Chương đIều kiện làm việc, đặc điểm tính chất khai thác Động Cơ Đốt Trong Tàu quân 1.1 Khái quát Cơ sở lý thuyết khai thác ĐCĐT xây dựng hiểu biết chắn kiến thức kết cấu, lý thuyết trình cơng tác ĐCĐT, máy tăng áp tua bin khí, tự động điều chỉnh vấn đề khác Thực tế khai thác hệ động lực điêden xây dựng kinh nghiệm sử dụng điêden tàu quân hàng ngày điều kiện chiến đấu, kết nghiên cứu nhà máy phòng thí nghiệm Kinh nghiệm thể thuyết minh khai thác động cơ, thuyết minh sử dụng phương tiện vận động tài liệu khác Kinh nghiệm khai thác ĐCĐT tàu quân tích luỹ từ thực tế qua nhiều năm sử dụng Đầu tiên việc sử dụng động dựa sổ tay hướng dẫn thuyết minh khai thác hoàn chỉnh dần từ năm qua năm khác thể tích luỹ kinh nghiệm khai thác điều kiện khác Những vấn đề cũ, lạc hậu bị loại bỏ vấn đề bổ sung sau kiểm nghiệm qua thực tế tỏ cần thiết Rất nhiều vấn đề thuyết minh viết sau xuất hư hỏng tai nạn, kết công tác nghiên cứu khoa học chứng minh cần thiết phải thay đổi nội dung cho phù hợp Như khơng có nội dung thuyết minh không quan trọng, điểm, nội dung cụ thể kiểm nghiệm qua thực tế nhiều năm Điều đòi hỏi người khai thác vận hành phải tơn trọng thuyết minh, nghiên cứu kỹ nó, hiểu biết cặn kẽ yêu cầu tất vấn đề thực nghiêm chỉnh suốt thời gian khai thác động Kinh nghiệm cho thấy rằng, không cho phép loại bỏ điểm thuyết minh Dù không thực dẫn nhỏ, thống nhìn khơng có vấn đề đưa đến gãy vỡ, tai nạn, cố, hỏng động làm cho tàu khơng hồn thành nhiệm vụ chiến đấu, có đưa đến tai nạn lớn làm chết người chìm tàu Vấn đề khai thác ĐCĐT có nghĩa sử dụng theo mục đích điều kiện hàng ngày chiến đấu phù hợp với thuyết minh hướng dẫn lời khuyên Thực vấn đề cho phép: - Giữ động không hư hỏng sẵn sàng chiến đấu - Đạt công suất thiết kế để bảo đảm tốc độ tàu cho trước; - Đạt tiêu kinh tế thiết kế bảo đảm phạm vi hoạt động tàu; - Phòng ngừa khả tải bảo đảm làm việc tin cậy nâng cao tuổi thọ động Hệ động lực điêden làm việc tin cậy lâu dài chủ yếu phương án thiết kế, yếu tố kết cấu, công nghệ quan trọng yếu tố khai thác, mức độ đào tạo đội ngũ thuyền viên cao, thông thạo kỹ thuật phục vụ động Kinh nghiệm làm việc kỹ sư, thợ máy cho thấy rằng, việc khai thác hiệu hiệu hệ động lực điêden tàu quân có trường hợp đội ngũ phục vụ hệ động lực có trình độ hiểu biết định kỹ thực hành Để khai thác hiệu hệ động lực, cán bộ, chiến sĩ ngành V tàu cần phải: - Hiểu biết kết cấu động tổng thể hệ động lực; - Có hiểu biết cụ thể trình vật lý xảy động cơ; - Hiểu tác dụng lẫn thành phần hệ động lực chế độ công tác khác nhau; - Biết phân tích ảnh hưởng yếu tố khai thác khác đến làm việc động phụ - Thường xuyên kiểm tra định kỳ sửa chữa, phát khắc phục sai lệch động thiết bị, hệ thống phục vụ - Sử dụng nhiên liệu, dầu mỡ nước làm mát đảm bảo chất lượng phù hợp với yêu cầu kỹ thuật - Chính xác tự tin thực thuyết minh hướng dẫn khai thác động Kiến thức chuyên mơn trình độ thực hành tốt thuyền viên tạo điều kiện phát phương hướng sử dụng trạm lượng tăng thêm thời gian phục vụ Ln lun ghi nhớ rằng, thuyết minh khai thác dẫn khơng thể phòng ngừa trước tất trường