром, л. с		5	6	23
Число цилиндров первой ступени	1	1	2
»	»	второй	»	1	1	2
Диаметр цилиндра первой ступени,			
ММ ...............	100	130	140
Диаметр цилиндра второй ступени,			
ММ		35	75	60
Ход поршня первой и второй ступе-			120
ней, мм ............. Привод		100	89	
	Электро- двигатель	Электродвигатель или двигатель внутреннего сгорания	
Передача		Ременная	Клиноре- менная	На одном валу через муфту
Охлаждение		Водяное	Воздушное	Водяное
МОНТАЖ БАЛЛОНОВ ПУСКОВОГО ВОЗДУХА
Баллоны пускового воздуха поставляются вместе с основным
оборудованием —двигателями или газомоторными компрессорами.
Каждый баллон пускового воздуха должен иметь номер, паспорт
с указанием рабочего и испытательного давлений, даты гидравличе-
ского испытания и объема. Баллоны пускового воздуха бывают цель-
нотянутые из баллонных труб (рис. 170, а) для рабочего давления
до 64 кПсм2 или сварные (рис. 170, б) для рабочего давления
17 кГ/см2. Каждый баллон пускового воздуха должен быть снабжен
запорной арматурой — стальными задвижками высокого давления,
вентилями, приборами контроля давления — манометрами с кон-
трольной стрелкой на шкале, указывающей допускаемое наибольшее
рабочее давление воздуха в баллоне; предохранительным пружин-
ным клапаном.
При монтаже баллонов пускового воздуха учитываются следую-
щие условия.
303
Рис. 170. Баллоны пускового воздуха.
1 — перепускной вентиль; 2 — предохранительный клапан; 3 — продувочный вентиль;
4 — продувочное устройство; 5 — регулятор (редуктор); 6 — штуцер; 7 — колодка; 8 —
баллон; 9 — головка основного баллона; 10 — главный пусковой вентиль; 11, 14 — мано-
метры; 12—перепускной вентиль; 13 — головка дополнительного баллона; 15—тройник;
16— хомут; 17—перепускная труба; 18—вентиль продувочный; 19—смотровой люк.
1.	Место установки баллонов пускового воздуха определяется
проектом компрессорной установки или цеха, а также действующими
правилами котлонадзора.
2.	Сварные баллоны пускового воздуха устанавливаются п за-
крепляются болтами на бетонных фундаментах, расположенных на
уровне пола машинного зала или цеха, а цельнотянутые баллоны —
в специальных приямках, на дне которых также должны быть бетон-
ные фундаменты, не допускающие осадку баллонов. Установка бал-
лонов непосредственно на грунт или на деревянные прокладки кате-
горически запрещается.
3.	Установка и крепление пусковых баллонов в горизонтальном
положении на стенах или колоннах зданий также категорически
запрещаются.
4.	Маховички вентилей и кранов головок баллонов, установлен-
ных в приямке, должны находиться над уровнем пола машинного
зала или цеха на высоте 1—1,2 м.
5.	Цельнотянутые пусковые баллоны крепятся между собой
и к стенке приямка специальными хомутами (рис. 170, а).
6.	Трубопроводы продувки баллонов (для удаления осадков
из баллонов) должны быть выведены за пределы машинного зала
или цеха. Вывод трубопроводов продувки в приямок запре-
щается.
7.	Трубопроводы, отводящие сжатый воздух из баллонов, должны
подсоединяться к фланцам, расположенным в верхней части сварных
баллонов.
8.	Группы или батареи баллонов должны быть соединены между
собой трубопроводами, позволяющими наполнять их воздухом из
любого компрессора пускового воздуха.
9.	Все подводящие и отводящие воздухопроводы должны быть
укреплены так, чтобы исключалась возможность их вибрации.
Баллоны пускового воздуха работают под давлением, поэтому
они поднадзорны инспекции котлонадзора и считаются подготовлен-
ными к эксплуатации после окончания всех монтажных работ и ре-
гистрации их в инспекции котлонадзора. Чтобы зарегистрировать
пусковые баллоны, необходимо проверить и предъявить инспекции
котлонадзора техническую документацию на устанавливаемые бал-
лоны (чертежи установки и баллонов), паспорта баллонов, состав-
ленные заводом-изготовителем, акты испытания баллонов на проч-
ность (книги баллонов).
Если нет паспортов, чертежей и расчетных данных завода-изго-
товителя, то на месте монтажа составляется необходимая техниче-
ская документация и проверочный расчет толщины стенок баллона
по формуле Регистра СССР
s = ^- + 1,6,
со '
где s — толщина стенки в мм;
р — рабочее давление в кГ/см2;
20 Заказ 1 077.
305
с — коэффициент для цельнотянутых баллонов с толщиной сте-
нок не менее 16 мм (с = 49);
о — временное сопротивление разрыву, равное 40 кГ1смг;
D — внутренний диаметр баллона в мм.
Толщину стенок замеряют через отверстие диаметром 3 мм,
просверленное в стенке баллона. После замера толщины в это от-
верстие ввертывают стальные ввертыши. Установка ввертышей из
цветных металлов и сплавов (меди, латуни), а также из нержавею-
щей стали запрещается.
Подготовка баллонов пускового воздуха к испытанию
и испытание их на прочность
Перед испытанием баллоны пускового воздуха вместе с их арма
турой — задвижками, вентилями, кранами, предохранительными
клапанами и приборами (манометрами и др.) — отсоединяют от под-
водящих и отводящих воздухопроводов и закрывают заглушками.
Затем открывают смотровые люки и осматривают стенки баллонов
и сварных соединений изнутри и снаружи. Если при осмотре
каких-либо дефектов не обнаружено, смотровые люки закры-
вают.
После осмотра баллоны испытывают на прочность водой (гидрав-
лическое испытание). Баллоны наполняют водой из водопровода.
До испытательного давления, которое должно быть равно 1,25 рабо-
чего давления (ри = 1,25/?раб), воду нагнетают ручным гидравличе-
ским прессом, оборудованным отключающими вентилями и пружин-
ным манометром класса точности не ниже 1,5 с диаметром корпуса
не менее 150 мм и со шкалой на номинальное давление около 4/3
измеряемого давления. Время выдержки баллона под испытательным
давлением должно быть достаточным для тщательного осмотра его.
МОНТАЖ|ТРУБОПРОВОДОВ СИСТЕМЫ ПУСКОВОГО ВОЗДУХА
При монтаже трубопроводов необходимо соблюдать следующие
условия:
1)	сборку трубопроводов производить или на фланцах, или при
помощи газовой сварки, или электросваркой, если диаметр трубо-
проводов более 50 мм;
2)	стыки трубопроводов можно сваривать только на прямых
участках; сварка на коленах не допускается;
3)	при прокладке трубопроводов через неогнестойкие стены воз-
духопроводы должны быть изолированы от них слоем огнестойкой
изоляции толщиной не менее 10 см;
4)	трубопроводы должны быть расположены так, чтобы они
были доступны для осмотра со всех сторон. В тех местах, где воз-
можно скопление воды и масла, необходимо устанавливать масло-
водоотделители для слива из трубопровода;
306
5)	опоры трубопроводов не должны препятствовать удлинению
трубы при нагреве и не подвергать ее изгибу. Опоры должны быть
достаточно прочными и огнестойкими;
6)	воздухопроводы на длине первых 200 м от компрессора сле-
дует собирать (если применены фланцевые соединения) на клинге-
ритовых или асбестовых прокладках, но не на картонных.
Во время монтажа необходимо следить за чистотой внутренних
полостей труб. Для очистки трубопроводов от мусора, грязи,
окалины, ржавчины после монтажа их продувают сжатым воз-
духом.
Течь и потение в сварных швах, а также в корпусе испытуемого
баллона не допускаются.
Гидравлическое испытание следует производить до покраски
баллонов. После испытания на поверхности баллона на видном месте
заполняют таблицу установленной формы, в которой отмечают реги-
страционный номер баллона, даты его изготовления, испытания на
прочность и повторного (предстоящего) испытания. Испытание
баллонов пускового воздуха производят в присутствии предста-
вителя инспекции котлонадзора или по специальному его раз-
решению. После испытания воду из баллонов сливают, заглушки
удаляют, а запорную арматуру подсоединяют к фланцам трубо-
проводов.
Перед подачей сжатого воздуха в баллоны предохранительные
клапаны следует отрегулировать на гидравлическом прессе на пре-
дельное давление, превышающее наибольшее рабочее давление
сжатого воздуха не более чем на 10%. Сечение предохранительных
клапанов должно быть таким, чтобы оно могло пропустить все коли-
чество воздуха, подаваемого компрессором.
Для проверки пропускной способности предохранительных кла-
панов пользуются формулой
G = 220 Fpj/ ~кг/ч,
где G — пропускная способность клапана в кг/ч;
F — рабочее сечение клапана в с№, определяемое для полно-
подъемных клапанов при й = 1/4 по формуле F = 0,755d2,
для неполноподъемных при h 1/20 — по формуле
F — 2,2 dh;
d — внутренний диаметр сопла (седла) в см;
h — высота подъема клапана в см;
р — абсолютное давление в кГ/см2;
Т — абсолютная температура паров или газов;
М — молекулярный вес газов или паров, проходящих через
клапан.
Перед сдачей в эксплуатацию на каждый предохранительный
клапан должен быть составлен технический паспорт по следующей
форме.
20*	307
Наименование предприятия------------------------------------
Технический паспорт №----------
пружинного предохранительного клапана, установленного на----
Техническая характеристика предохранительного клапана
1.	Завод-изготовитель___________________________
2.	Дата установки-------------------------------
3.	Марка клапана--------------------------
4.	Заводской номер------------------------
5.	Условное давление в кГ]см2-----------------
6.	Условный проход В ММ---------------------------
7.	Максимальное давление в баллоне (аппарате) в кГ!см^-----------
8.	Установочное давление клапана в кГ/см2------------------------
9.	Номер пружины--------------------
10.	Рабочая температура среды под клапаном в °C-------------
И. Среда------------------------------
При техническом паспорте должны храниться копии паспорта
на клапан и пружину завода-изготовителя, а также копии актов о
ревизии и регулировке клапана.
Предохранительные клапаны должны устанавливаться непосред-
ственно на баллоне или в непосредственной близости от него на тру-
бопроводе или на специальном патрубке при условии, если между
клапаном и баллоном не будут установлены задвижки или вентили.
Диаметр подводящего патрубка, на котором устанавливается
предохранительный клапан, должен быть равен диаметру отверстия
присоединяемого фланца клапана. Затяжка гаек шпилек крепления
предохранительных клапанов должна быть равномерной. Перекос
корпуса не допускается.
РЕМОНТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ СИСТЕМЫ ПУСКА
Наибольшему износу в системах пуска подвергаются пусковые
клапаны, их седла, клапаны и распределительные валики воздухо-
распределителей, подшипники валиков и осей, приводные шестерни
и другие движущиеся детали. Методику ремонта этих деталей уста-
навливают после тщательного их осмотра и обмера. Эти детали и
узлы ремонтируют, заменяя их новыми или восстанавливая их нор-
мальные размеры вибродуговой наплавкой с последующей механи-
ческой обработкой.
Ремонт предохранительных клапанов
Предохранительные клапаны ремонтируют по системе планово-
предупредительного ремонта, в который входят ежедневный осмотр,
ревизия и ремонт.
Ревизия и ремонт предохранительных клапанов должны прово-
диться квалифицированными рабочими под руководством мастера
по ремонту оборудования компрессорной станции.
308
В целях быстрого и надежного ремонта предохранительных кла-
панов на компрессорной станции следует иметь в запасе пружины
с шайбами, сопла, золотники и штоки клапанов.
Количество и типоразмеры этих деталей определяют количеством
установленных на компрессорной станции
панов. В пружинных предохрани-
тельных клапанах наибольшему из-
носу подвергаются рабочие поверх-
ности сопел и золотников (рис. 171).
Бывают случаи поломки пружин.
Клапан рекомендуется разбирать
в такой последовательности: снять
колпак 17, освободить пружину,
снять крышку, отвернуть стопорные
винты 3 и 4, вынуть шток клапана,
золотник, вывернуть сопло, затем
все детали следует очистить от грязи
и промыть в керосине. Следует тща-
тельно осмотреть уплотнительные
поверхности сопла п золотника. При
обнаружении забоин, рисок, раковин
от коррозии и других дефектов на их
рабочих поверхностях следует вос-
становить их притиркой или проточ-
предохранительных кла-
Рис. 171. Предохранительный клапан.
1 — корпус; 2 — сопло; з, 4 — стопорные винты; 5, 6, 16 — прокладки; 7, 8, 19 — гайки;
9, 20 — шпильки; 1о — крышка; 11 — шток; 12 — пружина; 13 — опорная шайба; 14 —
регулировочный винт; 16 — контргайка; 17 — колпак; 18 — втулка; 21 — разде-
литель; 22 — направляющая втулка; 23, 26 — регулировочные втулки; 24 — золот-
ник; 25 — разрезное кольцо; 27 — подушка; 28 — специальная гайка.
309
кой с последующей притиркой. Притирку рабочих поверхностей
сопла и золотника следует производить раздельно.
При наружном осмотре пружин предохранительных клапанов
обращают внимание на выявление забоин, раковин на рабочих витках.
Для выявления трещин на рабочих витках пружины очищенную
и промытую в керосине пружину насухо обтирают, присыпают сухой
меловой пудрой (зубным порошком). Появление на поверхностях
витков темных штрихов указывает на наличие поверхностных тре-
щин. При наличии дефектоскопа трещины следует выявлять дефекто-
скопом. Если имеется хотя бы одна поверхностная трещина на одном
витке, пружину бракуют и заменяют новой. Максимальный срок
работы пружины без проверки и контроля — не более одного года.
Сборка и регулировка предохранительных клапанов
после ремонта
Сборку предохранительных клапанов следует производить акку-
ратно, не допуская перекосов и заеданий движущихся деталей.
Наиболее важной операцией при сборке является установка
регулировочных втулок (см. рис. 171). Регулировочные втулки 23
и 26 являются основными деталями, определяющими правильную
работу и производительность предохранительного клапана. Нижнюю
регулировочную втулку 26 устанавливают на сопло так, чтобы между
торцом втулки 26 и торцом нерабочей части золотника 24, когда
рабочая поверхность золотника находится на рабочей поверхности
сопла 2, был зазор 0,2—0,3 мм. Верхнюю регулировочную втулку 23
устанавливают на одном уровне с нерабочей частью торца золот-
ника 24.
Предохранительные клапаны регулируют на специальных стендах
после установки регулировочных втулок и сборки клапанов.
Установочное давление регулируется регулировочным винтом.
Предохранительный клапан считается отрегулированным, если он
при заданном установочном давлении открывается и закрывается
с частыми резкими хлопками.
После регулировки на установочное давление производится
испытание затвора клапана на герметичность под давлением, на
5% меньшим, чем установочное. При этом клапан должен быть пол-
ностью герметичным. Какие-либо пропуски не допускаются.
За плотностью затвора клапана наблюдают через выкидной шту-
цер. Если в течение 2 мин на поверхности воды, залитой в выкидной
штуцер, не появляются пузырьки, то зто свидетельствует о герме-
тичности затвора. Если клапан негерметичен в затворе или в соеди-
нении сопла с корпусом, то его бракуют и передают на повторный
ремонт.
После ремонта и регулировки предохранительный клапан плом-
бируют, а сведения о ремонте записывают в журнал по ремонту
предохранительных клапанов. В журнале отмечают характер и дату
планового и непланового ремонта, неполадки в работе клапана и
их причины.
310
НЕПОЛАДКИ В СИСТЕМЕ ПУСКА
Неполадки в системе пуска, их причины и способы устранения
приведены в табл. 78.
Таблица 78
Неполадки в системе пуска двигателей и газомоторных компрессоров
Неполадки	Причины неполадок	Способ устранения
Кран пускового воз- духа открыт, но колен- чатый вал не вращается	1. Закрыты задвижки (вентили) на пусковых бал- лонах 2. Недостаточное давле- ние воздуха	1. Открыть задвижки (вентили) на пусковых баллонах 2. Подкачать в балло- ны воздух до давления, необходимого для пуска агрегата (по инструк- ции)
При открытии пуско- вого крана и переста- новке пускового рычага в положение «пуск» ма- ховик поворачивается на пол-оборота, резко перебрасывается в про- тивоположную сторону и продолжает совершать качательное движение, не делая полного оборо- та. Из всасывающей трубы (в четырехтактных двигателях) или из про- дувочных трубопроводов (в двухтактных двига- телях) сжатый воздух выходит с шумом	1.	Нет зазора между ро- ликом рычага клапана и кулачком 2.	Застопорился или про- пускает пусковой клапан 3.	Слаба пружина пуско- вого клапана 4.	Недостаточно затянут пружинный фланец корпу- са пускового клапана. Сжатый воздух проходит между корпусом клапана и седлами крышки (в случае подвода сжатого воздуха через канал в цилиндровой крышке)	1.	Отрегулировать за- зор 2.	Разобрать и устра- нить заедание 3.	Испытать пусковой клапан на плотность под давлением сжатого воздуха. Заменить пру- жину клапана 4.	Проверить и устра- нить утечку воздуха
После подачи сжатого воздуха маховик начи- нает медленно вращать- ся, а оборотов не разви- вает	1.	Низкое давление воз- духа в пусковых баллонах 2.	Неправильная уста- новка воздухораспредели- теля 3.	Температура в машин- ном зале ниже +8О С, за- стыло масло, велико сопро- тивление вращению 4.	Утечка воздуха в ком- муникациях системы пуска 5.	Мал диаметр трубо- проводов пускового воз- духа 6.	Неплотности в камере сжатия	1.	Подкачать воздух в баллоны 2.	Проверить и отре- гулировать воздухорас- пределение 3.	Повысить темпера- туру в машинном зале 4.	Найти и устранить утечку воздуха 5.	Увеличить диаметр трубопроводов пусково- го воздуха 6.	Устранить неплот- ности в камере сжатия
311
Продолжение табл. 78
Неполадки	Причины неполадок	Способ устранения
После пуска агрегата нагреваются один или несколько трубопрово- дов, подводящих сжатый воздух к пусковому клапану, и корпус пу- скового клапана	1. Пропуск газа из ци- линдра агрегата через не- плотности в тарелке и седле клапана 4. Заедание шпинделя клапана	1. Разобрать и про- мыть клапан, устранить неплотности 2. Устранить заедание шпинделя клапана
Утечка воздуха из баллонов пускового воз- духа через затвор кла- пана при давлении в баллонах ниже устано- вочного на предохрани- тельном клапане	1.	Повреждение уплотни- тельных поверхностей за- твора клапана 2.	Задержка грязи на уплотнительных поверхно- стях 3.	Остаточная деформа- ция пружины 4.	Заниженное установоч- ное давление	1.	Притереть или про- точить и притереть уплотнительные поверх- ности 2.	Продуть поверхно- сти сжатым воздухом 3.	Заменить пружину новой 4.	Отрегулировать клапан на необходимое установочное давление
Золотник клапана ча- сто открывается и за- крывается (пульсация)	1.	Чрезмерно большая пропускная	способность клапана 2.	Чрезмерно суженное сечение патрубка, подводя- щего воздух к клапану 3.	Суженное сечение и малый радиус кривизны вы- хлопных труб, создающих высокое противодавление на выходе	1.	Установить клапан меньшей пропускной способности (меньшего размера) 2.	Установить подво- дящий патрубок с проходным сечением, равным проходному се- чению приемного флан- ца клапана 3.	Установить выхлоп- ные трубы с проходным сечением не менее про- ходного сечения выкид- ного штуцера
ЭЛЕМЕНТЫ АВТОМАТИКИ СИСТЕМ ПУСКОВОГО ВОЗДУХА
По техническим условиям эксплуатации оборудования компрес-
сорных станций необходимо поддерживать в системе пуска давление
воздуха в пределах допускаемых величин независимб от количества
и частоты отбора воздуха из нее.
