канд. техн. наук
414040 Россия, Астрахань, Коммунистическая ул. / ул. Хлебникова, 30/8
PhD,
414040 Rus-sia, Astrakhan, Kommunisticheskaya ul. / ul. Khlebnikova, 30/8
канд. техн. наук, доцент
414025 Россия, Астрахань, ул. Татищева, 16
PhD, Associate Professor
414025 Russia, Astrakhan, ul. Tatishcheva, 16
аспирант
414025 Россия, Астрахань, ул. Татищева, 16
postgraduate student
414025 Russia, Astrakhan, ul. Tatishcheva, 16
Рассматривается коленчатый вал как главная деталь судового двигателя внутреннего сгорания. В качестве объекта исследования выбран коленчатый вал дизеля 6ЧН 31,8/33, используемый на судах как главный судовой двигатель. Определены причины, приводящие к нарушению геометрии продольной оси коленчатого вала. Систематизированы случаи прогибов коленчатых валов, превышающие допустимые значения. Зафиксирован максимальный прогиб 4,10 мм при допустимом значении 0,03 мм. Отмечена четвертая рамовая шейка, на которую приходится наибольшее количество искривлений продольной оси коленчатого вала. Определена зависимость величины прогибов от номера рамовой шейки и ремонтного размера. Рассмотрена термическая правка с нагревом газокислородным пламенем коленчатого вала, утвержденная и применяемая на ремонтных предприятиях ОАО «РЖД». Отмечено, что температура нагрева шейки при термической правке значительно выше температуры, при которой происходят структурные изменения в материале вала, а точечный нагрев может привести к появлению напряжений, превышающих предел прочности материала вала. Предложена термомеханическая правка коленчатых валов, основанная на явлениях ползучести и релаксации напряжений. Предложено рассчитывать усилие, с которым воздействуем на вал, по формулам сопротивления материалов, а величину напряжения контролировать расчетом стрелки прогиба. Подтверждена необходимость продолжения исследования в области эксплуатационной надежности коленчатых валов судовых ДВС после восстановления их термомеханической правкой, основанной на явлении ползучести и релаксации напряжений.
The crankshaft is considered as the main part of a marine internal combustion engine. As the object of research, the crankshaft of the 6CHN 31.8/33 diesel engine used on ships as the main marine engine is chosen. The reasons leading to the violation of the geometry of the longitudinal axis of the crankshaft are determined. The cases of crankshaft deflections exceeding the permissible values are systematized. A maximum deflection of 4.10 mm is recorded with an acceptable value of 0.03 mm. The fourth frame neck is marked, which accounts for the largest number of curvatures of the longitudinal axis of the crankshaft. The dependence of the deflection value on the number of the frame neck and the repair size is determined. The thermal correction with heating by an oxygen-gas flame of the crankshaft approved and used at repair enterprises of JSC Russian Railways is considered. It is noted that the neck heating temperature during thermal correction is significantly higher than the temperature at which structural changes occur in the shaft material, and spot heating can lead to stresses exceeding the tensile strength of the shaft material. A thermomechanical correction of crankshafts based on the phenomena of creep and stress relaxation is proposed. It is proposed to calculate the force with which we act on the shaft according to the formulas of the resistance of materials, and to control the magnitude of the stress by calculating the deflection arrow. The necessity of continuing research in the field of operational reliability of crankshafts of marine internal combustion engines after their restoration by thermomechanical correction based on the phenomenon of creep and stress relaxation is confirmed.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.