1. Wstęp teoretyczny.

Typowym przykładem zużycia wynikającego ze współpracy jest zużycie

elementów podzespołu tłok-cylinder. Tłok, poruszający się w cylindrze ruchem posuwisto- zwrotnym, w celu zachowania szczelności jest zaopatrzony w sprężyste pierścienie przylegające do wewnętrznej powierzchni (gładzi) cylindra. Niekorzystnym zjawiskiem, powodującym intensyfikację zużycia, jest tarcie pierścieni i płaszcza tłoka na początku pracy silnika, gdy gładź cylindra nie jest dostatecznie pokryta olejem (tarcie suche). Istotną rolę odgrywa, więc stan i jakość oleju w silniku oraz sprawność układu dostarczającego olej. Niski poziom oleju, stary lub zanieczyszczony olej o obniżonych własnościach, niewydolna pompa oleju, wycieki z układu, sprzyjające obniżeniu ciśnienia, są przyczyną niedostatecznego smarowania i chłodzenia, a w konsekwencji zużycia pierścieni, tłoka i gładzi tulei cylindrowej (cylindra).

Istotnym czynnikiem jest także temperatura. Zimny, gęsty olej rozprowadza się wolno, niedostatecznie smarując silnik, co w konsekwencji powoduje zwiększone zużycie. Krótkie jazdy i częste rozruchy to w konsekwencji niedogrzały silnik i większe zużycie. Zbyt wysoka temperatura jest także niekorzystna dla jednostki napędowej, rozszerzającym się, bowiem pod wpływem ciepła elementom towarzyszy rozcieńczenie oleju.

Najdrastyczniejszym efektem tych okoliczności jest zatarcie tłoka w cylindrze, pozostawiające zazwyczaj poważne uszkodzenia mechaniczne gładzi cylindra (tulei cylindrowej) i tłoka. Wbrew pozorom zużyciu ulegają także gładzie cylindrów (tulei) silnika nie uruchamianego przez dłuższy czas. Wilgotna, agresywna atmosfera (para wodna i resztki spalin w skrzyni korbowej) działa korozyjnie na gładź cylindra (tulei), wywołując w dłuższym czasie ślady w postaci wżerów.

Zużycie gładzi cylindra w wyniku normalnej eksploatacji jest nierównomierne: największe zużycie występuje w płaszczyźnie działania nacisków tłoka w górnej części gładzi, na wysokości górnego pierścienia tłokowego. Zużycie gładzi w kierunku ku dołowi stopniowo maleje. Z tego względu pomiar średnicy otworu każdego cylindra (tulei cylindrowej) należy przeprowadzić:

- na różnych wysokościach (minimum trzech),

- na każdej wysokości w dwóch prostopadłych płaszczyznach: w osi wału

korbowego i prostopadle do niej.

1. Opis stanowiska laboratoryjnego.

Wartość zużycia gładzi cylindrycznej mierzy się średnicówką czujnikową w trzech przekrojach i dwu prostopadłych do siebie płaszczyznach. Czujnik taki składa się ze wskaźnika osadzonego na długim uchwycie zakończonym osadzonymi poprzecznie trzpieniami. Jeden z trzpieni jest ruchomy w zakresie kilku milimetrów i wypychany przez sprężynę, poprzez układ dźwigni działa on na wskaźnik. Drugi trzpień osadzony na stałe w uchwycie może być wymieniany zależnie od średnicy mierzonego cylindra. W celu zmierzenia średnicy cylindra należy do oprawy czujnika założyć stały trzpień odpowiedniej wielkości. Następnie wprowadzamy czujnik ostrożnie do otworu cylindra opierając najpierw o gładź cylindrową trzpień ruchomy, a po delikatnym przyciśnięciu go - również trzpień nieruchomy. W tym położeniu przekręcamy tarczę czujnika tak, aby wskazówka znajdowała się na "0". Tak ustawiony czujnik wskazywać będzie odchyłki w setnych częściach mm od nominalnego wymiaru.

RYS. 1. Sposób pomiaru średnicówką mikrometryczną.

Po ustawieniu średnicówki na poziomie I – I w płaszczyźnie B₁ – B₁ należy powoli wykonywać ruchy wahadłowe, tak aby można odczytać wskazania wartości średnicy tulei odpowiadającej prostopadłemu ustawieniu czujnika. Do wykonania pomiaru w płaszczyźnie B₂ – B₂ obrócić średnicówkę dookoła tulei o kąt 90º. Pomiary powtórzyć trzykrotnie w celu zmniejszenia prawdopodobieństwa popełnienia błędu. Identycznie należy wykonać pomiary w poziomach II – II, III – III. Podstawowymi wynikami pomiarów kwalifikującymi tuleję do naprawy są wartości zmierzone w pobliżu GMP.