Это условие выполняется путем выключения и включения одного
компрессора или группы компрессоров пускового воздуха. Наиболее
надежно и экономически целесообразно эти операции выполнять при
помощи автоматики.
На рис. 172 приведена принципиальная схема автоматического
поддержания необходимого давления воздуха в системе независимо
.12
от количества и частоты отбора воздуха из нее. В случае понижения
давления воздуха в баллоне 13 до минимального компрессор 1,
приводимый в движение электродвигателем 16, включается электро-
Рис. 172. Схема автоматики компрессоров пускового воздуха.
1 — компрессор; 2 — обратный клапан; 3 — коллектор; 4 — пневматическое реле; 5 — кон-
тактный манометр ЭКМ; 6 — пусковое реле; 7 — пускатель; 8 — реле защиты; 9 — ручной
выключатель; 10—реле; 77—манометр; 12 — предохранительный клапан; 13—баллон
пускового воздуха; 14 — задвижка; 15— водомаслоуловптель; 7 6 — электродвигатель.
контактным манометром 5. Для этого необходимо выключатель 9
поставить в положение «автоматическая работа».
При понижении давления воздуха в баллоне 13 до минимального
стрелка электроконтактного манометра 5 замыкает контакт Н и
313
электрическую цепь промежуточного реле 6. При этом контакты
реле 6 замыкают цепь магнитного пускателя МП, который включает
электродвигатель 16.
Сжатый воздух в баллон 13 и в систему в целом подкачивается до
достижения максимально допустимого рабочего давления в баллоне 13.
При достижении этого давления стрелка электроконтактного
манометра 5 замыкает контакт В, а следовательно, и электрическую
цепь реле 10, контакты которого разрывают электрическую цепь
магнитного пускателя МП. При этом электродвигатель компрессора
останавливается и подача воздуха в систему прекращается. В случае
снижения давления воздуха в системе до минимального операция
автоматического включения компрессора повторяется.
Если из-за увеличенного отбора воздуха из системы производи-
тельность одного компрессора недостаточна и давление воздуха в
системе понижается, то автоматически включается второй компрессор.
Последовательное включение одного компрессора за другим обеспе-
чивается специальной настройкой электроконтактных манометров.
Для этого пусковое положение контактов электроконтактного мано-
метра второго компрессора устанавливают на 0,3—0,5 кПсм2 ниже,
чем на электроконтактном манометре первого компрессора. Оста-
новка работающих компрессоров производится также автоматически
при достижении максимально допустимого рабочего давления в
системе.
Для сброса давления воздуха из нагнетательного коллектора в
атмосферу после остановки компрессора предусмотрено пневмати-
ческое реле 4, которое открывает отверстие для выхода воздуха из
коллектора 3 в атмосферу, когда компрессор не работает, и закры-
вает это отверстие, когда компрессор начнет нагнетать воздух. При-
вод клапана пневматического реле в сторону закрытия отверстия
осуществляется мембраной М, которая перемещается под давле-
нием сжатого воздуха, поступающего из первой ступени работающего
компрессора. Перемещение клапана в сторону открытия отверстия
осуществляется пружиной П после остановки компрессора и прекра-
щения подачи воздуха из первой ступени сжатия на мембрану М.
ГЛАВА 15
МОНТАЖ И РЕМОНТ СИСТЕМ ПИТАНИЯ ТОПЛИВОМ
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Системы питания топливом предназначены для приготовления,
регулирования и подачи топлива (газа или газо-воздушной смеси)
в цилиндры газомоторных компрессоров или двигателей внутреннего
сгорания, а также для обеспечения надежной, устойчивой и эконо-
мичной работы агрегатов в эксплуатации.
К системам питания предъявляются следующие основные требо-
вания:
1)	количество топлива, поступающего в цилиндр за каждый
цикл, должно соответствовать количеству воздуха, заполняющего
цилиндр, и изменяться в зависимости от режима работы газомотор-
ного компрессора или двигателя;
2)	подача топлива и его перемешивание с воздухом должны обес-
печить к концу сжатия создание однородной газо-воздушной смеси
по всему объему камеры сгорания;
3)	количество газо-воздушной смеси, поступающей в разные
цилиндры агрегата за один цикл в течение всего периода работы
на данном режиме, должно быть одинаковым по величине и составу.
Неравномерность состава газо-воздушной горючей смеси по цилинд-
рам или по отдельным циклам приводит к ухудшению экономичности
агрегата и снижает надежность его работы;
4)	при изменении нагрузки подача необходимого количества
топлива или газо-воздушной смеси должна изменяться автоматически;
5)	система питания топливом должна обеспечивать приемистость
двигателя, т. е. быстрый переход от малых нагрузок к большим (и
наоборот) без задержек и нарушения режима работы установки;
6)	система питания топливом должна обеспечивать легкий и на-
дежный запуск двигателя;
7)	все элементы системы, требующие периодической регулировки,
осмотра, очистки, должны быть легко доступны при работе агрегатов;
8)	система питания топливом должна быть максимально автома-
тизирована, проста и надежна в эксплуатации.
315
В системы питания агрегатов, работающих на газообразном топ-
ливе, входят следующие основные элементы:
1)	элементы газоснабжения. К ним относятся газопроводы высо-
кого и низкого давления, баллоны сжатых или сжиженных газов,
установки искусственного газообразного топлива (газогенераторы)
и др.;
2)	установки и приборы регулирования и контроля состояния
газа в системе питания. К ним относятся приборы регулирования
давления газа высокого и низкого давлений, замерные устройства
(дроссельные шайбы с дифманометрами, счетчики), приборы контроля
температуры газа, защиты коммуникаций газа высокого и низ-
кого давлений от повышенного давления (предохранительные кла-
паны);
3)	установки, узлы и приборы для приготовления и подачи га-
зообразной горючей смеси в цилиндры двигателя. К ним относятся
воздушные фильтры, воздухоподающие установки (компрессоры,
турбокомпрессоры), установки, регулирующие количество и качество
подаваемой газо-воздушной смеси (смесители, регуляторы), газо-
впускные и смесительные клапаны;
4)	трубопроводы, запорная арматура, сосуды и аппараты, рабо-
тающие под давлением.
На компрессорных станциях магистральных газопроводов си-
стемы питания топливом газомоторных компрессоров и двигателей
внутреннего сгорания разделяются на внутренние и внешние.
Во внутренние системы входят все составные элементы, смонти-
рованные на газомоторном компрессоре или на двигателе (газорегу-
лирующие, газовпускные, всасывающие, выхлопные, смесительные
клапаны, смесительные и воздухоподающие устройства — насосы,
воздуходувки, газотурбинные установки для наддува, воздушные
фильтры и др.).
Во внешние системы входят все элементы, установленные на ком-
прессорной станции вне газомоторных компрессоров и двигателей
(источники газоснабжения — баллоны сжатого или сжиженного
газа, газопроводы высокого и низкого давлений, установки для ре-
гулирования давления газа, коллекторы топливного газа, расшири-
тельные (буферные) емкости, предохранительная и запорная арма-
тура и др.).
Необходимое рабочее давление газа в системах питания топли-
вом газомоторных компрессоров и двигателей электростанций нахо-
дится в пределах от 80—200 мм вод. ст. до 3,5 кГ/см2.
Для регулирования и поддержания необходимого рабочего дав-
ления газа в системах питания топливом применяются специальные
регулирующие распределительные пункты (ГРП) или, как их часто
называют, установки редуцирования газа.
Принципиальная схема системы питания топливом газомоторных
компрессоров и двигателей внутреннего сгорания, установленных на
компрессорных станциях магистральных газопроводов, приведена
на рис. 173.
316
к
Газ из магистрального газопровода 1 под давлением рг = 25-?
-уЗО кПсм2 через открытую задвижку 2 по трубопроводу 3 поступает
в коллектор газораспределительного пункта (ГРП) 4 и далее на регу-
лирующие клапаны первой ступени регулирования давления газа 5,
автоматически управляемые специальными командными прибора-
ми — регуляторами давления 6. Для гибкости схемы на первой сту-
пени регулирования давления газа предусматриваются два парал-
лельно установленных регулятора, которые могут работать как
параллельно, так и индивидуально и обеспечивать постоянство за-
данного давления газа в коллекторе второй ступени регулирования
7 (р% = 3,5 кГ/см2) независимо от расхода газа потребителем.
Из коллектора 7 через замерный участок 8 по трубопроводу 9
газ поступает в коллектор топливного газа 10 и далее через открытые
задвижки (краны) 11 по трубопроводу 12 в газорегулирующий клапан
газомоторного компрессора 13.
Если в компрессорном цехе параллельно с газомоторными ком-
прессорами, в системах питания которых рабочее давление газа
3,5 кПсм2, установлена группа газомоторных компрессоров с си-
стемами питания, в которых рабочее давление топливного газа зна-
чительно меньше, например 1,2—1,5 кПсм2, то газ из коллектора 10
через открытую задвижку 14 по трубопроводу 15 под давлением
3,5 кГ/см2 поступает в регулятор давления прямого действия 6,
который снижает давление газа до рабочего (1,2—1,5 кГ/см2) и на-
правляет его в расширительную (буферную) емкость 17.
Из расширительной емкости по трубопроводу 18 газ поступает в
газорегулирующий клапан газомоторного компрессора 13, а из него
в коллектор 19 и далее в газовпускной клапан 20, подающий газ в
цилиндр двигателя 21.
Воздух, необходимый для продувки и зарядки цилиндров, нагне-
тается из атмосферы специальным поршневым компрессором 22
или другими нагнетателями (центробежными, ротационными, газо-
турбинными), которые приводятся в действие от коленчатого вала
или энергией выхлопных газов.
Воздух, всасываемый из атмосферы, очищается от пыли в спе-
циальных фильтрах 23.
На двигатели электростанций топливный газ поступает после
регуляторов давления второй ступени регулирования 33, которые
снижают давление газа с 3,5 кГ/см2 до рабочего давления 0,02—
0,3 кПсм2.
Под этим давлением через замерный участок 32 по трубопроводу 31
газ поступает в специальный регулятор давления 30, из него в рас-
ширительную (буферную) емкость 29, а из буферной емкости по тру-
бопроводу 28 через быстро открывающийся газовый кран 27 в кол-
лектор 26 и в газосмесительные всасывающие клапаны двигателя 25.
Из газосмесительных всасывающих клапанов газ вместе с воздухом
всасывается в цилиндр двигателя 26 во время такта всасывания.
Воздух, всасываемый из атмосферы, очищается от пыли в фильт-
рах 23.
.317
318
Принципиальная схема внутренней системы питания топливом
двухтактного двигателя с прямоточной продувкой и выхлопом через
клапаны приведена на рис. 174. Газ из газопровода 1 под рабочим
давлением р = 2 4-3,5 кПсм2- через открытую задвижку 2 по трубо-
проводу 3 и открытый газовый кран 5 поступает в регулятор коли-
Рис. 174. Принципиальная схема питания топли-
вом двухтактного двигателя с прямоточной про-
дувкой.
чества газа 7, управляемый регулятором числа оборотов 8. Из регу-
лятора количества газ поступает в коллектор 9, а из него в газовпуск-
ной клапан 10 и в цилиндр двигателя.
Воздух для продувки и зарядки цилиндров засасывается из ат-
мосферы через воздухоочиститель 6 и нагнетается в цилиндр двига-
теля через продувочные окна 11 ротационным нагнетателем 4. Рота-
ционный нагнетатель приводится в движение от коленчатого вала.
Выход отработавших газов из цилиндра (выхлоп) и продувка ци-
Рис. 173. Принципиальная схема питания топливом.
1 — газопровод; 2, 11, 14, 34, 35, 36, зз, 41, 43, 44, 45, 46, 39 — задвижки (краны); з, 9, 12,
15, 18, 28, 31 —трубопроводы; 4—коллектор ГРП; 5—регулирующие клапаны; 6 —
командные приборы (регуляторы); 7 — коллектор второй ступени регулирования; 8, 32 —
замерный участок; ю—коллектор топливного газа; 13 — регулятор количества газа; 16,
зо, 33 — регуляторы давления газа; 17, 29 — расширительная (буферная) емкость; 19, 26 —
коллектор; 20 — газовпускной клапан; 21 — силовой цилиндр; 22 — цилиндр продувочного
насоса; 23, 24 — воздухоочистители, 25 — всасывающий клапан; 27 — кран; 37, 42 — свечи;
40 — газопровод; 47, 48 — свечи.
319
линдра осуществляются через выхлопной клапан 12 и выхлопной
коллектор 13.
Применение в этой системе прямоточной продувки, которая по
сравнению с другими (П-образной, петлевой) обеспечивает минималь-
ный коэффициент остаточных газов, приводит к значительному повы-
шению к. п. д. двигателя.
Рис. 175. Принципиальная схема питания топливом четы-
рехтактного двигателя с турбонаддувом.
Принципиальная схема внутренней системы питания топливом
стационарного четырехтактного газового двигателя с турбонаддувом
приведена на рис. 175. В зависимости от особенностей внешней
системы питания компрессорной станции топливный газ из газопро-
вода 1 или из расширительной (буферной) емкости 2 под рабочим
давлением по газопроводу 3 через открытый газовый кран 4 посту-
пает в коллектор 5, расположенный по всей длине двигателя. Из
коллектора по подводящим патрубкам газ поступает в индивидуаль-
ное для каждого газовпускного клапана 7 газорегулирующее устрой-
ство 6.
Газовпускной клапан 7 приводится в действие коромыслом 8
всасывающего клапана 2 (коромысло 8 одновременно служит для
привода всасывающего клапана 9 и газовпускного клапана 7). Подача
320
топливного газа в смесительную камеру всасывающего клапана 9,
а также подача газо-воздушной смеси в цилиндр двигателя произ-
водится в течение всего такта всасывания.
Количество топливного газа, поступающего через газовпускной
клапан, регулируется поворотом дросселя газорегулирующего уст-
ройства 6 регулятором числа оборотов двигателя 10.
Воздух для образования газо-воздушной горючей смеси в цилиндр
двигателя подается через всасывающий клапан 9 из коллектора 11.
В коллектор 11 воздух нагнетается из атмосферы центробежным наг-
нетателем 12, который приводится в движение газовой турбиной 13,
Рис. 176. Принципиальная схема питания топливом двигателя, работающего
по газожидкостному процессу.
установленной на одном валу с центробежным нагнетателем. Газовая
турбина приводится в движение выхлопными газами, поступающими
из цилиндра двигателя через выхлопной клапан 14 в выхлопной кол-
лектор 15 и дальше по трубопроводу 16 на лопатки турбины. Из тур-
бины через глушитель газы уходят в атмосферу.
Принципиальная схема питания топливом
двигателей, работающих по газожидкостно-
му процессу дизелей. Сущность газожидкостного про-
цесса заключается в том, что газо-воздушная смесь в цилиндрах дви-
гателя зажигается не от искры свечей, а от самовоспламеняющегося
жидкого топлива, подаваемого в цилиндр в конце такта сжатия. По
газожидкостному процессу могут работать двигатели, обеспечивающие
в конце такта сжатия температуру, необходимую для самовоспла-
менения впрыснутого в цилиндр жидкого топлива.
Такими двигателями являются дизели со степенью сжатия е = 12 4-
4-17. На рис. 176 приведена принципиальная схема питания топ-
ливом двигателя высокого сжатия, работающего по газожидкост-
21 Заказ 1077.
321
ному процессу. Газ под рабочим давлением по газопроводу 1 посту-
пает в расширительную емкость 2, из которой по газопроводу 3
через газовый кран 4 направляется в газосмесительное устройство 5.
Из последнего под действием разрежения, создающегося во время
такта всасывания, газо-воздушная смесь через всасывающий кла-
пан 6 поступает в цилиндр двигателя (период подачи газо-воздушной
смеси в цилиндр двигателя отмечен на индикаторной диаграмме
отрезком 1—2). Для воспламенения газо-воздушной смеси жидкое
дизельное топливо в конце хода сжатия впрыскивается в цилиндр
двигателя насосом 8 через форсунку 7.
В топливный насос жидкое топливо подается из расходного бака 9.
Качество и количество газо-воздушной смеси регулируются дрос-
сельными органами, управляемыми автоматически регулятором числа
оборотов 10.
В двигателях, работающих по газожидкостному процессу, расход
жидкого запального топлива составляет 5—20% от топлива, вводи-
мого в цилиндры двигателя при работе его на одном жидком топливе.
Такой расход жидкого топлива соответствует расходу при работе
двигателя на холостом ходу.
Следует учитывать, что при подаче такого количества топлива
может наблюдаться неравномерная подача его в цилиндр двигателя.
Неравномерность подачи топлива иногда достигает 40% от опти-
мального количества, что вызывает неравномерную работу по циклам
и по цилиндрам.
Равномерность подачи топлива при малых его дозах достигается
установкой в системе питания насосов соответствующей произво-
дительности или специальной регулировкой и подбором плунжерных
пар, обеспечивающих надлежащую дозировку при подаче топлива
до 20% (при различных нагрузках).
Рабочий процесс двигателя, работающего по газожидкостному
процессу, в значительной степени зависит от угла опережения впрыс-
ка жидкого топлива.
Опытами установлено, что период задержки самовоспламенения
жидкого топлива, впрыснутого в газо-воздушную смесь, больше,
чем впрыснутого в свежий воздух. Задержка (период подготовки)
самовоспламенения жидкого топлива увеличивается при увеличении
содержания остаточных газов.
Следствием увеличения периода задержки самовоспламенения
является большое приращение давления в цилиндре двигателя на
1° поворота кривошипа коленчатого вала, сопровождающееся сту-
ками в кривошипно-шатунном механизме и повышением температуры
выхлопных газов.
Угол опережения впрыска жидкого топлива подбирается экспе-
риментально для каждого типа двигателя и зависит в основном
от конструкции камеры сгорания, степени сжатия, числа оборотов,
коэффициента остаточных газов, избытка воздуха и применяемого
газообразного топлива.
Для понижения давления вспышки, а следовательно, и умень-
322
шения стуков в цилиндр двигателя вместе с газо-воздушной смесью
подают воду в капельном состоянии.
Система питания топливом двигателей, ра-
ботающих на сжиженном природном газе.
Использование жидкого метана как моторного топлива стало воз-
можным с развитием установок по сжижению природных газов.
Жидкий метан обладает весьма низкой температурой (—160°С),
поэтому его хранят в специальных сосудах с теплоизоляцией. Из
многих конструкций получили применение сосуды с объемной или
вакуумной изоляцией.
Рис. 177. Принципиальная схема питания двигателя сжиженным метаном.
Одна из схем питания жидким метаном автомобильного двига-
теля с внешним смесеобразованием приведена на рис. 177. Сжижен-
ный газ из бачков 1 по трубопроводам 2 через вентиль 3 поступает
в испаритель 4. Из испарителя метан в газообразном состоянии по-
ступает в автоматически переключающийся клапан 5, а из него —
в регулятор давления первой ступени 6. В карбюратор-смеситель 7
газ под рабочим давлением поступает после регулятора давления 8
второй ступени. Питание двигателя осуществляется параллельно
из двух бачков — из газовой и жидкой фаз одновременно.
Запуск двигателя и прогрев его на холостом году производятся
при питании двигателя из газовой фазы. Длительная работа дви-
гателя под нагрузкой с питанием его из газовой фазы на испарив-
шемся газе невозможна, так как скорость испарения газа, находя-
щегося в бачках, недостаточна для питания двигателя.
Отбор газа из газовой или жидкой фазы регулируется автомати-
ческим перепускным клапаном 5. При падении давления газа в га-
зовой фазе автоматический клапан 5 открывает доступ газа из испа-
21*	323
рителя, соединенного трубопроводом с полостями, в которых газ
находится в жидкой фазе. При снижении нагрузки, когда расход
газа уменьшается, давление в газовой фазе растет и клапан 5 пре-
кращает подачу жидкого метана. При таком отборе газа исключается
возможность чрезмерного повышения давления в бачках.
Для предупреждения чрезмерного повышения давления в бачках
установлен предохранительный клапан 9. Бачки заполняются жид-
ким метаном через штуцер 10.
Рис. 178. Принципиальная схема питания топливом двигателя, рабо-
тающего на природном газе под высоким давлением.
Для контроля работы системы питания установлены манометры 11,
контролирующие давление газа в газовой фазе и в первой ступени
редуцирования.
В использовании жидкого метана как топлива для двигателей
предстоит еще большая работа по созданию рационального бачка
для его хранения с температурой —160°С.
На рис. 178 приведена принципиальная схема питания топливом
двухтактного двигателя, работающего на природном газе. Газ из
баллонов высокого давления (р = 200220 кГ/см2) 1 по трубопро-
воду подводится к регулятору давления 2, из которого под давлением
1,5—12 кПсм2 поступает к газовпускному устройству 3. Газовпуск-
ное устройство (клапан или газовая форсунка) приводится в действие
от распределительного валика 4 через рычаги 5. Схемой предусмот-
рено внутреннее смесеобразование, смешанное регулирование газо-
воздушной рабочей смеси, при котором в зависимости от изменения
324
нагрузки регулируется количество подаваемого газообразного топ-
лива и продувочного воздуха.
Количество подаваемого в цилиндр газообразного топлива регу-
лируется давлением газа в системе перед газовпускным устройством 3.
Количество продувочного воздуха регулируется перепускным
клапаном 6, который управляется автоматическим изменением дав-
ления топливного газа в мембранно-пружинном механизме 7. При
больших нагрузках, когда на цикл требуется большое количество
газа, давление его в трубопроводе 8, а также в камере мембранно-
пружинного механизма 7 максимальное (достигает 12 кПсм*). Под
действием этого давления клапан 6 плотно прижат к седлу перепуск-
ного отверстия 9. Воздух, засосанный нагнетателем 10, поступает
в продувочный коллектор 11, а из него через продувочные окна 12
в цилиндры на продувку.
При значительном уменьшении нагрузки давление топливного
газа в системе после регулятора понижается, клапан 6 под действием
пружины 13 открывает перепускное отверстие, через которое часть
продувочного воздуха из продувочного коллектора по трубопроводу
14 поступает во всасывающую камеру нагнетания. В зависимости от
величины изменения давления топливного газа в трубопроводе после
регулятора изменяется подъем клапана, а следовательно, и величина
проходного сечения перепускного отверстия, через которое сбрасы-
вается необходимое количество продувного воздуха из продувочного
коллектора во всасывающую камеру нагнетателя.
Таким образом, с уменьшением давления топливного газа авто-
матически изменяется количество подаваемого в цилиндры двигателя
продувочного воздуха.
На рис. 179 приведена принципиальная схема питания топливом
двигателя с газобаллонной установкой (сжиженным бутан-пропаном).
В этой системе элементы газоснабжения и газопередачи (баллоны и
трубопроводы) находятся под более низким давлением, чем в си-
стемах питания сжатым газом. Рабочее давление газа в такой системе
до регулятора составляет не более 16 кГ/см2. Особенностью этой
системы является то, что газ по пути от баллонов к смесителю дви-
гателя переходит (в специальном приспособлении — испарителе)
из жидкого состояния в газообразное.
В баллонах газ всегда находится в двух состояниях — в жидком
и парообразном. При заправке баллонов первые порции жидкого
газа превращаются в парообразное состояние и занимают весь объем
баллона. Парообразование происходит до момента насыщения. Это
и создает условия для поддержания постоянного давления в балло-
нах. Чтобы предотвратить разрыв баллона от чрезмерного повышения
давления, его заполняют газом не более чем на 90% объема.
Жидкий бутан-пропан состоит из смеси различных углеводородов.
При отборе его из зоны парообразного состояния (паровой подушки)
раньше всего испаряются легкие фракции, имеющие более низкую
теплоту сгорания. Остающийся в баллоне жидкий бутан-пропан со-
стоит из более тяжелых углеводородов с большим удельным весом
325
и большей теплотой сгорания. Поступление такого топлива в двига-
тель вызывает переобогащение газо-воздушной смеси и нарушает
регулировку установившегося режима его работы.
Однако для запуска и прогрева холодного двигателя пользуются
отбором газа из газовой подушки, так как в этом случае отсутст-
вуют средства подогрева испарителя, в котором испаряется сжижен-
ный газ.
При запуске двигателя питание его осуществляется через вентиль
патрубка, соединенного с паровой подушкой баллонов 1, из которого
через крестовину 5, трубопровод и магистральный вентиль 6, змеевик
Рис. 179. Принципиальная схема питания двигателя, работающего на сжижен-
ном бутан-пропане.
испарителя 7, вентиль 8, фильтр 9, регулятор давления 10 газ по-
ступает в смесительное устройство и дальше в цилиндры двигателя.
После прогрева двигателя сжиженный газ из баллонов 1 через
вентиль отбора жидкости 2, тройник 5, крестовину 5 по трубопроводу
4 поступает в испаритель сжиженного газа 7. Источником энергии
для подогрева сжиженного газа в испарителе являются выхлопные
газы или горячая вода из системы охлаждения двигателя.
В испарителе сжиженный газ испаряется и в виде перегретого
пара через фильтр 9 поступает в регулятор давления 10.
Регулирование давления газа, количества и качества подаваемой
в двигатель газо-воздушной смеси ничем не отличается от системы
питания сжатым газом.
МОНТАЖ И РЕМОНТ КЛАПАНОВ
Клапаны двигателей внутреннего сгорания, устанавливаемые
на крышках цилиндров, предназначены для своевременного впуска
в цилиндры воздуха, газо-воздушной смеси или топливного газа,
а также для своевременного выпуска из цилиндров отработавших
326
(выхлопных) газов. В зависимости от назначения клапаны двигателей
внутреннего сгорания называются всасывающими, смесительными,
газовпускными и выхлопными.
К клапанам предъявляют следующие основные требования:
1)	обеспечение возможно большего коэффициента наполнения
цилиндров, т. е. движения воздуха, газо-воздушной смеси или газа
с минимальными потерями в клапане;
2)	минимальное сопротивление в клапане при выходе отработав-
ших (выхлопных) газов из цилиндра;
Рис. 180. Схема распределения потоков тепла в клапанах.
1 — клапан; 2 — втулка; 3 — седло клапана; 4 — крышка цилиндра.
3)	максимальная отдача тепла в систему охлаждения клапана;
4)	надежная герметичность;
5)	клапаны должны быть прочны и долговечны.
Клапаны двигателей внутреннего сгорания, особенно выхлопные,
работают в очень тяжелых условиях, так как во время работы двига-
теля подвергаются интенсивному нагреву.
Тепло к клапанам подводится из зоны горения газов через ниж-
нюю часть тарелки (рис. 180) и от отработавших газов через поверх-
ность перехода от тарелки к стержню (шпинделю) клапана. Это
тепло отводится через седло клапана в охлаждающую среду и через
стержень (шпиндель) в направляющую втулку, в массу металла
крышки и в охлаждающую среду.
Для более интенсивного отвода тепла от выхлопных клапанов
в мощных двигателях применяют более сложную систему охлаждения.
Для этого стержень и тарелку клапана делают полыми; полость за-
полняют калиевой солью (KNO3), натриевой солью (NaN03), метал-
лическим натрием (Na) и через полость клапана пропускают охлаж-
дающую воду. Иногда в полую часть стержня (шпинделя) запрессо-
вывают стержень из красной меди, теплопроводность которой в 7 —
10 раз больше теплопроводности стали (300—340 кал!ч для меди
327
против 30—50 кал/ч для стали). Заполнение полой части стержня
клапана стержнем из красной меди равносильно увеличению сечения
примерно в 7 раз.
Рис. 181. ВыХЛО!
а — клапан небольшого двигателя; б — выхлопной клапан тяжелой
1 — клапан; 2 — седло клапана; з — пружина; 4 — тарелка; 5 — наконечник; 6 — сухарик
11 —трубка; 12 — полость для выход;
Привод клапанов осуществляется при помощи кулачков распре-
делительного вала, системы рычагов и пружин. Плотное прилегание
тарелки клапана к седлу обеспечивается давлением газов, а во время
такта всасывания, когда в цилиндре возникает разрежение, —натя-
жением пружины.
В четырехтактных двигателях в большинстве случаев устанав-
ливают два клапана на один цилиндр (один всасывающий, а другой —
выхлопной). В быстроходных двигателях, в которых скорость поршня
более 1 —8 м/сек, для уменьшения сопротивления потоку воздуха
или газо-воздушной смеси (для увеличения коэффициента наполне-
ния) устанавливают два всасывающих и два выхлопных клапана.
328
В двухтактных двигателях с выхлопом через клапаны на крышках
цилиндров устанавливаются выхлопные и газовпускные клапаны. На
рис. 181, а показана простейшая конструкция выхлопного клапана
ные клапаны.
двигателя; в — всасывающий клапан тяжелого двигателя.
7 — направляющая втулка; 8—крышка цилиндра; 9 — корпус клапана; 10—штуцер;
воды; 13—тарелка пружины.
небольшого двигателя. Одна из конструкций выхлопного клапана
тяжелого двигателя приведена на рис. 181, б. Клапан 1 смонтирован
в специальном чугунном корпусе 9, который вставляется в отверстие
крышки 8 цилиндра в собранном виде. Интенсивный отбор тепла от
клапана происходит благодаря водяному охлаждению тарелки и
стержня. Циркулирующая охлаждающая вода подводится к клапану
по трубке 11, а отводится из междутрубного пространства 12 через
штуцер 10. Для охлаждения корпуса клапана предусмотрена цирку-
ляция воды через полости В. Для удобства ремонта и удлинения
срока службы предусмотрено отъемное седло клапана 2.
Наиболее часто встречающиеся газовпускные клапаны газовых
329
двигателей мощностью 100 л. с. и более в одном цилиндре приведены
на рис. 182, а, б. Газовпускные клапаны применяются преимущест-
венно на двухтактных двигателях с внутренним смесеобразованием
при подаче топливного газа в цилиндры двигателя под избыточным
давлением 1,5—3,5 кПсм2. Основными деталями газовпускного
клапана (рис. 182, а) являются чугунный литой корпус 1 с отлитыми
вместе с ним направляющей втулкой 8 и кронштейном 7 коромысла
клапана, сальник 2 уплотнения стержня (шпинделя) клапана, пру-
жина 3, тарелка 4, клапан 6 и седло 9 клапана. Клапан устанавли-
вается в отверстие крышки цилиндра в собранном виде и крепится
шпильками.
Для подачи топливного газа в цилиндры двухтактных двигателей
под более высоким давлением (р = 34-3,5 кПсм2) применяются
газовпускные клапаны, конструкция которых приведена на рис.
182, б. Особенностью этих клапанов является наличие приставки
для ручной регулировки количества подаваемого в цилиндр двига-
теля топливного газа.
Для подачи топливного газа в цилиндры двигателя под высоким
давлением (10—20 кГ/см2) применяются газовые форсунки (рис. 183).
Основными деталями газовой форсунки являются стальной корпус 7,
сопло 2, игольчатый клапан 3, пружины 4, 8, 10, уплотнительная
мембрана 5, направляющая 6 стержня игольчатого клапана, коро-
мысло 7, направляющая 9 тарелки пружины. Газовые форсунки
применяются в тех случаях, когда топливный газ необходимо подать
в цилиндр двигателя высокого сжатия в конце хода сжатия за корот-
кий период. Топливный газ подводится к форсунке через специальные
клапаны в крышке цилиндра или через штуцера, подводящие топ-
ливный газ в подмембранную полость форсунки.
Всасывающие и выхлопные клапаны 1 небольших быстроходных
двигателей (см. рис. 181, а) устанавливаются в отверстия направляю-
щих втулок 7, которые запрессовываются в отверстия крышек 8.
Сборка клапанов производится на заводе-изготовителе при сборке
крышки или блока крышек. На месте монтажа таких двигателей
следует произвести расконсервацию кранов и тщательный осмотр
в собранном состоянии.
Если при осмотре двигателя, в том числе и клапанов, будут об-
наружены следы коррозии, то крышку цилиндров необходимо снять,
клапаны разобрать и проверить состояние стержней (шпинделей),
тарелок и седел клапанов. При обнаружении следов коррозии на
стержне, тарелке или седле клапана ее необходимо снять мелкой
наждачной бумагой, заполировать и промыть в керосине, а тарелку
клапана притереть по седлу.
Всасывающие и выхлопные клапаны больших стационарных дви-
гателей обычно устанавливаются в специальных съемных корпусах
(см. рис. 181, б). Перед установкой клапан следует расконсервиро-
вать, тщательно осмотреть и при необходимости разобрать. Седла
клапанов, рабочие фаски тарелок не должны иметь раковин, забоин,
рисок. При необходимости рабочие поверхности седла и клапана сле-
330
Рис. 182. Газовпускные клапаны.
1 — корпус клапана; 2 — корпус сальника; з — пружина; 4 — тарелка пружины; 5 — коромысло; В — клапан; 7 — кронштейн;
8 — направляющая втулка; 9 — седло клапана.
дует притереть. Стержень клапана также не должен иметь рисок,
забоин, подрезов и других изъянов, которые могут вызвать его обрыв.
Если на стержне клапана имеется резьба, то она должна быть
чистой. В полости охлаждения корпусов клапанов не должно быть
остатков формовочной земли, каркаса стержней. Сечения для про-
хода охлаждающей воды должны быть нормальными.
Рис. 183. Форсунка.
Перед установкой собранного клапана необходимо тщательно
осмотреть посадочные поверхности в крышках цилиндров под кор-
пусы клапанов. Они должны быть гладкими, без забоин, трещин
и раковин. Места посадки седел всасывающих и выхлопных клапанов
в крышки цилиндров уплотняются прокладками из листовой красной
меди толщиной 1,5—2 мм или из красной медной проволоки диа-
метром 2—3 мм.
При изготовлении прокладок из красной медной проволоки косые
концы ее необходимо спаять латунным припоем. Перед установкой
изготовленные прокладки необходимо отжечь. Следует помнить,
что прокладки под гнездами клапанов являются не только уплотняю-
щим, но и теплопроводящим элементом. Поэтому устанавливать
332
под гнезда клапанов прокладки из асбеста или другого материала,,
плохо проводящего тепло, не разрешается.
При сборке и установке клапанов необходимо выдерживать
следующие посадки (см. рис. 181, в).
1.	Съемное седло 2 клапана 1 должно выполняться с напряженной
посадкой А/Н.
2.	Отверстие в направляющей втулке под стержень клапана
должно быть выполнено с допуском А в, стержень клапана — с до-
пуском посадки С3. При выполнении этих посадок зазор между
стержнем, клапаном и направляющей втулкой должен быть в пре-
делах 0,008 d мм (где d — номинальный диаметр стержня клапана
в мм).
3.	Направляющая втулка 7 в корпусе клапана 9 или в приливе
крышки (при запрессовке втулки в отверстие крышки) должна
иметь посадку:
а)	при длине направляющей втулки I 2dB (где dB — наружный
диаметр направляющей втулки) и наличии стопоров, предохраняю-
щих ее от осевого перемещения, А/Н;
б)	при длине направляющей втулки Z > 2 и отсутствии стопоров,
предохраняющих ее от осевого перемещения, А/Пр.
4.	Корпус клапана должен иметь посадку А3/Х3.
5.	Если тарелка 13 пружины клапана служит также для направ-
ления стержня клапана, то сопряжение ее с корпусом клапана
должно иметь посадку А3/Х.
6.	Зазор между фланцем корпуса 9 и,верхней плоскостью крышки
цилиндра 8 должен быть не менее 3—5 мм.
При креплении корпусов клапанов (особенно выхлопных без
охлаждения корпусов) шпильками к крышкам цилиндров следует
учитывать их удлинение от нагревания и температурные напряжения.
Перетяжка не допускается. Чрезмерная затяжка гаек шпилек креп-
ления корпусов клапанов может вызвать разрушение опорных и
уплотнительных буртов крышек цилиндров.
Ремонт клапанов
Наиболее характерными видами износа большинства всасываю-
щих, выхлопных и газовпускных клапанов являются:
1)	износ рабочей поверхности (фаски) тарелки клапана;
2)	износ стержня (шпинделя) клапана;
3)	обгорание тарелки клапана;
4)	износ рабочей поверхности (фаски) седла клапана и его обго-
рание;
5)	износ направляющей втулки стержня клапана;
6)	износ тарелки пружины клапана в местах посадки сухариков
и соприкосновения пружины.
Встречаются случаи обрыва стержней клапанов, разрушения су-
хариков, поломки пружин, появления трещин на корпусах клапанов,
обрыва резьбы и шпилек крепления корпусов клапанов к крышкам
цилиндров.
333
Детали клапанов подлежат ремонту путем очистки, переборки,
притирки, приточки в следующих случаях:
1) детали проработали срок, установленный графиком ППР;
2) обнаружен пропуск газов через уплотняющую часть клапана;
Рис. 184. Выпрессовка корпуса клапана
из крышки цилиндра.
/ — поршень; 2 — выколотка (подставка);
з — корпус клапана.
3)	на фасках тарелок или
седел клапанов обнаружены
темные пятна, раковины или
заметная выработка;
4)	в полостях охлаждения
корпуса клапана замечен зна-
чительный слой накипи;
5)	двигатель остановлен на
средний или капитальный ре-
монт;
6)	обнаружено прогорание
седла или корпуса клапана.
В большинстве случаев про-
горевший корпус клапана вы-
нимается из отверстия крышки
цилиндра с большим трудом.
Засевший корпус клапана мож-
но выпрессовать путем уста-
новки на поршень (через отвер-
стие в крышке для другого
клапана)деревянной выколотки
диаметром, несколько меньшим
диаметра клапана, и высотой 150—200 мм (рис. 184) и провора-
чиванием вала двигателя вручную.
Выколотка должна быть установлена по оси клапана и при
движении вверх не упираться в донышко крышки.
Рис. 185. Обработка корпуса клапана на токарном станке.
1 — корпус клапана; 2 — оправка; 3 — седло клапана; i — центры станка.
Технология обработки корпуса клапана и седла должна исклю-
чать возможность перекоса осей стержня и седла клапана. Для
этого внутреннюю обработку (сверловку, расточку направля-
ющих) следует производить на токарном станке с одной установ-
ки. Внешнюю обработку необходимо производить на специальной
334
оправке, изготовленной под размеры отверстий стержня и напра-
вляющей клапана (рис. 185). Изношенные корпуса, не имеющие
съемных седел, могут быть восстановлены путем отрезки изношен-
ного седла и изготовлением (установкой) съемного седла.
Рис. 186. Седла клапанов.
1 — клапан; 2 — седло; 3 — корпус клапана; 4 — крышка цилиндра.
/
Рис. 187. Приспособление для
исправления рабочей поверхности
(фаски) седла клапана.
1 — крышка цилиндров; г — шарошка.
Седла клапанов подлежат замене при уменьшении высоты цилин-
дрической части на 30% ее нормальной высоты (рис. 186). Уменьше-
ние высоты седла клапана вызывает увеличение сопротивления
воздуха или газов вследствие уменьшения выхода клапана из крышки
цилиндра. При увеличении сопроти-
вления в клапане ухудшается напол-
нение цилиндра свежей газо-воз-
душной смесью, уменьшается давле-
ние сжатия, понижается мощность
двигателя.
Если седло клапана несъемное
и оно выточено в теле крышки ци-
линдра, то рабочая поверхность (фас-
ка) исправляется специальным ин-
струментом — шарошкой (рис. 187).
Для обеспечения соосности осей
стержня и седла клапана хвостовик
шарошки должен быть соответствую- <
щего размера и находиться в напра-
вляющей втулке стержня клапана.
После проточки или обработки
шарошкой для достижения необхо-
димой плотности прилегания фаску
седла необходимо притереть по фаске
клапана, т. е. произвести так назы-
ваемую притирку клапана. Притирка
чается в механическом удалении с обрабатываемых поверхностей
частиц металла притирочными (абразивными) материалами.
Притирочными порошками служат естественный и искусственный
корунд, мелкий наждак, толченое стекло и другие абразивные мате-

клапанов по седлам заклю-
335
риалы с зернистостью 80—200. В качестве смазывающе-охлаждаю-
щих жидкостей применяется керосин или машинное масло. Смазы-
вающе-охлаждающие жидкости выбирают в зависимости от материа-
лов притираемых деталей. Для притирки стальных пли медных де-
талей рекомендуется применять машинное масло, для чугунных —
керосин.
При притирке клапанов по седлам рабочую поверхность клапана
(фаску) покрывают слоем пасты, состоящей из притирочного порошка
Рис. 188. Притирка клапанов по седлам.
а — притирка вручную коловоротом; б — притирка вручную притирочной машинкой.
1 —шпиндель клапана; 2 — направляющая втулка; 3 — пружина; 4—тарелка
клапана; 5 — притирочная машинка; 6, 8, 10 —шестерни; 7 —вал; 9 —рукоятка;
11 — пружина; 12 — зуб.
и машинного масла или керосина. После этого на стержень клапана 4
надевают слабую пружину 3 и вставляют стержень клапана в направ-
ляющую втулку 2 (рис. 188, а). Затем слегка нажимают рукой на
клапан, чтобы он сел в седло, и коловоротом или притирочной ма-
шинкой 5 поворачивают клапан на пол-оборота или три четверти
оборота в какую-либо сторону, потом нажим ослабляют и, нажимая
снова, проворачивают клапан в обратную сторону.
На рис. 188, б приведена схема притирки клапанов при помощи
притирочной машинки 5. В корпусе машинки вращается вал 7.
На валу закреплены два зубчатых колеса 6 и 8, у которых часть
зубьев срезана. Эти колеса сцепляются с колесом 10, закрепленным
336
на шпинделе 11. При вращении рукоятки 9 одно из колес 6 входит
в зацепление с колесом 10 и поворачивает шпиндель, а вместе с ним
и клапан 4, связанный со шпинделем зубом 12. При выходе этого
колеса из зацепления в зацепление входит другое колесо и поворачи-
вает шпиндель и клапан в другую сторону.
Таким образом, когда вращают рукоятку 9, шпиндель, а вместе
с ним и клапан совершают движение на 120—130° то в одну, то в
другую сторону. Такие движения создают необходимые условия для
притирки трущихся поверхностей.
Притирка клапанов —трудоем-
кий процесс, поэтому часто для
этой цели применяют электродре-
ли, пневматические машинки и
специальные станки. Установка
для притирки клапанов больших
размеров приведена на рис. 189.
Корпус клапана на время притир-
ки крепится на крышке цилиндра
или на специальной подставке 5.
Независимо от метода притирки
и конструктивных особенностей
клапанов и седел притирка их счи-
тается законченной, когда рабочие
поверхности клапана и его седла
получат ровный матовый цвет ши-
риной 1,5—3 мм. Качество при-
тирки клапанов проверяют осмот-
ром и наполнением седла кероси-
ном или бензином, который при
закрытом клапане не должен про-
сачиваться через уплотняющий
поясок.
При ремонте клапанов, кроме
седел, направляющих втулок и
других деталей, обязательной проверке подлежат пружины.
Пружины всасывающих, выхлопных и газовпускных клапанов
подлежат замене в следующих случаях:	*»
1)	излом;
2)	наличие поверхностных трещин хотя бы на одном витке пру-
жины;
3)	осадка — уменьшение длины пружины в свободном состоянии
на 8—10% от начальной;
4)	ослабление пружины до такой степени, когда происходит от-
крытие выхлопных клапанов от разрежения в цилиндре во время
всасывания;
5)	наличие следов трения на витках.
Техническое состояние пружин проверяют следующими спосо-
бами:
Рис. 189. Притирка клапанов по сед-
лам больших размеров.
1 — тарелка пружины; 2 — корпус кла-
пана; з — клапан; 4 — рукоятка; 5 — под-
ставка.
22 Заказ 1077.
337
1)	внешним осмотром при помощи лупы пятикратного увели-
чения;
2)	обмазкой меловой пудрой; появление волосовых масляных пя-
тен на витках указывает на наличие поверхностных трещин;
3)	промером длины в свободном состоянии (штангенциркулем);
4)	проверкой характеристики пружины на специальном приспо-
соблении (рис. 190, а) манометром или грузами (рис. 190, б).
Проверяемую пружину устанавливают на стол-поршень 4, опус-
кая шток 2 при помощи рычага 3, сжимают пружину. Сжатая пру-
жина передает давление на стол-поршень, который опускается и по-
Рис. 190. Проверка характеристики пружины.
а — специальным приспособлением; б — при помощи грузов.
1 — ограничитель; 2 — шток; 3 — рукоятка; 4 — стол—поршень; 5 — манометр;
6 — станина;
вышает давление масла в цилиндре прибора. Стрелка манометра 5
указывает упругость пружины (в кГ), которую сравнивают с проект-
ной.
Если такого приспособления нет, то характеристику пружины
можно определить при помощи приспособления (рис. 190, б) с гру-
зами. Для этого проверяемую пружину устанавливают на стол, за-
меряют длину пружины Н в свободном состоянии и сравнивают ее
с величиной, указанной на чертеже завода-изготовителя. После этого
на торец пружины устанавливают грузы, под действием которых
пружина начнет сжиматься. Когда пружина сожмется так, что между
витками будет расстояние в пределах 0,15—0,20 мм, замеряют длину
пружины в сжатом состоянии. Величину /г = Н — Hi мм откладывают
в масштабе на линии аб. В конце отрезка восстанавливают перпен-
дикулярно отрезок, на котором в масштабе откладывают величину
установленных на пружину грузов Р кГ.
338
После этого, соединив точку б начала отрезка и конца отрезка Р,
получают треугольник, который является графическим изображе-
нием характеристики упругости пружины.
Полученную характеристику сравнивают с характеристикой
пружины, составленной на заводе-изготовителе. На характеристике
отмечают высоту hnp и силу Рпр предварительной затяжки, а также
высоту hp и силу Рр (рабочие).
Если полученная характеристика не соответствует характеристике
завода-изготовителя, то пружину следует заменить новой.
Основные неисправности клапанов и способы их устранения при-
ведены в табл. 79.
Таблица 79
Основные неисправности клапанов и способы их устранения
Наименование детали	Неисправности	Способы устранения
Корпус кла- пана	Наличие одной или несколь- ких трещин в любом месте корпуса	Заменить новым
Седло клапа- на	Раковины на фаске	Проточить или обработать шарошкой фаску и притереть по каналу
	Наличие трещин. Ослабле- ние посадки в гнезде крышки цилиндра. Наличие прожога. Уменьшение высоты после проточки фаски на 30% против размера по чертежу	Заменить новым
Клапан	Раковины на фаске или вы- работка по поясу прилегания	Проточить, прошлифовать и притереть по фаске клапана
	Наличие трещины на штоке или грибке клапана. Изгиб штока клапана. Износ резьбы крепления гайки или тарелки пружины клапана. Наличие местной выработки на штоке клапана	Заменить новым
	Уменьшение высоты цилинд- рической части грибка клапа- на вследствие протачивания фаски более чем на 50% про- тив размера по чертежу	Заменить новым. Как вре- менное мероприятие допу- скается наплавка металла электродуговой сваркой на фаску грибка клапана. В этом случае надо проточить и при- тереть по седлу клапана. При первом возможном случае заменить новым
22*
339
Продолжение табл. 7<г
Наименование детали	Неисправности	Способы устранения
Направляю- щая втулка	Наличие трещины. Наличие зазора между штоками клапа- на и направляющей втулкой более 0,015 d (где d — диаметр шгока клапана)	Заменить новой. Внутрен- ний диаметр новой напра- вляющей втулки расточить по диаметру клапана с необхо- димым зазором (0,005 -ь 0,007) а
Пружины клапанов	Наличие глубоких раковин, волосовых трещин. Остаточная деформация, вследствие кото- рой длина пружины в свобод- ном состоянии на 10% меньше длины, предусмотренной по чертежу	Заменить повой
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЛАПАНОВ
Клапаны и седла клапанов, особенно выхлопных, работают при
ударных нагрузках в условиях высокой температуры (температура
выхлопных газов достигает 1000сС). При такой температуре предел
прочности жароупорных сталей снижается до 6 кГ/мм2, против 80 —
90 кГ!мм3 при нормальной температуре.
Поэтому для изготовления клапанов необходимо выбирать высоко-
качественную легированную жароупорную сталь Х9С2, 2Х18Н9,
Х10С2М или сталь ЭЯЗС, ЭИ69.
Для изготовления выпускных и всасывающих клапанов следует
применять сталь 45ХН, 40ХН, 40Х, 35XH3, 3X13. Заменителем
может служить сталь ЗЗХС и углеродистая сталь марок 30 и 40.
Клапаны, изготовленные из этих сталей, должны пройти специ-
альную термическую обработку — закалку и высокий отпуск.
После термической обработки выпускные и всасывающие клапаны
должны обладать твердостью НВ28Ь 4- 229, выхлопные клапаны,
изготовленные из стали К9СГ, —НВ280; из стали 2Х18Н9—НВ160 —
-200.
Направляющие втулки газовпускных, всасывающих и выхлопных
клапанов следует изготовлять из чугуна СЧ28-48 и СЧ24-44 или из
бронзы БрАЖМц10-3-1,5, БрОЦС5-5-5, БрОЦС6-6-3. Заменителями
этих бронз могут быть бронзы БрАЖ9-4 и БрАЖС7-1,5-1,5.
Седла клапанов следует изготовлять из жароупорного чугуна
СЧ24-44. Твердость после обработки должна быть в пределах НВ100-7-
+НВ241.
Если корпус клапана не имеет сменных седел, то его следует
изготовить также из чугуна СЧ24-44.
Корпуса газовпускных, всасывающих и выхлопных клапа-
нов, имеющие сменные седла, следует изготовлять из чугуна
СЧ18-36.
340
Для изготовления пружины с диаметром проволоки до 6 мм
применяют сталь ПК (пружинная проволока).
Для изготовления толстых витых пружин применяют сталь
60С2 или ее заменитель сталь 65Г.
МОНТАЖ СМЕСИТЕЛЬНЫХ И ГАЗОПОДАЮЩИХ УСТРОЙСТВ
Эффективное и экономичное сгорание газообразного топлива в
цилиндре двигателя во многом зависит от качества приготовления
газо-воздушной смеси. Газо-воздушная смесь может приготовляться
до поступления в цилиндр (внешнее смесеобразование) и внутри
цилиндра (внутреннее смесеобразование). Устройства для приготов-
ления газо-воздушной смеси вне цилиндров двигателя носят назва-
ние смесителей.
Смешение газа с воздухом в смесителях происходит благодаря раз-
режению, создаваемому в цилиндре двигателя во время всасывания.
Смесители должны удовлетворять следующим требованиям:
1)	обеспечивать равномерное смешение газа с воздухом для полу-
чения однородной газо-воздушной смеси по всему объему камеры
сжатия;
2)	обеспечивать возможность регулирования газо-воздушной
смеси в соответствии с принятым типом регулирования (качественное,
количественное, смешанное);
3)	обладать минимальным сопротивлением на всасывании;
4)	обеспечивать легкий пуск и приемистость двигателя;
5)	должны быть несложными по конструкции и надежными в
эксплуатации.
Смесительные устройства, в которых газообразная смесь приго-
товляется для всего двигателя, т. е. подается из смесителя в коллек-
тор, носят название общих смесителей (рис. 191, а).
Смесительные устройства, в которых газо-воздушная смесь при-
готовляется для каждого цилиндра отдельно и подается непосред-
ственно в цилиндр двигателя, называются индивидуальными (рис. 191,
б).
Критерием для выбора смесительного устройства — общего или
индивидуального — служит количество газо-воздушной смеси, не-
обходимое для работы двигателя. При больших расходах газо-воздуш-
ной смеси для двигателей средней и большой мощности целесообразно
применять индивидуальные смесительные устройства, так как при
этом исключается возможность создания большой массы газо-воздуш-
ной смеси органами регулирования смесительного устройства и вса-
сывающими клапанами.
Большие массы газо-воздушной смеси, находящейся в газо-воздуш-
ном коллекторе, затрудняют условия регулирования подачи газо-
воздушной смеси, необходимой для работы двигателя при изменяю-
щейся нагрузке, а также опасны в эксплуатации. Не исключена воз-
можность взрыва газо-воздушной смеси, находящейся в коллектора
большого объема.
