Эксплуатационные факторы, действующие на детали стс при их работе
Внешние и внутренние энергетические потоки, формирующиеся при работе судовых технических средств, в конечном счете, воспринимаются их деталями.
Так, на анкерные связи - шпильки9, крепящие крышку рабочего цилиндра дизеля к блоку цилиндров, постоянно действуют растягивающие статические напряжения затяжки, а во время вспышки топлива к ним добавляются динамические напряжения. Распределение их по поперечному сечению шпильки можно считать равномерным.
При работе поршневого
пальца компрессора нужно
отметить наличие изгиба и сопровождающих
его растягивающих и сжимающих напряжений
(рис. 1.6), имеющих
наибольшие значения на поверхности
пальца и равных нулю на нейтральной
линии. Помимо этого, поверхность пальца
механически изнашивается при его
скольжении относительно втулки шатуна.
Поверхность рабочего колеса центробежного насоса забортной воды подвергается коррозионному и кавитационному воздействию, а также абразивному изнашиванию твердыми частицами, содержащимися в потоке перекачиваемой жидкости (особенно при плавании в прибрежных водах).
Рис. 1.6. Схема силового нагру жения поршневого пальца судового дизеля
Для головки поршня судового дизеля характерно интенсивное воздействие на днище высокотемпературного газового потока, содержащего серный ангидрид и твердые частицы. В результате поверхность днища нагревается до 450...500°С, корродирует и изнашивается. Помимо этого, во время вспышки топлива вся деталь воспринимает значительные силовые нагрузки (среднее индикаторное давление - до 1,5... 2,2 МПа).
Таким образом, на корпус судна и детали СТС могут действовать раздельно или в комплексе следующие основные эксплуатационные факторы:
значительные внешние силовые нагрузки;
повышенная или пониженная температура;
коррозионное воздействие окружающей среды;
износ при трении металла о металл.
При этом наиболее нагруженной частью детали является, как правило, ее поверхность: на нее действуют самые высокие напряжения при большинстве видов механической нагрузки, а также один или несколько из перечисленных выше специальных факторов.
Результатом такого воздействия являются различные отказы судовых технических средств или их элементов, выявление и устранение которых входит в обязанности машинной команды судна.
Отказы СТС и их классификация. Наработка на отказ
Причины отказов СТС, вызываемые ими последствия и действия машинной команды судна по их устранению могут заметно отличаться. Так, для различных типов СДВС соотношения между видами отказов обусловлены не только их конструкцией, но и технологией изготовления (рис. 1.7). Приведенные отказы характерны и для палубных СТС (брашпилей, кранов и т.п.), однако они теряют работоспособность значительно реже из-за существенно меньшей наработки.
Износовый отказ является результатом процесса изнашивания - механического разрушения поверхностного слоя детали без изменения химического состава ее материала. Различают механический, абразивный, кавитационный и другие виды износа. В итоге изменяются размеры, форма и масса детали. Судовые механики наиболее часто вынуждены устранять последствия механического износа, происходящего при трении металла о металл и ведущего к увеличению зазора в подвижных сопряжениях деталей сверх допустимого.
