ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Рамы и блок-картеры из "Двигатели внутреннего сгорания " К деталям остова дизеля относятся рама, блок-картер, блок, подшипники, втулки и крышки цилиндров. Конструкция остова должна обеспечивать продольную и поперечную жесткость дизеля первая определяет жесткость постелей коленчатого вала (соосность подшипников), а вторая — жесткость втулки цилиндра, рациональное распределение силового потока, весовые и габаритные требования к дизелю и его компоновке удобство и простоту разборки, сборки и осмотра шатунно-кривошипной группы и вкладышей, технологичность конструкции деталей остова. [c.179] Достаточная жесткость остова является основным условием надежной и длительной работы двигателя, а также залогом минимального износа трущихся деталей — поршней, колец, втулок, шеек валов, подшипников и др. [c.179] Различают два типа остова тепловозных дизелей из двух основных деталей (монолитных фундаментальной рамы и блока), например дизель Д50 из одной основной детали (блок-картера), например дизели ДЮО, 11Д45, Д70. Детали остова первого типа отливают обычно из чугуна. Стальное литье технологически слишком сложно и применяется редко. Остовы второго типа блок-картеров изготовляются сварными, сварно-литыми (дизель Д49) или литыми из высокопрочного чугуна (дизель РАб). [c.179] Значительное уменьшение массы дизеля на 25—35% достигается применением сварного остова из стальных листов, сортового проката и труб. Однако серийное производство блок-картеров требует применения автоматической или полуавтоматической сварки (общий вес сварочных швов на блоке, например у дизеля ДЮО, более 300 кг) компенсации первоначальными размерами деталей усадки при сварке (которая обычно достигает 0,1—0,2%) надежного контроля сварочных швов и герметичности полостей (гаммографированием, опрессовкой) обеспечение правильной геометрии блок-картера после сварки. Как показывает опыт, стальные сварные блок-картеры при налаженном производстве обходятся на 15—20% дороже литых, о компенсируется возможностью изготовления их из стандартных деталей на общих поточных линиях для дизелей с различным количеством цилиндров. [c.179] Сварно-литая конструкция блок-картера дизеля 5Д49 является более простой, имеет меньшее количество деталей и сварных швов, обладает большей жесткостью, но удельная масса таких блоков больше на 15—25%, чем сварных. Для литых блок-картеров применяют высокопрочный чугун с глобулярным графитом. Применение таких блоков является перспективным. Коленчатые валы в блок-картерах устанавливаются в подвесных опорах. [c.179] Остановимся на некоторых особенностях типичных деталей остова. [c.179] Примером второго типа остова с подвесным коленчатым валом может служить остов дизеля ЮДШО (рис. Ю1). Удельная масса его примерно в 3 раза меньше удельной массы остова дизеля Д50. В блоке имеется ряд вертикальных и горизонтальных отсеков. Конструкция блока позволяет значительную часть агрегатов, механизмов и трубопроводов поместить внутри него, а для их осмотра н демонтажа предусмотрены соответствующие люки. [c.180] Полости блока в верхней части используются в качестве продувочного ресивера 5. Объем его в 30 раз больше рабочего объема цилиндра, что обеспечивает малые колебания давлений продувочного воздуха. Полости охлаждения цилиндровых втулок образуются напрессованными на них стальными рубашками и охлаждаемыми выпускными коробками. Конструкция блока не имеет водяных полостей (сухая). [c.180] Напряженное состояние блока определяется остаточными напряжениями, возникающими при сварке и не полностью снятыми при термообработке (отжиге при t = 600 -650° С) напряжениями, возникающими от затяжки силовых -болтов и шпилек при сборке или переборке дизеля (усилия затяжки нормируют). На статические напряжения накладываются динамические напряжения от действия сил инерции и давления газов на работающем дизеле, а также термические напряжения в результате неравномерного нагрева блока при работе дизеля. Суммарное действие отмеченных нагрузок вызывает появление неравномерных напряжений в элементах блока, определение которых обычно проводится тензометрированием на работающем дизеле. В сварных блок-картерах усилия динамические и затяжки в основном передаются через вертикальные листы — стойки, связанные несколькими поперечными несущими поясами (плитами) для втулок цилиндров и опорных лап. Результаты исследования напряженного состояния блока в опасных сечениях на работающем дизеле методом тензометрирования приведены на рис. 101 [9, 38]. Основные детали блока изготовлены из стали 20Г и 20 с селективным отбором плавок по углероду. [c.181] Напряженность блока У-образного дизеля 11Д45 (рис. 102), имеющего высокое давление сгорания (рг = И МПа), превышает напряженность дизелей типа ДЮО и достигает в шестой поперечной стенке 45—50 МПа, а в местах концентрации напряжений — 60—70 МПа, в пятой поперечной стенке — соответственно 70—75 и 100—115 МПа. При увеличении нагрузки от холостого хода до 2200 кВт в дизеле 11Д45 изменение напряжений в шестой вертикальной стенке блока при работе по тепловозной характеристике изменяется с 15 до 48 МПа. [c.181] В сварных конструкциях блоков, испытывающих циклические нагрузки, сварные швы желательно выносить из зоны концентрации напряжений. Эффективным методом увеличения усталостной прочности сварных соединений является чеканка. Наклеп на глубину 0,5 мм повышает предел выносливости сварных узлов на 30%. [c.183] Чеканка устраняет вредное влияние вырубок, применяемых в практике для удаления видимых дефектов на сварных швах, что особенно важно при ремонтных работах. Схема расчета блок-картера на прочность, включая расчеты сварочных соединений, приведена [35]. [c.183] Вернуться к основной статье