341
При небольших расходах газо-воздушной смеси для двигателей
с цилиндровой мощностью до 50 э. л. с. применяют общие смеситель-
ные устройства.
По способу направления потоков воздуха и газа общие смеси-
тельные устройства разделяются на смесители с параллельными пото-
ками воздуха и газа и на смесители с пересекающимися потоками
воздуха и газа.
Рис. 191. Схемы смесителей.
а — общие смесители; б — индивидуальные смесители. 1 — смеситель;
2 — общий коллектор газо-воздушный смеси; з — всасывающий кла-
пан; 4—цилиндр; S—газовый коллектор; 6 — всасывающий воз-
душный коллектор.
По способу регулирования газо-воздушной смеси смесительные
устройства подразделяются на смесители качественного, количест-
венного и смешанного регулирования.
КОНСТРУКЦИЯ СМЕСИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
Смеситель представляет собой приспособление, состоящее из
патрубков, подводящих газ и воздух, дроссельных органов (заслонок,
клапанов, золотников), расположенных в этих патрубках, камеры
смешения, деталей и узлов для подачи газо-воздушной смеси в кол-
лектор или в цилиндр двигателя.
На рис. 192, а приведена наиболее часто встречающаяся конструк-
ция дроссельной коробки при параллельном подводе газа и воздуха.
Количество газа и воздуха регулируется дроссельными заслонками 1,
установленными жестко на общей оси 2. Привод оси заслонок, т. е.
изменение открытия проходных сечений в зависимости от изменения
нагрузки осуществляется регулятором числа оборотов. Для коррек-
тировки качества смеси установлены дроссельные заслонки 3, поло-
жение которых регулируется вручную.
342
Г а зовоздушиая смесь
Г13	Воздух
а
Рис. 192. Смесители.
а — с параллельным подводом газа и воздуха; б — с пересекающимся ^подводом
газа и воздуха.
смесители применяются в системах
Рис. 193. Карбюратор-смеситель.
На рис. 192, б приведена конструкция общего простого смесителя
с пересекающимися потоками газа и воздуха. Смеситель состоит из
литого или сварного корпуса 4, патрубков для воздуха 5 и газа 6,
дроссельных заслонок ручного регулирования воздуха и газа 3,
камеры смешения 7 и дроссельной заслонки регулирования количе-
ства газо-воздушной смеси 8. Положение дроссельной заслонки 8
изменяется автоматически регулятором числа оборотов. Такие
питания одно- или двухцилин-
дровых двигателей неболь-
шой мощности.
Для автомобильных дви-
гателей, работающих на
жидком топливе, газосмеси-
тельное устройство обычно
выполняют в виде карбюра-
тора, который обеспечивает
легкий переход с жидкого
топлива на газообразное и
наоборот. В этих случаях
газ подводится в центре диф-
фузора (центральный подвод)
или на периферии (перифе-
рийный подвод).
На рис. 193 приведена
схема карбюратора-смесите-
ля с центральным подводом
газа. Газ из редуктора под
рабочим давлением подво-
дится к патрубку 1, из кото-
рого через переходник 2 по-
ступает к газовому соплу 3.
Проходное сечение газового
сопла подбирается так, чтобы
обеспечить подачу необходимого количества газообразного топлива
без нарушения работы карбюратора и двигателя в случае работы
его на бензине.
Схема смесителя газомоторного компрессора типа 8ГК приведена
на рис. 194. Смеситель общий для всех цилиндров. Он состоит из
литого чугунного корпуса 1, вставки 2 с окнами для прохода газа 3
и воздуха 4, золотника (втулки) 5 с окнами для прохода воздуха 7
и газа 6, штока золотника 8, нижней крышки 9, коромысла 10 и рычага
ручного поворота золотника 11.
Под действием разрежения в цилиндрах двигателя во время такта
всасывания воздух по трубопроводу поступает в воздушную полость
смесителя В, а из нее через окна 6 вставки и окна 7 золотника в сме-
сительную камеру С. Из камеры газо-воздушная смесь поступает во
всасывающий коллектор, а затем в цилиндры двигателя. Количество
газо-воздушной смеси, поступающей во всасывающий коллектор,
344
регулируется в зависимости от изменения нагрузки регулятором
числа оборотов двигателя. Качество смеси регулируется вручную
поворотом золотника 5, рычагом 11. При этом изменяется сечение
окон для подачи газа, а сечения окон для подачи воздуха не меняются.
На рис. 195 приведена схема смесителя для количественного ре-
гулирования газо-воздушной смеси. Смеситель состоит из чугунного
литого корпуса 1, стальных или бронзовых втулок 2 и 3 с окнами для
Рис. 194. Смеситель (общий) золотникового типа коли-
чественного регулирования смеси.
прохода газа и воздуха, прямоугольных стальных дроссельных за-
слонок 4 и 5, золотника 6 для ручной регулировки проходного
сечения газа, рычага тяги регулятора числа оборотов 7.
Под действием разрежения в цилиндрах двигателя во время такта
всасывания воздух и газ по отдельным патрубкам поступают к дрос-
сельной коробке, а из нее в камеру смешения и дальше во всасываю-
щий коллектор газо-воздушной смеси. Количество воздуха и газа,
проходящих через дроссельную коробку, регулируется автомати-
ческим изменением положения заслонок 4 и~<5^во втулках 2 и 3 с
окнами (регулятором числа оборотов).
345
Величина окон во втулках подобрана так, что при любом поло-
?кении заслонок, т. е. при любом изменении проходных сечений по-
воротом дроссельных заслонок, газ и воздух, проходящие через эти
•сечения, образуют смесь одинакового качества (а = const). Таким
образом, изменением величины проходных сечений изменяется только
количество поступающей в двигатель газо-воздушной смеси постоян-
ного качества.
Для более тонкой подгонки соотношения проходных сечений для
газа и воздуха во втулке для прохода газа установлен цилиндри-
ческий золотник 6. Поворотом регулировочного болта 8 можно из-
менять величину проходного сечения для газа.
Более тонкая подгонка соотношения проходных сечений для газа
и воздуха осуществляется поворотом вручную втулки 3 вокруг оси
на небольшой угол. Для этой цели во фланце втулки 3 предусмотрены
кольцевые вырезы 9.
.346
6
Рис. 196. Схема индивидуальных смесителей.
347
После подбора наивыгоднейшего проходного сечения для газа
при нагрузке двигателя 75-4-80% Ne положение золотника фикси-
руется контргайкой 10, а положение втулки — болтами 11.
Такие смесители могут быть использованы как общие при подсоеди-
нении их к всасывающему коллектору газо-воздушной смеси, а также
как индивидуальные при подсоединении их к каждому газосмеси-
тельному всасывающему клапану в отдельности.
Схемы индивидуального смесители и смесительного всасывающего
клапана приведены на рис. 196, а и б. Газ и воздух находятся в от-
дельных коллекторах 1 и 2. В дроссельную коробку газ и воздух по-
дступают из патрубков 3 и 4. Смешение газа с воздухом происходит
в момент открытия всасывающего клапана 5 и газового клапана 6.
Перед установкой на двигатель газосмесительные устройства сле-
дует тщательно осмотреть, детали его промыть в соляровом масле или
в керосине.
Обязательно нужно проверять свободу хода всех движущихся
деталей (заслонок, осей, рычагов). Задержки и заедания не допус-
каются.
После сборки надо проверять совпадения стрелок с метками,
указывающими положение дроссельных органов (заслонок, втулок,
клапанов).
При подсоединении смесителей к коллекторам или к всасывающим
(смесительным) клапанам не следует допускать перекосов корпусов
смесителей, которые могут быть вызваны неравномерной затяжкой
болтов крепления или усилиями от неправильно установленных пат-
рубков, подводящих воздух или газ.
Регулировка проходных сечений для газа и воздуха, а также для
газо-воздушной смеси, если она предусмотрена конструкцией сме-
сителя, проводится предварительно на неработающем двигателе
по инструкции и указаниям завода-изготовителя двигателя. Окон-
чательная регулировка производится при наладке двигателя во время
испытания.
МОНТАЖ И РЕМОНТ АГРЕГАТОВ НАДДУВА
Наиболее экономичными тепловыми машинами для силовых уста-
новок являются двигатели внутреннего сгорания с наддувом. Над-
дув — главное средство повышения среднего эффективного давления,
а следовательно, и увеличения литровой, весовой и объемной или га-
баритной мощности. Наддувом называется способ увеличения коли-
чества свежего заряда цилиндров двигателя путем повышения дав-
ления воздуха при впуске его в цилиндры.
Наддув может быть осуществлен как для четырехтактных, так
и для двухтактных двигателей.
В первых воздух, засосанный из атмосферы во всасывающий кол-
лектор, нагнетается специальным нагнетателем под давлением 1,3—
1,8 кГ/см2. При этом давление в цилиндре двигателя в конце такта
всасывания будет 1,3—1,6 кГ/см2 против 0,85—0,95 кПсм2 в двига-
телях без наддува.
.348
В двигателях с наддувом вес заряда свежего воздуха в цилиндре
примерно в 1,2—1,7 раза больше, чем в цилиндре двигателя без над-
дува. Давление и температура выхлопных газов в двигателях с над-
дувом также выше — рв = 1,2 4-1,6 кГ!смг, t = 500 4-600°С.
При равных прочих условиях (емкость, габаритные размеры,
число оборотов) мощность двигателей с наддувом больше мощности
двигателя без наддува на 30—33%.
Основные схемы наддува двигателей внутреннего сгорания при-
ведены на рис. 197. На рис. 197, а приведена принципиальная схема
двигателя с наддувом от газотурбинного нагнетателя. Выхлопные
газы при выходе из цилиндров двигателя поступают на лопатки газо-
вой турбины и приводят ее в движение. Центробежный нагнетатель,
Рис. 197. Основные схемы наддува.
z — центробежный нагнетатель; 2 — газовая турбина; 3 — выхлопной клапан; 4 — всасы-
вающий клапан; 5 — редуктор.
жестко закрепленный на одном валу с ротором газовой турбины,
засасывает воздух из атмосферы и нагнетает его в цилиндры двига-
теля.
На рис. 197, б приведена принципиальная схема двигателя с над-
дувом, у которого центробежный нагнетатель приводится в движение
от коленчатого вала при помощи редуктора. Для утилизации энергии
выхлопных газов их направляют перед выпуском в атмосферу на
лопатки газовой турбины, ротор которой жестко закреплен на одном
валу с центробежным нагнетателем. При высоком давлении выхлоп-
ных газов к. п. д. двигателя, работающего по такой схеме, значи-
тельно увеличивается. В этом случае избыточная энергия газовой тур-
бины передается на вал двигателя для выполнения полезной работы.
На рис. 197, е приведена принципиальная схема двигателя с над-
дувом с приводом нагнетателя воздуха первой ступени от газовой
турбины, а второй ступени — от коленчатого вала.
На рис. 197, г показана схема двигателя с наддувом с приводом
нагнетателя воздуха от коленчатого вала.
Одна из конструкций турбокомпрессора, применяемого для
наддува четырехтактных двигателей, приведена на рис. 198.
349
Основными деталями этого агрегата являются корпус газовой тур-
бины 1, направляющий аппарат 2, направляющие лопатки 4, рабочие
лопатки 5 и ротор газовой турбины, корпус центробежного нагнета-
теля 6, ротор 7 центробежного нагнетателя, подшипники скольже-
Рис. 198. Турбокомпрессор.
ния 8 вала ротора газовой турбины и ротора центробежного нагне-
тателя, маслоподающая система 9, вал 10 ротора газовой турбины
и ротора центробежного нагнетателя.
К выхлопному коллектору корпус газовой турбины крепится
при помощи фланца 3 болтами. К коллектору воздуха корпус цен-
тробежного нагнетателя крепится посредством фланца 11 болтами.
350
Охлаждение корпусов газовой турбины и центробежного нагнетателя
водяное, связанное с общей циркуляционной системой охлаждения
двигателя. Система смазки подшипников под давлением также свя-
зана с общей системой смазки двигателя. В некоторых конструкциях
турбонагнетатели имеют автономную систему смазки, не связанную
с системой смазки двигателя.
Особенностью агрегатов такого типа является то, что ротор га-
зовой турбины и ротор центробежного нагнетателя во время работы
вращаются со скоростью 18 000—24 000 об!мин. Поэтому во время
монтажа необходимо выполнять все требования и технические усло-
вия, предъявляемые заводом-изготовителем.
Сборка и испытание турбонагнетателей производится на заводе-
изготовителе. При этом вращающиеся узлы и детали подвергаются
динамической балансировке, незначительное нарушение которой
может вызвать весьма тяжелые последствия.
При подсоединении турбонагнетателя к выхлопному и всасываю-
щим коллекторам нельзя допускать даже незначительных перекосов,
которые способны вызвать дополнительные напряжения в корпусах
агрегата и нарушение нормальных зазоров между движущимися и
неподвижными деталями. Перед первым пуском двигателя необхо-
димо обращать особое внимание на правильность подключения узлов
системы смазки. Конструкцией турбонагнетателя предусмотрены
подшипники скольжения, которые даже при незначительном наруше-
нии нормального режима смазки при таких больших оборотах могут
выйти из строя.
Ремонт трубонагнетателей должен проводиться в срок и по тех-
ническим условиям завода-изготовителя.
Наибольшему износу в турбонагнетателе подвержены подшип-
ники 8, вал роторов 10, направляющие лопатки 4, рабочие лопатки 5,
лабиринтовые уплотнения ротора центробежного нагнетателя.
Лопатки турбины при выходе из строя заменяются новыми.
После замены лопаток ротор подлежит динамической балансировке.
Если зазоры в подшипниках превышают допустимые, их следует пе-
резалить, а рабочие шейки вала при необходимости проточить и про-
шлифовать.
МОНТАЖ И РЕМОНТ ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЕЙ (ФИЛЬТРОВ)
Воздух в двигатели засасывается из атмосферы и в большинстве
случаев содержит механические примеси — пылинки размером от
0,001 до 0,02 мм. Эта пыль состоит из окиси кремния SiCk (60—80%),
закиси железа FeOa (5—20%), окиси алюминия А1гО3 (5—15%),
следов углекислого кальция СаСО3, углекислого магния MgCO3,
а также небольшого количества органических веществ.
Количество пыли в 1 м3 воздуха изменяется в широких пределах
(от 0,0005 до 0,1 г/м3) и зависит от климатических и почвенных усло-
вий. Меньший предел относится к зонам зеленых насаждений, боль-
ший — к полевым, дорожным и другим зонам.
351
Пыль, засосанная двигателем вместе с воздухом, перемешиваясь
с маслом, находящимся на зеркалах цилиндров и на поверхностях
других трущихся пар, образует абразивную массу, которая способ-
ствует быстрому износу трущихся деталей, сокращает межремонт-
ные периоды, увеличивает стоимость ремонта, нормы расхода масла,
топлива, а также снижает технические показатели двигателя.
В системах питания устанавливаются специальные воздухоочи-
стители, которые должны удовлетворять следующим требованиям:
1)	содержание пыли в очищенном воздухе не должно превышать
0,001 г/л3;
2)	воздухоочистители должны обладать малым сопротивлением.
Увеличенное сопротивление на линии всасывания уменьшает весовое
наполнение цилиндров, а следовательно, и мощность двигателя. По-
терю мощности четырехтактного двигателя в процентах, вызываемую
сопротивлением воздухоочистителя, можно определить по формуле
По = (1 -	Ю0%,
\ Ро /
где р0 — давление окружающей среды в мм вод. ст.;
рв — сопротивление воздухоочистителя в мм вод. ст.;
3)	воздухоочистители должны быть просты по конструкции и на-
дежны в эксплуатации.
Воздухоочистители, применяемые для современных газовых
двигателей, подразделяются на сухие, масляные и комбиниро-
ванные.
На рис. 199, а приведена схема сухого воздухоочистителя. Прин-
цип его действия основан на улавливании взвешенных частиц при
изменении направления потока воздуха. Воздух поступает в воздухо-
очиститель через сопла специальной конструкции, приводящие воз-
душный поток в вихревое движение.
Центробежная сила частиц пыли направляет их на периферию
корпуса, где они вследствие потери скорости оседают. Воздух,
освобожденный от пыли, поступает в воздухопровод, идущий к дви-
гателю.
На рис. 199, б, в приведены схемы сухих воздухоочистителей с
фильтрующим элементом. Фильтрующий элемент состоит из несколь-
ких металлических сеток или пакетов, заполненных конским волосом
или путанкой из проволоки диаметром 0,1—0,2 мм. Во время работы
двигателя воздух проходит через щели корпуса и фильтрующий
элемент, в котором в результате многократного изменения направ-
ления раздробленного потока воздуха выпадают пылевидные вклю-
чения.
Недостатки таких фильтров — быстрое засорение их и последую-
щее увеличение сопротивления на всасывании. Чистка фильтра зат-
руднительна, поэтому фильтрующий элемент заменяют новым.
Для удлинения срока службы фильтрующего элемента применяют
сухие комбинированные воздухоочистители (рис. 199, в). Поток воз-
духа, поступающего в камеру воздухоочистителя 1 через отверстия 5,
352
встречает на своем пути отражатель 2, который придает вихревое
движение потоку.
При изменении направления потока более крупные частицы вы-
падают, а освобожденный от них воздух поступает на фильтрующий
элемент 4, в котором проходит тонкую очистку. Для более эффектив-
ной очистки воздуха фильтрующий элемент смачивают висциновым
маслом.
Рпс. 199. Воздухоочистители.
а — сухой; бив — сухие с фильтру-
ющим элементом.
1 — корпус; 2 — отражатель; 3 — па-
трубок; 4 — фильтрующий элемент;
5 — отверстия.
Несмотря на простоту конструкции и незначительные сопротив-
ления, сухие воздухоочистители не нашли широкого применения.
Качество очистки воздуха от пыли сухими воздухоочистителями не
всегда удовлетворяет современным требованиям.