hợp xảy động làm việc Vì vậy, thuyền viên sở hiểu biết cần phải rèn luyện khả giải nhanh chóng đắn điều kiện khai thác hàng ngày chiến đấu hệ động lực Vậy nên cần ý đến vấn đề thuyết minh nhà máy chế tạo đề cập hết đặc điểm hệ động lực tàu nên gây thêm phức tạp khai thác động đòi hỏi phải độc lập giải nhiều vấn đề công tác phục vụ chúng Trong tất trường hợp khai thác ĐCĐT, sở chủ yếu dựa tài liệu thuyết minh thống phải sử dụng điều kiện hàng ngày chiến đấu Việc khai thác động điều kiện chiến đấu nhiệm vụ tàu định Tất chế độ làm việc đặc trưng cho điều kiện chiến đấu cần phản ảnh học tập thực hành hàng ngày Trong thời gian hoàn thành nhệm vụ chiến đấu động thường phải khai thác điều kiện đặc biệt, đặc trưng chế độ công tác như: chuẩn bị khẩn cấp, khởi động sấy nóng động cơ, động làm việc có hư hỏng số chi tiết, vận hành khơng có chiếu sáng buồng máy Trong chiến đấu, cho động làm việc thời gian ngắn với thông số vượt mức giới hạn sử dụng chúng có số phận bị hỏng Những điều kiện chiến đấu đặc trưng trạng thái tâm lý thuyền viên tác dụng vũ khí địch, phục vụ ĐCĐT tình trạng hư hỏng, hoả hoạn nước tràn vào khoang tàu Hành động thuyền viên điều kiện dựa vào điều khiển động cơ, khắc phục hư hỏng sử dụng biện pháp đảm bảo sức sống tàu Tất hành động cần phải rèn luyện thường xuyên cần phải thục gần phản xạ tự nhiên Một điều kiện quan trọng khai thác động hoàn cảnh sóng gió, ảnh hưởng gió lắc làm tăng đột ngột tải cho động chính, chế độ làm việc trở nên không ổn định Tàu sóng gió làm tăng nhanh độ mệt mỏi say sóng, làm giảm ý chí làm hoàn toàn khả làm việc thuyền viên Thực tế khai thác động cho thấy, điều kiện việc bảo đảm trạm lượng làm việc tin cậy hoàn thành nhiệm vụ chiến đấu có thuyền viên có trình độ hiểu biết rèn luyện tốt Sau nghiên cứu phần “Khai thác ĐCĐT tàu quân ” học viên cần phải biết đặc điểm làm việc nguyên tắc khai thác động điều kiện khai thác tàu quân Mỗi học viên cần phải nắm làm được: - Kỹ thuật tổ chức khai thác ĐCĐT thơng thạo; - Tự chuẩn bị khởi động, khởi động phục vụ động thời gian làm việc; - Biết phân tích tìm điều kiện khai thác thích hợp, xác định chế độ làm việc động có tải có hư hỏng - Điều chỉnh, đánh giá tải xác định công suất động - Tìm khắc phục trục trặc xảy ra, đánh giá tình trạng kỹ thuật động xác định khả tiếp tục khai thác - Hướng dẫn tài liệu kỹ thuật khai thác ĐCĐT - Hướng dẫn cho nhân viên cấp thực nhiệm vụ theo chức trách Một số tài liệu quan trọng giúp cho trình khai thác sau: - Điều lệ công tác kỹ thuật tàu; - Tài liệu dẫn sử dụng chiến đấu trang bị kỹ thuật tàu; - Các điều luật khai thác điêden tàu thuỷ; - Các thuyết minh dẫn khai thác ĐCĐT thiết bị tàu 1.2 Những đặc điểm cơng tác động tàu quân 1.2.1 Điều kiện làm việc ĐCĐT tàu quân Những ĐCĐT dùng tàu quân để truyền lượng cho trục chân vịt để dẫn động máy phụ Trong trường hợp thứ nhất, chúng gọi động chính, trường hợp thứ hai chúng gọi động phụ Các động đặt tàu quân làm việc điều kiện đặc biệt Những điều kiện làm việc đặc biệt động xác định việc chúng nằm thành phần tổ hợp đẩy tàu, bao gồm: động cơ, truyền động, hệ trục, chân vịt vỏ tàu Mỗi thành phần tổ hợp đẩy tàu có đặc tính riêng chúng có liên quan chặt chẽ với nhau, tải động xác định đặc điểm đặc tính thành phần riêng tổ hợp đẩy tàu, phụ thuộc vào trạng thái kỹ thuật chế độ làm việc chúng Những điều kiện làm việc ĐCĐT tàu quân quay chân vịt, xác định yếu tố kết cấu khai thác Các yếu tố kết cấu - Cấp tàu đặc điểm kết cấu vỏ tàu (lượng chiếm nước giãn nước, có cánh ngầm có đệm khí để tiếp xúc tàu với nước …); - Phương pháp truyền công suất từ động đến chân vịt (trực tiếp, truyền động thuỷ lực hay truyền động điện …); - Kết cấu thông số chân vịt (chân vịt cánh cố định biến bước, chân vịt kiểu “ống phụt” …); - Số lượng động quay chân vịt số chân vịt Các yếu tố khai thác - Tình trạng thân vỏ tàu chân vịt (hà bám thân vỏ chân vịt, mức độ gồ ghề bề mặt, có độ nghiêng ngang nghiêng dọc …); - Sự sai biệt lượng chiếm nước so với giá trị định mức; - Thực chế độ (quay vòng, tăng tốc, đảo chiều …); - Các điều kiện khí hậu thời tiết (gióg, gió xốy, có đóng băng …); - Làm việc chế độ lai dắt, động làm việc chế độ giới hạn (chế độ sóng gió), làm việc mớn nước cạn; - Sử dụng phần (cục bộ) chân vịt trạm có nhiều chân vịt phần động trục chân vịt nhiều động dẫn động; - Điều kiện ngoại cảnh (điều kiện khí quyển, giảm áp đường nạp cản áp đường thải …) Tổng hợp tất tải động quay chân vịt có bước cố định xác định đặc tính chân vịt có biểu thức gần dạng: N e = Cnm Trong đó: N e - Cơng suất có ích động cơ; (1.1) C, m - Các hệ số không đổi Giá trị m phụ thuộc vào kiểu tuyến hình vỏ tàu Nó thay đổi phạm vi rộng từ 1, đến 3, xác định phụ thuộc cơng suất động vào số vòng quay làm việc với chân vịt C phụ thuộc vào thông số công tác chân vịt, thân vỏ, điều kiện, chế độ hoạt động hệ động lực Hình dáng đường đặc tính chân vịt tàu qn có tuyến hình thân vỏ khác hình 1.1 Từ hình vẽ ta thấy: cơng suất động làm việc chế độ phận sử dụng nhiều tàu có tuyến hình lướt có cánh ngầm Đồng thời động tàu có lượng dự trữ công suất nhỏ để động tăng tốc Đối với tàu có cánh ngầm chế độ chuyển sang làm việc cánh thường tải, động làm việc lâu dài chế độ khơng cho phép Ne(%) Đặc tính chân vịt phụ thuộc vào yếu tố khai thác, chia đặc tính 100 chân vịt “nặng” đặc tính chân vịt “nhẹ” Trong biểu thức phân tích thay 60 đổi xác định hệ số C Nếu C > C đặc tính chân vịt “nặng”, 40 C < C đặc tính chân vịt “nhẹ” Trên hình 1.2 biểu diễn đặc tính 20 chân vit “nặng” “nhẹ” Đặc tính nặng gió Đặc tính nhẹ đặc tính chân vịt 1- Tuyến hình chiếm nước; 2- Tuyến hình lướt; 3- Tàu có cánh ngầm; 4- Đặc tính hạn chế động cơ; 5- Đặc tính ngồi động mặt nước Ne(%) 100 80 40 20 20 40 60 n (%) 80 n (%) Hình 20 1.1 40Các đặc 60 tính80của100 nhóm chân vịt tàu quân đặc tính chân vịt chế độ sóng 60 80 100 1.2.2 Những đặc điểm công tác ĐCĐT tàu quân Đặc điểm làm việc động tàu quân xác định chủ yếu dựa vào mục đích tàu nhiệm vụ chiến đấu Đối với tàu có nhiệm vụ như: vận tải, tìm địch, cơng, động thời gian công thời gian diễn biến trận đánh, săn đuổi phá vây nhiệm vụ đặc biệt như: tuần tiễu, qt lơi, thả mìn, hộ tống, đổ bộ,… dựa vào nhiệm vụ chiến đấu thực nhiệm vụ chế độ xác định có đặc điểm khai thác riêng Các đặc điểm khai thác đặc trưng cho ĐCĐT tàu quân sau: Đặc điểm khai thác động Động làm việc điều kiện phụ thuộc nhiều vào điều kiện khai thác, chúng có số đặc điểm sau: - Phạm vi thay đổi vòng quay tải theo đặc tính chân vịt rộng; - Khởi động, đảo chiều thay đổi chế độ làm việc nhiều; - Làm việc lâu chế độ tải nhỏ trung bình; - Làm việc điều kiện bị lắc, nghiêng ngang nghiêng dọc cố định; - Làm việc có phận động hệ thống bị hỏng; - Khó khăn việc sửa chữa động việc bố trí chật hẹp khoang máy; - Khả xâm nhập nước vào khoang bên động máy thường bố trí mớn nước tàu Các ĐCĐT đặt tàu ngầm dựa vào sử dụng chiến đấu khai thác chế độ đặc biệt điều kiện phản áp giảm áp tăng Chúng phải làm việc để bảo đảm công suất cho máy tiêu công khác nhau: chân vịt, máy phát, đồng thời cho chân vịt máy phát (chế độ “chân vịt -nạp” chế độ “chân vịt -tiêu thụ”) Đặc điểm động phụ tàu quân sự, ĐCĐT sử dụng để dẫn động máy phát điện chiều xoay chiều Số lượng điêden - máy phát đặt tàu không dựa vào tổng cơng suất cần thiết mà dựa vào yêu cầu bảo đảm sức sống tàu, tất điêden - máy phát phận cần phải bảo đảm làm việc song song lưới điện Các điêden - máy phát có nđặc (% ) điểm sau: B - ổn định, làm việc lâu dài vòng 102 quay định mức; A 100 - Việc thay đổi tải lớn phụ thuộc vào việc đóng, ngắt máy tiêu thụ; 98 20 40 60 80 100 - Bảo đảm làm việc song song 96 số (%) Hình 1.3 Sự phân bố tải máy phát điêden - máy phát có độ dốc Đối với hệ thống điều khiển điêden -của máycác phát, việc điều cần phải có làm việc đặctừtính tốc khác song song người ta đề số yêu cầuh phụ: Kết cấu điều tốc phải đảm bảo sai lệch đặc tính điều tốc thời gian động làm việc Yêu cầu cho phép đảm bảo độ lệch giống đặc tính điều tốc phân bố đồng tải điêden - máy phát làm việc song song Trên hình 1.3 biểu diễn đặc tính điều tốc điêden - máy phát A, B có độ dốc đặc tính điều tốc khác Như hình vẽ điêden - máy phát A có đặc tính thoải tải gần với tải tồn phần ln q tải phân bố tải không đồng điêden - máy phát 1.3 phân loại chế độ làm việc phân chia công suất ĐCĐT tàu quân 1.3.1 Phân loại chế độ làm việc ĐCĐT tàu quân Khái niệm chế độ làm việc ĐCĐT tàu quân Chế độ làm việc động trạng thái làm việc đặc trưng tải, số vòng quay, điều kiện ngoại cảnh, trạng thái nhiệt đặc tính thay đổi chúng Đơi khái niệm “chế độ làm việc” hiểu trường hợp làm việc đặc trưng động cơ, điều kiện hoạt động tiêu biểu, ví dụ: “chế độ sóng gió”, “chế độ chân vịt - nạp”, chế độ lai dắt … Trạng thái nhiệt điêden xác định nhiệt độ chi tiết gián tiếp qua đánh giá nhiệt độ khí thải, dầu bơi trơn nước làm mát Các chế độ làm việc ĐCĐT tàu quân Phụ thuộc vào thay đổi tải, số vòng quay trạng thái nhiệt động cơ, người ta phân thành chế độ làm việc ổn định chế độ làm việc không ổn định a Chế độ làm việc ổn định: Chế độ làm việc ổn định động chế độ tất thơng số phải tìmC, điều kiện ngoại cảnh trạng thái nhiệt giữ nguyên không đổi theo thời gian Các chế độ làm việc động tải phận, trung bình tồn chúng tồn lâu dài theo thời gian người ta gọi ổn