Metodyka wykonania pomiaru sprężynowania wału korbowego.

Zmienne naprężenia gnące wału mogą doprowadzić do jego pękania zmęczeniowego lub złamania. W tej sytuacji zachodzi konieczność kontroli współosiowości czopów głównych wału. Bezpośredni pomiar odchyłek prostoliniowości i współosiowości czopów w różnych położeniach kątowych wału zamontowanego w silniku jest praktycznie niemożliwy i dlatego stosuje się pomiar pośredni polegający na pomiarze wartości rozchylenia ramion korb (tzn. sprężynowania) i określeniu na podstawie tych wartości odchyłek współosiowości czopów w płaszczyźnie pionowej (GMP-DMP) i poziomej (PB-LB).

Sprężynowanie to określa się jako dodatnie, gdy odległość między ramionami korb mierzona w GMP (PB) jest większa do tej samej odległości mierzonej w DMP(LB).

Pomiar sprężynowania wykonuje się w czterech położeniach każdej korby wału (GMP,PB,DMP,LB). Oś linii pomiaru oddzielona jest zazwyczaj od osi czopa korbowego o wielkość:

x = r +D/2

a ponieważ r =S/2 ( S- skok tłoka ),

x = S+D/2

Miejsca wykonywania pomiarów sprężynowania

Odległość x odpowiada zatem odległości dolnej tworzącej czopa głównego od osi czopa korbowego. W tej odległości wykonane są zazwyczaj nakiełki lub inne znaki określające miejsce przyłożenia przyrządu pomiarowego. Jeżeli pomiar wykonany jest w innej odległości od osi czopa korbowego to odczytany wymiar b należy przeliczyć na wymiar a, który byłby odczytany przy pomiarze we właściwym miejscu.

Sprężynowanie ocenia się w płaszczyźnie pionowej i poziomej i w tym miejscu należy wykonywać pomiary rozchyleń korby w położeniach : GMP,DMP,PB,LB. Z tych czterech położeń położenie korby w DMP uniemożliwia dokonanie pomiaru, ponieważ między ramionami korb znajduje się trzon korbowodu. Wykonuje się zatem zamiast tego pomiaru dwa pomiary w położeniach korby zbliżonych do DMP na odległość umożliwiającą dokonanie pomiaru. Z otrzymanych wyników do analizy przyjmuje się średnią arytmetyczną wartości obu pomiarów.

Pomiar sprężynowania należy wykonywać podczas postoju statku ˝na równej stępce˝ pamiętając o tym, że na wyniki pomiary mają wpływ:

• Stan załadowania statku

• Stan cieplny silnika

• Różnica temperatury powietrza atmosferycznego i wody otaczającej statek

• Silne nasłonecznienie

• Zakres demontażu silnika oraz stan napełnienia wodą chłodzącą

Przy pomiarach w silnikach Sulzer typu A konstrukcja wału korbowego wymaga zastosowania dodatkowych przyrządów, którymi są magnesy przykładane do ramion wykorbień.

Do kontroli sprężynowania stosowany jest najczęściej czujnik zegarowy dostarczany wraz z silnikiem, zapewniający dokładność pomiaru wynoszącą 0,01.

Stosowanie przyrządu z czujnikiem zegarowym umożliwia bezpośredni odczyt różnicy rozchyleń ramion korb w GMP,DMP oraz na LB,PB.W tym celu w położeniu korby w DMP lub w pobliżu DMP wskazówkę czujnika ustawia się na zero. Po przyłożeniu czujnika między ramionami korby w GMP oraz na LB,PB odczytuje się wartości względne odniesione do położenia wyjściowego korby w DMP. Wskazanie minusowe czujnika oznacza sprężynowanie dodatnie. Jeśli wskazówka czujnika podczas pomiaru wychyla się w prawo, odległość między ramionami korby jest mniejsza niż ta sama odległość zmierzona w DMP. Sprężynowanie jest wtedy ujemne.