RYS. 1. Schemat pomiaru tulei cylindrycznej.

Proces naprawy obiektów technicznych polega na ocenie stanu całego obiektu, jak również jego poszczególnych elementów składowych, czyli weryfikacji. Celem weryfikacji jest ustalenie stopnia zużycia dopuszczalnego, granicznego i niszczącego elementu lub zespołu w wyniku bezpośredniego pomiaru i oceny.

Weryfikacja tulei cylindrowej

Podczas przeprowadzania weryfikacji tulei cylindrowej należy dokonać dokładnych oględzin zatarcia, przerysowań, pęknięć jak i zmiany wymiarów geometrycznych. Graniczne zużycie tulei cylindrowej wyznaczone jest maksymalnym przyrostem średnicy. Wartość zużycia gładzi cylindrowej mierzy się średnicówką czujnikową w trzech przekrojach i dwu prostopadłych do siebie płaszczyznach. Po wykonaniu trzech pomiarów średnicówkę należy obrócić o 90^o i dokonać kolejnych trzech pomiarów w tym samym przekroju tulei. Podstawowymi wynikami pomiarów kwalifikujących tuleję do naprawy są wartości zmierzone w pobliżu GZP. Dopuszczalne zużycie tulei cylindrowej wynosi 0,3 – 0,35 mm dla tulei ciągnika rolniczego.

Typowym przykładem zużycia wynikającego ze współpracy jest zużycie

elementów podzespołu tłok-cylinder. Tłok, poruszający się w cylindrze

ruchem posuwisto- zwrotnym, w celu zachowania szczelności jest zaopatrzony w sprężyste pierścienie przylegające do wewnętrznej powierzchni (gładzi) cylindra. Niekorzystnym zjawiskiem, powodującym intensyfikację zużycia, jest tarcie pierścieni i płaszcza tłoka na początku pracy silnika, gdy gładź cylindra nie jest dostatecznie pokryta olejem (tarcie suche). Istotną rolę odgrywa, więc stan i jakość oleju w silniku oraz sprawność układu dostarczającego olej. Niski poziom oleju, stary lub zanieczyszczony olej o obniżonych własnościach, niewydolna pompa oleju, wycieki z układu, sprzyjające obniżeniu ciśnienia, są przyczyną niedostatecznego smarowania i chłodzenia, a w konsekwencji zużycia pierścieni, tłoka i gładzi tulei cylindrowej (cylindra).

Istotnym czynnikiem jest także temperatura. Zimny, gęsty olej rozprowadza się wolno, niedostatecznie smarując silnik, co w konsekwencji powoduje zwiększone zużycie. Krótkie jazdy i częste rozruchy to w konsekwencji niedogrzały silnik i większe zużycie. Zbyt wysoka temperatura jest także niekorzystna dla jednostki napędowej, rozszerzającym się, bowiem pod wpływem ciepła elementom towarzyszy rozcieńczenie oleju.

Najdrastyczniejszym efektem tych okoliczności jest zatarcie tłoka w cylindrze, pozostawiające zazwyczaj poważne uszkodzenia mechaniczne gładzi cylindra (tulei cylindrowej) i tłoka.

Wbrew pozorom zużyciu ulegają także gładzie cylindrów (tulei) silnika nieuruchamianego przez dłuższy czas. Wilgotna, agresywna atmosfera (para wodna i resztki spalin w skrzyni korbowej) działa korozyjnie na gładź cylindra (tulei), wywołując w dłuższym czasie ślady w postaci wżerów.

Zużycie gładzi cylindra w wyniku normalnej eksploatacji jest nierównomierne: największe zużycie występuje w płaszczyźnie działania nacisków tłoka w górnej części gładzi, na wysokości górnego pierścienia tłokowego. Zużycie gładzi w kierunku ku dołowi stopniowo maleje. Z tego względu pomiar średnicy otworu każdego cylindra (tulei cylindrowej) należy przeprowadzić:

- na różnych wysokościach (minimum trzech rys.1.), w ramach realizacji ćwiczenia należy to wykonać dla 6 wysokości,

- na każdej wysokości w dwóch prostopadłych płaszczyznach: w osi wału korbowego i prostopadle do niej.

Rys.1.

Do określenia maksymalnej średnicy oraz owalności i stożkowatości poszczególnych cylindrów (tulei cylindrowych) służy średnicówka czujnikowa