Более широкое распространение получили комбинированные воз-
духоочистители (рис. 200). Воздух в воздухоочиститель поступает по
патрубку 2, подсоединенному к корпусу 1 тангенциально. Патрубок 2
23 Заказ 1077.	353
направляет поток воздуха в нижнюю часть воздухоочистителя,
в которой находится масляная ванна. При всасывании вращающийся
поток воздуха увлекает за собой верхние слои масла и распределяет
его на цилиндрической части корпуса. При вращении воздушного
потока находящиеся в нем частицы пыли под действием центробеж-
ной силы перемещаются к периферии и, соприкасаясь с масляной
пленкой, находящейся на цилиндрической поверхности корпуса,
прилипают к ней, а движу-
щийся вниз по стенке ци-
линдра поток масла смывает
их в масляную ванну.
Более мелкие частицы
пыли обволакиваются масля-
ной пленкой в масляном ту-
мане, заполняющем нижнюю
часть воздухоочистителя, и
оседают в насадке <3, которая
состоит из мятой тонкой про-
волоки (путанки).
Масло в масляную ванну
заливают через люк. Загряз-
ненное масло сливают через
пробку 5.
На рис. 201 приведена
схема эффективного комби-
нированного воздухоочисти-
теля большой производитель-
ности для мощных двигате-
лей (1000 л. с. и более).
Воздух в воздухоочиститель
поступает через отверстия,
закрытые сеткой 9. Встречая
цилиндрическую поверхность
стакана 10, поток воздуха
направляется вниз в масля-
ную ванну. При прохожде-
Рис. 200. Схема комбинированного воз-
духоочистителя.
1 — корпус; 2 — патрубок; з — насадка; 4 — люк;
5 — пробка.
нии над поверхностью масла воздух увлекает за собой верх-
ние слои масла и поступает в направляющую насадку 2, которая
придает потоку воздуха вращательное движение. При вращении
воздушного потока масляный туман и находящиеся в нем частицы
пыли под действием центробежной силы перемещаются к периферии
и, соприкасаясь с масляной пленкой, находящейся на цилиндричес-
кой поверхности стакана 10, прилипают к ней, а движущийся вниз
по стенке цилиндра поток масла смывает их в масляную ванну.
Более мелкие частицы пыли вместе с воздухом и масляным ту-
маном через верхнюю направляющую насадку поступают в камеру
над стаканом, в которой в результате изменения направления потока
воздуха происходит осаждение частиц пыли и масла. Масло с пылью
354
Рис. 201. Схема комбинированного воздухоочистителя для двига-
телей большой мощности.
1 —корпус; 2 — направляющая насадка; 4 —лотки; 5, 6—трубки;
2 — фильтрующий элемент; 8 — козырек; 9 — сетка; 10 — стакан.
Рис. 202. Схема проверки сопротивления воздухоочистителя.
1 — воздухоочиститель; 2 — клапан; 3 — стояк; 4 — трубопровод; 5 — всасывающий кол-
лектор; 6 —двигатель; 7 — V-образный манометр; 8 — смотровой люк.
23»
355
по трубке 6 стекает в масляную ванну. Еще более мелкие частицы
пыли и капельки масла оседают в контактном фильтре, состоящем
из мятой тонкой проволоки (путанки). Задержанное масло из кон-
тактного фильтра поступает в масляную ванну по трубке 5.
Перед установкой фильтр следует осмотреть, при необходимости
очистить от пыли и грязи и промыть все его полости. Для этого надо
снять заглушки, которые были установлены на патрубках при транс-
портировке фильтров. Устанавливать фильтры следует так, чтобы
был обеспечен свободный доступ к воронкам для заливки и смены
масла, а также для ремонтных работ (очистки, замены пакетов из
путанки, очистки от инея зимой).
На трубопроводах, подсоединяемых к комбинированным фильтрам,
следует предусматривать влагомаслоотделители. Перед пуском дви-
гателя необходимо в масляную ванну залить масло до уровня, ука-
занного заводом-изготовителем.
Во время пробных пусков, а также при эксплуатации надо про-
верять сопротивление фильтра по величине разрежения за фильтром
(рис. 202). Для очистки отстойников предусмотрены специальные
люки 8.
МОНТАЖ РАСШИРИТЕЛЬНЫХ ЕМКОСТЕЙ И КОЛЛЕКТОРОВ
В системах питания топливом расширительные (буферные) ем-
кости предназначены для гашения пульсации газа в трубопроводах,
подводящих топливный газ к двигателю. Расширительные емкости
бывают индивидуальные (для каждого двигателя в отдельности) и
групповые (для группы двигателей). Групповые расширительные
емкости часто называют коллекторами топливного газа.
Индивидуальные расширительные емкости применяются на уста-
новках, оборудованных небольшим количеством двигателей (не более
трех), или на установках с большим количеством двигателей или
газомоторных компрессоров различных типов с разными рабочими
давлениями топливного газа.
На рис. 203 приведена схема индивидуальной расширительной
емкости горизонтального типа низкого давления (р = 150 4-200 мм
вод. ст.) для четырехтактных двигателей. Конструктивной особен-
ностью этой емкости является разделение посредством патрубков
3 и 4 потоков газа, поступающего в емкость и отбираемого двигате-
лем. Для слива конденсата предусмотрен конденсатосборник 5.
Устанавливать расширительную емкость следует с небольшим укло-
ном в сторону конденсатосборника. Она крепится специальными
хомутами к выступам на фундаменте.
Расширительная емкость для группы двигателей — коллектор
топливного газа — приведена на рис. 204.
Размеры коллекторов зависят от количества подсоединенных к
нему двигателей. В большинстве случаев длина таких коллекторов
равна длине машинного зала. Изготовляются они на месте монтажа
из труб диаметром 500 мм при помощи электросварки.
356
Коллекторы топливного газа в траншеях устанавливаются (в
земле) снаружи машинного зала и цеха. После изготовления коллек-
торы испытывают на прочность гидравлическим давлением, а на гер-
Рис. 203. Расширительная емкость.
1 —корпус; 2—донышко; 3, 4—патрубки; 5—конденсатосборник.
метичность — воздухом. Испытательное давление на прочность равно
1,1 рабочего, т. е. ри = 1,1/?раб-
После испытания на прочность и герметичность коллектор необ-
ходимо покрыть битумной изоляцией. Коллектор следует уклады-
Выход газа к двигателям На продувку
Рис. 204. Коллектор топливного газа.
1 — коллектор; 2 — донышко; з — патрубок; 4 — манометр; 5 — отводящие
патрубки; в—дренажная трубка; 7—конденсатосборник.
вать на хорошо утрамбованное дно траншеи с уклоном в сторону
конденсатосборника 7. Подсоединение трубопроводов, подводящих
газ к двигателям, производится к патрубкам 5.
357
МОНТАЖ РЕГУЛЯТОРОВ ДАВЛЕНИЯ ГАЗА
В системах питания топливом газовых двигателей регуляторы
давления газа предназначены для автоматического поддержания
необходимого рабочего давления газа в расширительных емкостях.
По способу действия регуляторы давления газа делятся на ре-
гуляторы прямого и непрямого действия, а по величине давления —
на регуляторы низкого и среднего давления.
Рис. 205. Регулятор давления газа прямого действия среднего давления.
/ — корпус; 2 — сопло; 3 — клапан; 4 — коромысло; 5 — корпус мембраны; 6 — мембрана;
7—крышка корпуса мембраны; 8 — пружина; 9— регулировочный болт; io—трубка
для уравнивания давления.
Регуляторами прямого действия называются такие, у которых
для перемещения дроссельного органа используется энергия газа
путем преобразования ее в механическую в регулирующем элементе
регулятора — мембране.
На рис. 205 приведена схема регулятора давления газа прямого
действия среднего давления с пределами регулирования от 6 до
1,5—3,5 кГ!смг. Точностью регулирования ±0,1 кГ/см2.
Регулирующим элементом является резиновая мембрана 6,
на которую воздействует регулируемое давление газа, поступающего
после дроссельного клапана 3 по уравнительной трубке 10. Изменение
рабочего давления после клапана производится изменением натя-
жения пружины 8 регулировочным винтом 9.
Такие регуляторы давления устанавливают перед индивидуаль-
ными расширительными емкостями двухтактных двигателей, для
358
пружина 6,
прокладками 5, и
12
11
13
9
10
часть —
которых рабочее давление топливного газа в системе питания должно
быть 1,5—2 кГ/см*.
Регулятор прямого действия низкого давления (рис. 206) состоит
из чугунной клапанной коробки 1, чугунного корпуса 2, мембранной
коробки и нижней крышки 3.
В клапанной коробке установлены стальной тарельчатый клапан
4. снабженный уплотнительными
прижимающая клапан 4 к
седлу. Клапан 4 при помощи
штока 8 соединен с тарел-
ками мембраны 9. Рабочей
камерой мембранной коробки
является нижняя
полость Р, которая с одной
стороны ограничена мембра-
ной 9, а с другой — мембра-
ной 10.
Когда двигатель не рабо-
тает и давления газа в рабо-
чей камере нет, клапан под
действием пружины нахо-
дится в открытом положе-
нии. Во время работы дви-
гателя газ под давлением
поступает в рабочую каме-
ру Р, действуя на мембрану 9,
преодолевает усилие пружи-
ны и перемещает ее в сто-
рону закрытия клапана.
Необходимое рабочее да-
вление
емкости
ровной
ны 11
исключить влияние давления
воздуха на перемещение мем-
браны 9, надмембранное пространство сообщено с атмосферой через
штуцер 13. Скопившийся в клапанной коробке конденсат может быть
слит через спускной и продувочный кран 7.
Такие регуляторы давления газа применяются в системах пита-
ния топливом четырехтактных двигателей малой и средней мощности.
В системах питания топливом более мощных четырехтактных
двигателей (300 л. с. и более) применяются регуляторы давления
газа непрямого действия, в которых для перемещения регулирую-
щего органа (мембраны) используется энергия газа от постороннего
источника. На рис. 207 приведена принципиальная схема регуля-
тора давления газа непрямого действия низкого давления с пневма-
тическим реле давления. Для перемещения мембраны 1 в сторону
в расширительной
достигается регули-
натяжения пружи-
гайкой 12. Чтобы Рис. 206. Регулятор низкого давления
газа.
359
открытия клапана 2 в подмембранное пространство газ подается из
специального реле давления II. Перемещение мембраны 1 в сторону
закрытия клапана 2 осуществляется под действием веса груза G, при-
крепленного к мембране 1, и давления газа, поступающего из расши-
рительной емкости 5.
Для обеспечения необходимого давления газа р в подмембранной
полости регулятора I и для поднятия клапана 2 реле давления ре-
гулируется натяжением пружины 3 регулировочным винтом 4.
Давление газа в подмембранной полости, а следовательно, и в си-
стеме за регулятором I тем больше, чем больше натяжение пру-
жины 3.
В атмосферу
Рис. 207. Схема регулятора давления газа непрямого действия.
На место монтажа регуляторы давления газа поставляются за-
водом-изготовителем вместе с двигателем. Перед установкой регу-
ляторы следует тщательно осмотреть и проверить состояние их мем-
бран, пружин, свободу перемещения движущихся деталей и узлов.
Заедание и заклинивание движущихся деталей не допускаются.
При обнаружении заеданий или заклинивания движущихся де-
талей необходимо установить причины этих неполадок и устра-
нить их.
Для удобства эксплуатации, ремонта и регулировки регуляторы
давления газа следует устанавливать в легко доступных местах.
Крепление регуляторов и соединение их с трубопроводами системы
питания необходимо производить без перекосов и не допускать
возможных дополнительных напряжений в корпусах от затяжки
болтов крепления регуляторов к трубопроводам системы.
360
После сборки и соединения регуляторов с трубопроводами про-
изводится испытание всех соединений на герметичность воздухом
и топливным газом под рабочим давлением.
Пропуски воздуха или газа ни в одном соединении не допускаются.
Незначительные пропуски воздуха или газа через неплотности в со-
единениях лучше всего выявлять методом обмыливания соединений
мыльным раствором. При наличии пропуска воздуха или газа над
местом утечки появится мыльный пузырь. Какие-либо пропуски
воздуха или газа из системы не допускаются. При наличии даже
незначительных утечек их необходимо устранить. Регулировка
и настройка регуляторов давления производятся после окончания
всех работ по монтажу системы питания топливом, перед пуском
двигателя.
ПРОДУВКА ГАЗОПРОВОДОВ СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ ТОПЛИВОМ
По окончании сварки газопроводов перед подсоединением их
к запорной арматуре и к другим узлам системы внутренние полости
их следует продуть воздухом — очистить от мусора, грязи, пыли,
окалины.
X*
Z
Рис. 208. Схема продувки газопроводов системы питания топливом.
1 — ГРС; 2 — газопровод на электростанцию; 3 — расширительная емкость; 4, 15 — свечи;
5—газопровод на ГРС; 6—топливный коллектор компрессорного цеха; 7 — газопровод,
связывающий ГРС с топливным коллектором; S, 10, 14, 16, 17, 18, 19 —задвижки (краны).
9 —газопровод, связывающий всасывающий коллектор и ГРС; 11 —передвижной компрес-
сор; 19 — пылеуловители; 13—трубопровод (временный); 20—газомоторный компрес-
сор; 11— двигатели электростанции; 22 —всасывающий коллектор; 23 —задвижки.
361
Газопроводы системы питания топливом компрессорных станций
наиболее целесообразно продувать воздухом.
Аккумулирующей емкостью для продувного воздуха могут слу-
жить пылеуловители 12 и всасывающий коллектор 22 (рис. 208).
Газопроводы системы питания топливом следует продувать участ-
ками воздухом под давлением 5—15 кПсм2. Участки должны быть
выбраны так, чтобы воздух на продувку последующего участка
всегда поступал чистым. Газопроводы системы питания топливом
компрессорной станции (рис. 208) целесообразно продувать следую-
щими участками.
I—продувка газопровода 9 от задвижки 10 до ГРС 2;
II—продувка газопровода 5 от ГРС 2 до задвижки 29;
III—продувка газопровода 2 от ГРС 1 до задвижек 23;
IV— продувка газопровода 7 от Г PC 2 до коллектора топливного
газа 6.
Воздух в пылеуловители 12 нагнетают передвижными компрес-
сорами 11 типов ЗИФ-55 (ррао — 6 кГ/см2), УКПО-80 (рРао =
= 80 кПсм2), ВК-25 (рРаб = 25 кГ/см1) или другими компрессо-
рами, имеющимися на строительной площадке.
ИСПЫТАНИЕ И ПУСК СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ ТОПЛИВОМ
Пусконаладочные работы и пуск системы питания топливом
компрессорной станции проводятся по окончании основных строи-
тельно-монтажных работ на всех участках системы.
До пуска топливного газа в систему необходимо выполнить сле-
дующие основные работы:
1)	закончить сварку, изоляцию и укладку в траншеи трубопро-
водов межцеховых коммуникаций;
2)	очистить внутренние полости всех трубопроводов от мусора»
грязи, пыли и посторонних предметов (произвести продувку газо-
проводов);
3)	произвести испытание всех трубопроводов и отдельных узлов
системы на прочность и герметичность;
4)	закончить все огневые работы на всех участках системы пита-
ния, а также в компрессорном цехе и в машинном зале электростан-
ции, оборудованной двигателями внутреннего сгорания;
5)	закончить сборку внутренней системы питания топливом на
двигателях и газомоторных компрессорах;
6)	при необходимости отсечь заглушками трубопроводы и запор-
ную арматуру системы питания топливом от других трубопроводов,
имеющих технологические связи с системой питания топливом,
и установить знаки, указывающие на наличие заглушек;
7)	закончить все строительные работы по противопожарной си-
стеме компрессорной станции в объеме проекта. При этом на терри-
тории компрессорной станции и в цехах должны быть оборудованы
в соответствии с правилами пожарной инспекции пожарные гидранты,
362
опробованы источники водоснабжения, а также все пункты разбора
воды в цехах.
Поддержание необходимого давления топливного газа в системе
питания газомоторных компрессоров и двигателей электростанции,
а также распределение потоков газа по участкам системы осущест-
вляются регулирующей установкой (ГРС). Поэтому целесообразно
пуск ГРС как составной части всей системы питания производить
в такой последовательности:
1) испытание внутрицеховых коммуникаций и запорной арма-
туры на прочность и герметичность;
2) наладка контрольно-измерительных и регулирующих прибо-
ров, а также приборов автоматики и телеуправления, если они пре-
дусмотрены проектом.
ИСПЫТАНИЕ ГРС НА ПРОЧНОСТЬ И ГЕРМЕТИЧНОСТЬ
Испытание ГРС на прочность и герметичность проводится после
окончания строительно-монтажных работ. Испытанию на проч-
ность подлежат все внутрицеховые коммуникации и арматура (за-
движки, регулирующие и предохранительные клапаны испытываются
гидравлическим давлением).
Перед испытанием ГРС на прочность необходимо:
1)	отключить внутрицеховые коммуникации от межцеховых
коммуникаций заглушками;
2)	отключить импульсные трубки приборов регулирования и мемб-
ран регулирующих клапанов;
3)	заполнить испытуемую систему водой или антифризом, если
по климатическим условиям испытание водой не представляется воз-
можным.
Перед заполнением испытуемой системы жидкостью необходимо
установить штуцер для выпуска воздуха из системы. Наличие в
системе даже незначительного количества воздуха (воздушных
мешков) может внести значительные искажения в результаты испы-
тания.
Если рабочее давление равно или меньше 3 кГ/см2, то при гидрав-
лическом испытании трубопроводов и арматуры на прочность вели-
чину испытательного давления определяют по формуле раСп =
= ррао + 3 кГ/см2. При испытании трубопроводов и арматуры для
рабочего давления выше 3 кПсм2 величина испытательного давления
должна быть равна 1,5 />рао, но не менее />Рао + 5 кГ/см2.
Пример 1. Определить величину испытательного давления для трубопро-
водов и арматуры, работающих под давлением 2,5 кПсм2.
Рисп ~ РРаб 3 кГ/сл2; Рисп ~ 2,5 -|- 3 = 5,5 кР/см^,
Пример 2. Определить величину испытательного давления для трубопро-
водов и арматуры, работающих под давлением 3,5 кГ/см?.