Pomiar luzów łożyskowych

Metody pomiaru:

• Metoda analityczna

• Metoda odcisków ołowianych

• Szczelinomierzem

• Metodami specjalnymi

Metoda analityczna - polega na pośrednim określeniu luzu przez pomiary wymiarów współpracujących z sobą elementów i wyliczeniu wartości luzu jako różnicy wartości tych pomiarów.Luz w łożtsku ślizgowym wyznacza się najczęściej metodą tzw. Maksymalnego luzu olejowego Lmax.:

Lmax. = Dmax-dmin,

D max - maksymalna średnica tulei (łożyska)

d min - minimalna średnica czopa.

Pomiar średnicy łożyska i czopa wykonuje się w dwóch lub trzech płaszczyznach prostopadłych do osi czopa i kilku kierunkach leżących w każdej z tych płaszczyzn.

Pomiar luzów szczelinomierzem wykonuje się bez demontażu zespołu na elementy. Przez dobór grubości płytki szczelinomierza wyznacza się luz w miejscu jego wkładania.

Pomiar metodą odcisków ołowianych polega na pomiarze grubości drutu lub wysokości sześcianu ołowianego odkształconego plastycznie przy połączeniu elementów skojarzenia.

Pomiar opadu wału

Pomiar opadu wału jest metodą sprawdzenia prostoliniowości wału korbowego. Pomiar ten poza pomiarem sprężynowania, umożliwia kontrolę zużycia powierzchni roboczej stopu łożyskowego półpanwi. Pomiar wykonuje się w dwojaki sposób:

• od baz pomiarowych w pokrywie półpanwi górnej

• od szablonu pomiarowego

W pierwszym przypadku pomiar przeprowadza się głębokościomierzem wkładanym przez otwór olejowy lud dwa otwory kontrolne pokrywy bez demontażu łożyska i górnej półpanwi. Jeśli po wykonaniu pomiaru opadu wału, odpowiadającemu luzowi niż średnicy łożyska, nie przewiduje się demontażu łożyska.

Pomiar opadu za pomocą szablonu w silniku Sulzer typu RD wymaga zdemontowania pokrywy i górnej półpanwi. Luz mierzy się szczelinomierzem. W szablon można wmontować też śrubę mikrometryczną co usprawni pomiar.

Analiza pomiarów.

Tabela pomiarowa oraz interpretacja wyników pomiarów sprężynowania wału korbowego.

Położenie korby	oznaczenie	1	2	3	4	5	6
DMP	X	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000
PB	P	-0,001	-0,019	-0,006	0, 02	0,021	0,016
GMP	T	-0,007	-0,032	-0,03	0,05	0,006	-0,001
LB	S	-0,004	-0,023	-0,017	-0,002	-0,003	0,002
DMP	Y	0,002	0,001	0,000	0,013	0,011	0,012
Wartość średnia	B	0,001	0,000	0,000	0,0065	0,.0055	0,006
Sprężynowanie w płaszczyźnie pionowej (T-B)	V	-0.008	-0,032	-0.03	-0,0014	0,000	-0,007
Sprężynowanie w płaszczyźnie poziomej (P-S)	H	0,003	0,004	0,011	0,022	0,024	0,014

Położenie korb wału przy pomiarach sprężyno­wania

OCENA WYNIKÓW:

Jak wynika z graficznego wyznaczenia rzeczywistej osi wału korbowego , dla rozpatrywanego przykładu sprężynowania wału w płaszczyżnie pionowej , łożyska nr. III i IV są za nisko. W celu korekty ułożenia wału należy je podwyższyć ( przez wymianę panwi na grubszą). Analiza sprężynowania wału dla płaszczyzny poziomej wykazuje, że łożyska IV i V odbiegają od prawidłowej osi symetrii. Należy więc wymienić te łożyska na nowe o określonym wymiarze wynikającym ze stopnia zużycia pozostałych panew.

Koniecznośc korekty ułożenia wału może wynikać z przekroczenia wartości dopuszczalnych podawanych w instrukcjach.

Przyczynami zmiany sprężynowania wału korbowego mogą być również (oprócz zużycia i złego montażu łożysk) zmiany zachodzące w łożyskowaniu linii wałów lub wałów mechanizmów napędzanych przez silnik oraz nadmierne odchyłki współosiowości wału silnika i odbioru mocy.

---