Рисп —1,5 Рраб< Люп = 1,5 X 3,5 = 5,25 кГ/см^.
363
Для выполнения условия, что испытательное давление должно быть не
менее рраб + 5 кГ/см2, испытательное давление в данном случае необходимо
принять рисп = 3,5 4- 5 = 8,5 кГ/см2.
Пример 3. Определить величину испытательного давления для трубопро-
водов и арматуры, работающих под давлением 26 кПсм2.
Рисп — 1,5 Ppa' i Рисп~1»5 X 26 — 39,0 кГ^м^.
В испытуемой системе испытательное давление выдерживается
не менее 2 ч. После этого давление в системе снижается до рабочего,
при котором производятся осмотр и обстукивание сварных швов
молотком весом до 0,8 кг.
Результаты гидравлического испытания системы на прочность
признаются удовлетворительными, если во время испытания не
произошло разрушения труб или арматуры, не снизилось давление
(по манометру), не обнаружено течи и потения в сварных соедине-
ниях в теле труб и арматуры.
Выявленные при испытании дефекты сварки должны быть устра-
нены после удаления жидкости из системы. Исправление дефектов
сварки путем подчеканки, установки хомутов запрещается.
Для нагнетания жидкости в испытуемую систему применяется
ручной гидравлический пресс, оборудованный отключающими вен-
тилями и манометром не ниже класса 1,5 с диаметром корпуса 150 мм
и шкалой 4/3 измеряемого давления. Манометр должен быть прове-
рен и запломбирован организациями Комитета стандартов, мер и
измерительных приборов при Совете Министров СССР.
Испытание системы ГРС на герметичность
Испытание ГРС на герметичность производится воздухом или га-
зом под давлением, равным максимальному рабочему давлению.
Утечки воздуха или газа из испытуемой системы не допускаются.
Места утечек воздуха или газа целесообразно выявлять, обмыливая
сварные и другие соединения мыльным раствором.
При испытании ГРС газом определение мест утечек факелом ка-
тегорически запрещается.
Испытание на прочность и герметичность межцеховых газопро-
водов системы питания топливом проводится после продувки их воз-
духом или газом и окончания всех строительно-монтажных работ
(установки запорной арматуры, свечей, контрольно-измерительных
приборов).
Испытание газопроводов на прочность и герметичность следует
проводить в два этапа:
I этап — испытание на прочность под давлением, равным 1,1
(во всех случаях испытательное давление должно быть не менее
10 кГ/см2 и должно превышать рабочее давление не менее чем на
5 кПсм2)-,
II этап — испытание на герметичность после снижения давления
с испытательного до максимального рабочего.
364
Трубопроводы с различными максимальными рабочими давле-
ниями следует испытывать на прочность и герметичность раздельно.
Перед испытанием участки газопроводов системы питания необхо-
димо отключить от других трубопроводов специальными заглушками.
Испытание газопроводов на прочность должно длиться не менее 6 ч.
Газопровод считается выдержавшим испытание на прочность,
если падение давления в нем за G ч не превысит величины, вычислен-
ной по формуле
где р — величина падения давления в %;
Dy — условный диаметр испытуемого газопровода в мм.
Потери давления газа или воздуха в испытуемом газопроводе
определяются по формуле
Р
Дкон^нач
Рнач^1 кон
где Гнач — абсолютная температура воздуха или газа в начале
испытания в °C;
Ткон — абсолютная температура воздуха или газа в конце испы-
тания в °C.
Рнач = Рнач 4“ Рпач кГ/CM2;
Ркон = Ркон + Рков кГ/CM2.
Здесь Рнач, Ркон — барометрическое давление в начале и в конце
испытания в кГ/см2\
мм
Рнач, Ркон — давление воздуха или газа по манометру
в начале и в конце испытания в кГ/см2.
Если понижение давления в испытуемом газопроводе превышает
величину р, необходимо найти места утечки воздуха или газа, уст-
ранить их, после чего испытание на прочность повторить.
Чтобы облегчить обнаружение мест утечки, целесообразно в воз-
дух или газ, нагнетаемый в испытуемый газопровод, добавлять
этилмеркаптан (одорант) — вещество, имеющее острый специфи-
ческий запах.
Перед ликвидацией утечки давление в испытуемом участке газо-
провода необходимо снизить до атмосферного. При необходимости
применения газосварочных или электросварочных работ на газо-
проводах, которые испытывались газом, перечисленные работы
должны производиться в соответствии с правилами техники безопас-
ности по производству огневых работ на газопроводах, находящихся
под газом.
Испытание газопровода на герметичность целесообразно прово-
дить в следующем порядке. После окончания испытания газопровода
на прочность снизить в нем давление воздуха или газа до максималь-
ного рабочего и выдерживать под этим давлением испытуемый газо-
провод в течение 24 ч. Это время необходимо для выравнивания тем-
365
пературы воздуха или газа с температурой грунта, окружающего
газопровод. После этого в журнале испытаний зафиксировать пока-
зания манометров и термометров, установленных на испытуемом
участке газопровода. Затем начать испытание на герметичность,
которое должно длиться не менее 24 ч.
Газопровод считается выдержавшим испытание на герметичность,
если падение давления в нем за 24 ч не превышает величины, вычис-
ленной по формуле р =	.
При испытаниях должны применяться манометры не ниже класса
1,5 по ГОСТ 2405-52, проверенные и опломбированные организа-
циями Комитета стандартов, мер и измерительных приборов при
Совете Министров СССР.
Повышение давления воздуха или газа в испытуемых газопро-
водах производится передвижными компрессорными установками.
ПУСК СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ топливом
Систему питания компрессорной станции топливом разрешается
заполнять газом после окончания всех строительно-монтажных
работ, испытания на прочность и герметичность отдельных узлов
и системы в целом, предварительной регулировки контрольно-изме-
рительных и регулирующих приборов, опробования системы сигна-
лизации и телеуправления, а также разрешения газовой технической
инспекции.
До заполнения системы газом необходимо из всех газопроводов
и отдельных узлов системы вытеснить воздух, чтобы предотвратить
образование взрывоопасной газо-воздушной смеси в системе.
Воздух из системы вытесняется газом.
Порядок вытеснения воздуха определяется в каждом случае
отдельно в зависимости от конструктивных особенностей узлов
и системы в целом, количества узлов и газопроводов в системе,
физико-химических свойств газа, применяемого в системе питания,
и других факторов, которые должны быть учтены при составлении
пусковой схемы и инструктивного распоряжения по пуску компрес-
сорной станции.
Вытеснение воздуха из системы следует проводить так, чтобы
исключалась возможность возникновения в трубопроводах больших
скоростей передвижения взрывоопасной газо-воздушной смеси, ко-
торые могут вызвать перемещение оставшихся в газопроводах ку-
сочков камня, металла. При ударе их о стенки трубы возможно об-
разование искры и поджог взрывоопасной газо-воздушной смеси.
Для предотвращения больших скоростей передвижения взрыво-
опасной газо-воздушной смеси газ для вытеснения воздуха следует
подавать под давлением 200—250 мм вод. ст.
Вытеснение воздуха из системы следует проводить по участкам.
Об окончании вытеснения воздуха из участка судят по наличию
кислорода в выходящей газо-воздушной смеси. Вытеснение воздуха
считается законченным, если содержание кислорода в выходящем
366
из газопровода газе не превышает 2%. Анализ газа производится
специальным прибором ОРСА.
Перед вытеснением воздуха из системы целесообразно составить
технологическую схему, в которой необходимо указать:
а)	участки, из которых намечено вытеснение воздуха;
б)	последовательность открытия задвижек или кранов на участках;
в)	пункты отбора проб для анализа вытесняемой из газопроводов
газо-воздушной смеси.
Вытеснение воздуха газом из системы питания топливом (см.
рис. 173) целесообразно производить в такой последовательности:
1) закрыть все задвижки и краны на всех газопроводах и узлах
системы;
2)	открыть задвижку 36 на свече ГРС 37, затем открыть задвижку
34 на газопроводе 5;
3)	открыть задвижку 38 или кран 39;
4)	медленным открытием задвижки или крана 2 начать подачу
газа в газопровод 3.
Открытие задвижки или крана 2 следует приостановить при появ-
лении чуть заметного шума, издаваемого проходящим через задвижку
или кран 2 газом. Эту операцию следует выполнять внимательно
и осторожно, чтобы не допустить возникновения большой скорости
передвижения взрывоопасной газо-воздушной смеси.
По мере поступления газа в газопровод 3 воздух, затем газо-
воздушная смесь и далее газ будут выходить через свечу ГРС 37.
Об окончании вытеснения воздуха из газопровода 3 и коллек-
тора ГРС 4 судят по результатам анализа проб, взятых из свечи 37.
По окончании вытеснения воздуха из газопровода 3 вытесняют
воздух из коллектора 10 топливного газа. Для этого необходимо
открыть задвижку 41 на свече 42, затем задвижку 43 и задвижки
регулирующих клапанов 5 и обводной линии 44, после этого зад-
вижку 36 на свече 37 и направить поток газа по газопроводу 9 в кол-
лектор топливного газа 10.
Одновременно с вытеснением воздуха из газопроводов ГРС,
газопровода 9 и топливного коллектора 10 допускается продувка
газопровода 31, подающего газ на двигатели электростанции. Для
этого необходимо открыть задвижку 46 на свече 47, задвижку 45
и задвижки на регулирующих клапанах 33.
После вытеснения воздуха надо закрыть задвижки на свечах
системы и довести давление газа в системе до рабочего. Вытеснение
воздуха из газопроводов и узлов системы питания каждого двига-
теля (вытеснение воздуха из буферных емкостей и газопроводов,
подводящих газ к двигателю или газомоторному компрессору) про-
изводится перед пуском данного двигателя.
Из газопровода 40 воздух вытесняется через свечу 48.
НЕИСПРАВНОСТИ СИСТЕМ ПИТАНИЯ ТОПЛИВОМ
Неисправности систем питания топливом, их причины и способы
устранения приведены в табл. 80.
367
Таблица 80
Основные неисправности систем питания топливом
Неисправность	Причина	Способ устранения
Двигатель не за- пускается	1.	Отсутствует подача топливного газа 2.	Малое давление топ- ливного газа 3.	Разрегулированы тяги дроссельных органов сме- сителей	1.	Проверить поступле- ние топливного газа к сме- сительным или газоподаю- щим органам и обеспечить его поступление 2.	Проверить работу ре- гулирующих клапанов и положение запорной или отключающей арматуры; при необходимости отре- гулировать клапан на не- обходимое давление, от- крыть краны и задвижки 3.	Проверить регулировк>7 тяг и отрегулировать их
Большое количе- ство вспышек	1.	Плохое смесеобразова- ние; не выдержано соотно- шение газа и воздуха 2.	Недостаточное давле- ние сжатия 3.	Неисправны фильтры	1.	Проверить положение дроссельных органов смеси- теля (в четырехтактных двигателях), при необходи- мости отрегулировать их 2.	Проверить и при необ- ходимости заменить пор- шневые кольца 3.	Проверить сопротивле- ние воздушных фильтров. При давлении в цилиндре во время всасывания (в че- тырехтактных двигателях) при полностью открытом дросселе прочистить фильтр или заменить набивку
Двигатель не раз- вивает оборотов	1. Недостаточны или ко- личество, или давление поступающего топливного газа 2. Большое количество пропусков вспышек	1. Найти причины и устранить их 2. Выявить и устранить причины на холостом ходу
	1. Недостаточно количе- ство воздуха	1. Проверить сопротивле- ние воздушных фильтров; при увеличенном сопроти- влении прочистить их 2. Проверить давление продувочного воздуха в продувочном коллекторе
368
Продолжение табл. 80
Неисправность	Причина	Способ устранения
		двухтактных двигателей (при пониженном давле- нии); проверить нагнетаю- щие клапаны продувочных цилиндров; при необходи- мости отремонтировать или заменить пластины 3. Проверить продувоч- ные и выхлопные окна (в двухтактных двигате- лях); при уменьшении се- чения вследствие нагара прочистить их и удалить нагар
Температура вы- хлопных газов выше нормальной во всех цилиндрах	Двигатель перегружен	Уменьшить нагрузку до минимальной
Температура вы- хлопных газов в одном или несколь- ких цилиндрах выше нормальной	1. Неравномерно распре- делена нагрузка по ци- линдрам 2. Загорелись продувоч- ные окна в двухтактных двигателях, недостаточно количество воздуха, посту- пающего в цилиндры	1. Распределить равно- мерно нагрузку по цилинд- рам ручной регулировкой количества газа или газо- воздушной смеси по ци- линдрам 2. Проверить продувоч- ные окна; при необходимо- сти прочистить их
Температура вы- хлопных газов в одном или несколь- ких цилиндрах ниже нормальной	1. Недостаточно количе- ство газа или газо-воздуш- ной смеси, поступающей в цилиндр 2. Пропуски вспышек	1. Проверить поступле- ние газа или газо-воздуш- ной смеси в цилиндры; при необходимости отрегулиро- вать подачу ручной регу- лировкой 2. Устранить пропуски вспышек
Давление вспышки во всех цилиндрах выше нормального	Двигатель перегружен	Уменьшить нагрузку до нормальной
Давление вспышки Неравномерно распреде- в одном или несколь- лена нагрузка по цилинд- ких цилиндрах выше рам нормального	Распределить равномерно нагрузку по цилиндрам ручной регулировкой коли- чества газа или газо-воз- душной смеси
24 Заказ 1077.
369
Продолжение табл, SO'
Неисправность	Причина	Способ устранения
Давление вспышки во всех цилиндрах или в нескольких неравномерное по циклам	Плохое смесеобразова- ние, пропуск вспышек	Отрегулировать смесеоб- разование, ликвидировать или свести до минимума пропуски вспышек на хо- лостом ходу
Сильные стуки в цилиндре	Велика подача топливно- го газа или газо-воздушной смеси, высоко давление вспышки	Проверить работу газо- впускного клапана при зависании; устранить непо- ладки ручной регулиров- кой; уменьшить подачу топлива или газо-воздуш- ной смеси в цилиндр
Хлопки или взры- вы в выхлопном кол- лекторе или в глуши- теле	1. Попадание в выхлоп- ной коллектор не сгоревшей в цилиндре газо-воздушной смеси во время продувки или выхлопа; большое коли- чество пропусков вспышек 2. Попадание газо-воз- душной смеси в выхлопной коллектор во время про- дувки (в двухтактных дви- гателях)	1. Выявить причины от- сутствия вспышки, устра- нить их или свести до ми- нимума (на холостом ходу) 2. Проверить фазы газо- распределения газовыпуск- ных клапанов, при поздней подаче газа установить опережение до необходимо- го значения
Хлопки или взры- вы во всасывающем коллекторе	1.	Проникновение пламе- ни через неплотности во всасывающих	клапанах коллектора с газо-воздуш- ной смесью или заедание всасывающего клапана 2.	Нарушено необходимое для работы газораспределе- ние 3.	Большое скопление нагара на всасывающих клапанах	1.	Проверить состояние всасывающего клапана и устранить неполадки 2.	Проверить и устано- вить необходимые фазы га- зораспределения 3.	Очистить клапаны от нагара
Хлопок или взрыв в картере двигателя (двухтактного с про- дувочными насосами)	Проникновение газа или газо-воздушной смеси в картер агрегата через не- плотности или через нагне- тательные клапаны проду- вочных насосов	Установить причины по- падания газа или газо-воз- душной смеси в картер и устранить их
Преждевременная вспышка в цилиндре двигателя	1. Большой нагар на го- ловке поршня, донышке крышки и клапанах 2. Перегрев отдельных небольших деталей или их участков, выступающих в камеру сгорания	1. Очистить поверхности от нагара 2. Установить причину и устранить ее
370
Г Л А В A 16
МОНТАЖ И РЕМОНТ СИСТЕМ СМАЗКИ
ТРЕНИЕ
Шероховатость обработанных поверхностей характеризуется сле-
дующими высотами выступов и впадин (в мм):
грубая обточка ................................. 0,02—0,4
чистая обточка.................................. 0,007—0,008
шлифование закаленной стали..................... 0,003—0,008
тонкое шлифование, полирование и притирка . . 0,002—0,003
Основной причиной трения грубо обработанных поверхностей
является шероховатость, а тщательно обработанных — молеку-
лярное сцепление.
В двигателях и газомоторных компрессорах на преодоление тре-
ния между трущимися поверхностями расходуется около 25%
энергии, полученной при сгорании топлива в цилиндрах.
Трение, которое возникает при перемещении поверхностей,
соприкасающихся одновременно множеством точек, называется тре-
нием скольжения. Трение, возникающее при качении шарика или
ролика по поверхности, называется трением качения.
Различают следующие основные виды трения:
а)	сухое, когда между трущимися поверхностями отсутствует
смазка (тормоза, фрикционные передачи);
б)	полусухое, когда между трущимися поверхностями имеется
частичная или недостаточная смазка (звенья, цепи, шарниры и т. д.);
в)	граничная смазка, когда вследствие малой скорости движения
трущихся поверхностей или большой нагрузки (большого удель-
ного давления) нарушается жидкостное трение и между трущимися
поверхностями остается масляный слой толщиной не более 0,001 мм;
граничная смазка наступает тем скорее, чем хуже обработаны тру-
щиеся поверхности. Длительная работа деталей машин в условиях
граничной смазки невозможна, так как при этом происходит интен-
сивное повышение их температуры, разрушение слоя граничной
смазки и трущейся поверхности (задир);
г)	полужидкостное трение, когда трущиеся поверхности частично
непосредственно соприкасаются одна с другой;
24*
371
д)	жидкостное трение, когда трущиеся поверхности разделены
слоем смазывающей жидкости.
Жидкостное трение в подшипнике достигается устройством за-
зора между шейкой вала и подшипником (зазор во много раз больше
высоты выступов шероховатости), большой скоростью вращения
вала, необходимой для создания масляного клина, подбором вяз-
кости масла (чем меньше скорость вращения, тем больше вязкость
масла).
Для приближенного определения вязкости масла в зависимости
от скорости вращения и удельного давления можно пользоваться
табл. 81.
Таблица 81
Зависимость вязкости масла от скорости движения
и удельного давления
Скорость движения трущейся поверхно- сти, м/мин		Удельное давление, кГ/см2		Условная вязкость ВУ50	
от	до	от	ДО	от	ДО
		20			5	1,5	2,8
20	30	—	5	1,5	2,8
30	50	—	5	1,3	1,4
—.	20	5	65	5,5	6,5
20	30	5	65	4,0	4,5
30	50	5	65	2,5	4,0
—	20	65	150	8,0	12,0
—	30	65	150	6,5	3,5
30	50	65	150	4,0	6,5
Количество смазки, подаваемой в подшипник, должно обеспечи-
вать надежное охлаждение трущихся поверхностей.
СВОЙСТВА МАСЕЛ
Смазочные масла различают по вязкости, температуре, вспышке,
воспламенению, застыванию, присутствию механических примесей
и воды, цвету, стабильности, маслянистости и липкости.
Различают вязкость динамическую, кинематическую и относи-
тельную (условную).
Динамической, или абсолютной, вязко-
стью называется сила в 1 кГ сопротивления двух слоев жидкости
площадью по 1 м2, находящихся на расстоянии 1 м один от другого
и перемещающихся один относительно другого со скоростью 1 м/сек.
Из определения следует, что в системе МКГСС единицей измере-
ния динамической вязкости будеткГ-сек/м2. В системе СГС единицей
измерения динамической вязкости является дин -сек/см2. Эту единицу
измерения условились называть пуазом (пз). Таким образом,
1 дин-сек/см2 = 1 пуазу (пз) = 100 сантипуазам (спз).
372
Кинематической вязкостью называется отноше-
ние динамической вязкости жидкости к ее плотности при той же
температуре.
Единица измерения кинематической вязкости в системе СГС —
см2-/сек или стокс (czzz).
1 см2!сек= 1 стоксу (ст) = 100 сантистокс (сап).
Относительной вязкостью называется отношение
времени истечения 200 мл используемого продукта (при температуре
испытания 50—100° С) через определенное отверстие ко времени
истечения того же объема дистиллированной воды при 20° С через
такое же отверстие. Относительная вязкость измеряется в градусах
условной вязкости и обозначается знаком ° ВУ4, где t — темпера-
тура продукта (масла) при испытании.
Температурой вспышки Т^са называют темпера-
туру, при которой пары нефтепродуктов образуют с окружающим
воздухом смесь, вспыхивающую при поднесении к ней пламени.
Температура вспышки различных масел колеблется от 100 до 300° С.
Температурой воспламенения Твоей называется
температура, при которой нагреваемый нефтепродукт загорается
при поднесении к нему пламени и горит не менее 5 сек. Температура
воспламенения всегда выше температуры вспышки примерно на 20°
и более.
Температурой застывания нефтепродук-
тов Тзаст называется температура, при которой испытываемый
нефтепродукт в условиях опыта загустевает так, что при наклоне
пробирки с нефтепродуктом на 45° уровень в пробирке остается не-
подвижным в течение 1 мин.
Присутствие механических примесей в масле ускоряет износ
трущихся поверхностей. Независимо от числа часов работы масло
считается негодным для дальнейшего применения в агрегате (двига-
теле, компрессоре, газомоторном компрессоре) при содержании ме-
ханических примесей более 0,2%.
Вода, попадая на металлические трущиеся поверхности, вызывает
их коррозию и снижает вязкость масла.
Цвет смазочных масел характеризует степень очистки их от
кислородных и сернистых соединений углеводородов.
Стабильностью называется устойчивость масла против
воздействия кислорода воздуха. Стабильность масла оценивается
кислотным числом. Различают также термическую стабильность
масла — устойчивость масла против окисления при повышенной
температуре.
Липкостью, или маслянистостью, называется
способность масла прилипать к смазываемым поверхностям агрегата.
Липкость препятствует выдавливанию масла из зазоров. У более
вязких масел липкость выше.
Масла для смазки цилиндров компрессоров и двигателей должны
удовлетворять следующим требованиям:
1)	быть вязкими при высоких температурах;
373

Физико-химические свойства масе.Д
Таблица 82
Наименование масла	Кинематическая вязкость при 100э С, ест	Температура вспышки, °C	Температура застывания, °C	Кислотное число, мг КОН на 1 г масла	Коксуемость, %	Зола, %	Механические примеси, %	Область применения
Авиационное МС-14 »	МС-20	14 20	200 225	—300 -18	0,25 0,05	0,45 0,30	0,003 0,003	Отсут- ствуют То же	Для смазки кривошипно-шатунно- го механизма, силовых и компрес- сорных цилиндров, штоков газомо- торных компрессоров типа 10ГК
»	МК-22	2,4	250	-14	0,1	0,17	0,004	»	Для смазки цилиндров, криво- шипно-шатунного механизма, саль- ников газовых и воздушных компрес- соров, работающих при давлении более 20 кГ/см?
АК-Ю (автол 10)	10	200	-25	0,0025	0,40	0,04	/>	Для автотракторных двигателей в летнее время
АК-15 (автол 18)	15	215	-5	0,35	0,7	0,025	»	Для автотракторных двигателей (кроме дизельных) в летнее время
Компрессорное 12 (М)	11-14	216		0,15	—	0,15	0,007	Для одноступенчатых компрессо- ров низкого давления (7—8 кГ/смг) и горизонтальных двух- и трехсту- пенчатых компрессоров низкого и среднего давлений (до 40 кГ/см2'). Может быть заменено цилиндровым 11, автолом АК-10
» .	19 (Т)	17-21	242	—	0,1	—	0,010	0,007	Для компрессоров высокого давле- ния (до 180 кГ/сл42). Может быть заменено авиационным МС-20 или смесью авиационного МК-22 с ма- шинным СУ в пропорции 60:40
								
^Z.E
		1			1
Масло для тихоходных дизелей (моторное)		62-68 (при 50°)	205	0	
Индустриальное (машинное С)	45	38-52 (при 50°)	190	-10	0,35
Выщелоченное (машинное СВ)	45В	38-52 (при 50°)	180	-8	0,35
Индустриальное (машинное СУ)	50	42-58 (при 50°)	200	-20	0,15
Индустриальное (машинное Л)	30	27-33 (при 50°)	180	-15	0,2
Цилиндровое 11 линдровое 2)	(ци-	9-13	215	+5	0,3
Масло для высокоско- ростных механизмов Т (вазелиновое)		5,1-8,5	125	-20	0,04
Масло для высокоско- ростных механизмов Л (велосит)		4,0-5,1 (при 50°)	112	-25	0,04
1	1			
0,4	0,04	0,007	Для двигателей внутреннего сго- рания (дизельных и газовых) с числом оборотов до 500 в минуту, а также для газомоторных компрес- соров 8ГК, МК
0,3	0,007	0,007	Для движущихся деталей компрес- соров, холодных частей паровых машин, подшипников с кольцевой смазкой, насосов, газо- и воздухо- дувок ,	металлообрабатывающих станков
—		0,007	Заменитель масла индустриально- го 45
0,2	0,005	0,007	Для агрегатов, работающих с большой нагрузкой и малой ско- ростью, компрессоров, работающих при давлении до 8 кГ/см2
0,3	0,007	0,007	Для машин и станков, работающих с большой нагрузкой и малой ско- ростью, компрессоров, работающих при давлении до 8 к Г /см2
0,8	0,03	0,007	Для тихоходных механизмов, ра- ботающих с большой нагрузкой. Червячных передач с большим мо- дулем
—	0,005	—	Для счетчиков и контрольно-из- мерительных приборов, механизмов, работающих с малой нагрузкой при высоких скоростях (10— 15 тыс. об/мин)
	0,005	—	То же
Таблица 83
Консистентные смазки
Смазка	Состав	Область применения
Солидол жировой л	Минеральные масла или дистилляты, загущенные кальциевыми солями жир- ных кислот	Смазка подшипников, рабо- тающих в условиях легких нагрузок при средних и вы- ше средних скоростях и тем- пературах, не превышающих +50° С, смазка шасси автомо- билей и тракторов
Солидол жировой М	То же	Смазка подшипников, рабо- тающих в условиях средних и выше средних нагрузок при небольших и средних скоро- стях и температурах, не пре- вышающих -|-60о С, смазка шасси автомобилей и тракто- ров в летнее время
Солидол эмульси- онный	Концентрированная эмульсия типа «вода в мас- ле», стабилизированная мы- лами абиетиновых кислот (канифоль)	Заменители жировых соли- долов. Применяется в качест- ве предохранительной смазки для изделий из черных метал- лов
Консталин (жиро- вой)	Минеральное масло, за- гущенное натриевыми соля-	Смазка подшипников, рабо- тающих при высоких темпера-
	ми жирных кислот	турах и тяжелых вагрузках,
а также смазка шариковых и
роликовых подшиппиков дви-
гателей и скатов трамвайных
вагонов
Вазелин техни-
ческий
Минеральное масло сред-
ней вязкости, загущенное
петролатумом
Смазка подшипников, рабо-
тающих нри малых нагрузках
и температуре не выше +30° С,
а также для защиты металло-
изделий от коррозии
376
2)	обладать способностью противостоять окисляющему действию
кислорода воздуха или действию окружающей среды при темпера-
турах и давлениях, возникающих в цилиндре компрессора; при
окислении масла образуется нагар, который отлагается на клапанах
и в трубопроводах;
3)	температура вспышки масла, применяемого для воздушных
компрессоров, должна быть на 20—50° выше температуры нагне-
тания.
В одноступенчатых компрессорах с конечным давлением 25—
30 кГ/см* применяется компрессорное масло М, в многоступенчатых
компрессорах с конечным давлением 200 кГ!см2 при отношении дав-
лений на двух последних ступенях сжатия до 3 — компрессорное
масло Т. При более высоком отношении давления на последних
ступенях или при конечном давлении выше 200 кПсм2 применяют
авиационные масла.
В азотных и азотоводородных компрессорах применяют цилинд-
ровое масло 6 с вязкостью ВУ100 = 4,54-6 или другие минеральные
масла с вязкостью не менее ВУ1оо = 5.
Для смазки водородных компрессоров применяют такие же масла,
как и для азотных и азотоводородных компрессоров (водород в хи-
мическое соединение с маслами не вступает).
В кислородных компрессорах применять минеральные масла
категорически запрещается, так как при соприкосновении масла со
сжатым и нагретым кислородом происходит взрыв. В кислородных
компрессорах для смазки применяется смесь дистиллированной воды
с 6—8% технического глицерина.
Для компрессоров, сжимающих природные газы, могут быть при-
менены такие же минеральные масла, как и для компрессоров и дви-
гателей внутреннего сгорания.
Физико-химические свойства масел приведены в табл. 82, а со-
ставы и применение консистентных смазок — в табл. 83.
СХЕМЫ СМАЗКИ
В двигателях и компрессорах смазки применяются для умень-
шения трения и износа трущихся поверхностей, отвода тепла, выде-
ляющегося при трении, а также для охлаждения поршней, удаления
металлических и неметаллических частиц из зазоров, создания гер-
метичности между поршнем и цилиндром, в сальниковых уплотне-
ниях и других узлах агрегата.
Система смазки должна обеспечивать непрерывную циркуляцию
масла через двигатель.
Различают две основные системы смазки — разбрызгиванием
(барботажем) и принудительную под давлением. В первом случае
трущиеся поверхности смазываются разбрызгивающимся мелкорас-
пыленным маслом. Разбрызгивание осуществляется вращающимися
деталями, например коленчатым валом. При этом все свободное
пространство картера заполняется мельчайшими капельками масла,
377
которые проникают в зазоры между трущимися поверхностями и сма-
зывают их. При принудительной смазке масло под давлением по
специальным каналам подводится непосредственно на трущиеся по-
верхности.
В двигателях и газомоторных компрессорах обычно применяется
смешанная система смазки. Наиболее нагруженные поверхности,
а также поверхности, отделенные от картера, смазываются под дав-
лением, а остальные — разбрызгиванием.
Рис. 209. Принципиальная схема смазки четырехцилиндрового двигателя.
На рис. 209 приведена принципиальная схема смазки четырех-
цилиндрового двигателя. Масло из масляного корыта (картера)
через заборный фильтр 8 поступает в масляный насос 4, который
через фильтры 6 нагнетает его в масляный холодильник 9. Охлажден-
ное до необходимой температуры масло поступает в распределитель-
ный трубопровод 10, из которого по трубкам 11 идет в коренные
подшипники 12. Из коренных подшипников часть масла через за-
зоры выходит в картер (в масляное корыто), а остальная часть через
сверления в коленчатом вале — в мотылевые подшипники 14. Из
378
мотылевых подшипников часть масла через зазоры поступает в кар-
тер, остальное масло по сверлению или специальному трубопроводу,
расположенному в стержне шатуна, направляется на смазку под-
шипников верхней головки шатуна 15. Из холодильников 9 масло
направляется в охлаждающую полость поршня 16, из которой само-
теком поступает в картер (в масляное корыто).
Во время работы двигателя масло непрерывно циркулирует.
Параллельно со смазкой кривошипно-шатунного механизма и ох-
лаждением поршней масло под давлением подается к подшипникам 17
распределительного вала, к шестерням регулятора и другим вспо-
могательным агрегатам.
Трущиеся поверхности поршней и цилиндров смазываются раз-
брызгиванием и под давлением специальным приспособлением —
лубрикатором 13. От лубрикатора к цилиндрам масло поступает по
трубкам I, II, III, IV.
Система смазки снабжена предохранительным клапаном 2, огра-
ничивающим повышение давления в главной магистрали, маномет-
ром 5 — после масляного насоса (до фильтров), манометром 7 —
после фильтров, и в главной масляной магистрали 18, а также спуск-
ной линией 1 для сброса излишков масла.
Температура масла, выходящего из картера двигателя (до холо-
дильника) и входящего в двигатель (после холодильника), контро-
лируется термометрами 19 и 20.
Для прокачки масла в системе перед пуском предусмотрен ручной
насос 3.
На рис. 210 приведена схема смазки газомоторных компрессо-
ров 10ГК мощностью 1000 л. с. (100 л. с. в одном цилиндре). Масло
из поддона через заборную трубу засасывается масляным насосом 1
и нагнетается в масляный холодильник 6, а из него — в фильтры
грубой очистки 7.
Из последних масло поступает в нагнетательный трубопровод,
а затем по специальным трубопроводам направляется в левые корен-
ные подшипники 19. Отсюда часть масла через зазоры поступает
в картер, а остальное масло по сверлению в вале — в мотылевый
подшипник. Из мотылевого подшипника масло поступает в картер
и к поршневым пальцам (по сверлению в прицепных шатунах), а за-
тем — в охлаждающие полости силовых поршней. Из охлаждающих
полостей силовых поршней по параллельному первому сверлению
масло поступает в мотылевый подшипник, из которого по сверлению
в вале — в правый коренной подшипник и далее по сливным труб-
кам — в общую сливную трубу. Через сливной клапан 17 масло сли-
вается в поддон рамы.
Одновременно со смазкой кривошипно-шатунного механизма
масло подается к шестерням воздухораспределителя, к регулятору
числа оборотов 8 и к звездочкам привода лубрикатора.
Для тонкой очистки масла предусмотрены фильтры тонкой
очистки 11, которые включены параллельно с основным нагнета-
тельным маслопроводом после фильтров грубой очистки. Фильтры
37»
тонкой очистки включаются открытием вентиля 12. Из фильтров
тонкой очистки масло поступает в картер и лубрикаторы 9 и 10,
которые подают смазку на силовые и компрессорные цилиндры,
а также сальники штоков компрессоров цилиндров.
Для прокачки масла в системе перед пуском агрегата предусмот-
рен ручной насос 15. При нормальных зазорах давление масла в си-
стеме регулируется перепускными клапанами 2, 3 и 16. Давление
и температура масла в системе во время работы агрегата контроли-
руются по манометрам 4, 13 и 18 и термометрам 5 и 14.
МАСЛЯНЫЕ НАСОСЫ
В системах смазки двигателей и компрессоров обычно применяют
шестеренчатые насосы (рис. 211). Масло увлекается зубьями вра-
щающихся шестерен 4 и 5 и подается в полость нагнетания В.
При свободном выходе масла из полости Б насос не создает дав-
ления, оно повышается вследствие уменьшения сечения трубопро-
380
вода или канала. Величина давления зависит от проходного сечения
(в двигателях и компрессорах — от величины зазоров между тру-
щимися поверхностями в подшипниках), вязкости масла, числа
оборотов шестерен насоса.
Для поддержания постоянного давления в системе смазки имеется
редукционный клапан, который при повышении давления выше
установленной нормы пропускает необходимое количество масла из
полости нагнетания Б в по-
лость всасывания А. Если да-
вление в нагнетающей маги-
страли, действующее на кла-
пан 1, преодолевает силу пру-
жины 2, то клапан открывается
и перепускает часть масла во
всасывающую полость А. Вели-
чина давления за насосом регу-
лируется натяжением пружи-
ны 2 и винтом 3.
Производительность шесте-
ренчатого насоса определяется
по формуле
_ Л DhbnB ,
Q = Пн —IQS-2- л/мин.
Заменив D — mz, получим
„ Л mzhbnn ,
Q = Пн —ioi— л/мин,
Рис. 211. Схема шестеренчатого масля-
ного насоса.
где D — диаметр начальной окружности зубьев в мм;
т — модуль зубьев шестерни;
z — число зубьев шестерни;
h — высота зубьев шестерни в мм;
b — длина зубьев в мм;
пв — число оборотов шестерни в минуту;
Цн — коэффициент подачи насоса.
Коэффициент подачи насоса зависит от вязкости масла, его тем-
пературы, рабочего давления, числа оборотов в минуту (ты =
= 0.6 4-0,85).
Мощность, необходимая для привода насоса, определяется по
формуле
дг________Qp . „
~ Пм-27-103 Л'С"
где Q — производительность насоса в л/ч;
р — давление масла в нагнетательном трубопроводе в кГ/см2;
Цм — механический к. и д. насоса и его привода.
Общий механический к. п. д. шестеренчатого насоса равен
0,75-0,85.
381