định b Chế độ làm việc không ổn định Chế độ làm việc không ổn định động chế độ có thay đổi tải, số vòng quay trạng thái nhiệt theo thời gian Các chế độ: khởi động, sấy nóng máy, tăng tốc độ, hãm tốc độ đảo chiều, làm việc điều kiện sóng gió … chế độ không ổn định 1.3.2 Phân chia công suất dùng cho điêden tàu quân Sự phân chia công suất dùng cho điêden tàu quân cao tốc làm việc theo đặc tính chân vịt Công suất định mức (N eđm ) Công suất định mức N eđm cơng suất tính tốn cơng suất tồn động sản thời gian dài liên tục; tổng số thời gian làm việc công suất dùng cho điêden cao tốc không vượt 10 đến 13% tuổi thọ quy định Công suất định mức lấy 100% Công suất định mức ứng với vòng quay định mức n đm , mô men xoắn định mức M eđm Công suất cực đại (N emax ) Công suất cực đại N emax công suất giới hạn cho phép, thường 100 đến 115% công suất định mức số động cho phép làm việc công suất cực đại liên tục thời gian hạn định Đối với điêden tàu quân cao tốc, thời gian ấn định giờ, tổng số thời gian làm việc chế độ không vượt đến 10% tuổi thọ qui định đến sửa chữa định kỳ Công suất cực đại điêden ứng với vòng quay cực đại n max Công suất khai thác (N ekt ) Công suất khai thác N ekt công suất lớn cho phép động làm việc lâu dài không hạn chế thời gian tuổi thọ Thường công suất khai thác chiếm khoảng 80 đến 90% N eđm Công suất khai thác cực tiểu (N ektmin ) Công suất khai thác cực tiểu N ektmin công suất nhỏ điêden sản liên tục khơng có hạn chế Công suất khai thác tối thiểu định tốc độ lâu dài tối thiểu tàu Cơng suất số vòng quay ổn định nhỏ (N đmin ) Cơng suất số vòng quay ổn định nhỏ N eôđmin công suất nhỏ bảo đảm Ne(% điêden làm việc ổn định khả 120 động tàu thời gian hạn chế Nem Neđ 100 Sự phân chia công suất quy ước Nekt 80 Đối với số động khơng sử 60 dụng tồn Ví dụ: thường điêden khơng sử dụng công suất cực đại40và nhiều 20 Nekt Neôđ công suất định mức Sự phân chia công 20 40 60 suất điêden tàu quân theo đặc tính chânHình vịt1.4 Phân chia cơng suất vòng quay động đốt tàu quân 80 n(%) 100 120 thể hình 1.4.l 1.4 Các tính chất khai thác chủ yếu ĐCĐT tàu quân 1.4.1 Công suất động Khái quát Cơng suất có ích tiêu kỹ thuật bản, đặc trưng cho tính chất khai thác động cơ, xác định số lượng cơng khí có ích động sản đơn vị thời gian tính theo cơng thức: Hay (cv) (1.2) (kW) (1.3) tương tự thường kèm theo hậu nặng nề Đã thống kê trung bình hàng năm tàu xảy 10 ÷ 12 vụ nổ động Các nguyên nhân chế phát triển vụ nổ -te Trong -te động thường xun có khơng khí bị bão hòa, phần tử dầu dạng hạt nhỏ nhiệt độ bình thường cường độ bốc phần tử không đáng kể nồng độ dầu không đạt tới giá trị tới hạn gây nổ Nếu -te xuất “điểm nóng” dạng phần chi tiết máy bị q nóng trở thành nguồn bốc dầu mạnh Sự bốc xảy toàn -te hay phần thể tích bị điền đầy với nồng độ hỗn hợp dầu theo trọng lượng tới giới hạn 88,9 ÷ 94,4% - giới hạn bốc lửa Tiếp tục đốt nóng nhiệt độ hỗn hợp tăng lên đến nhiệt độ bốc lửa nằm khoảng 270 ÷ 3500C Hỗn hợp bị bốc lửa phát sinh nổ ban đầu, van an tồn làm việc -te động bị phá hỏng Tiếp theo áp lực sóng giảm áp suất cục bộ, khơng khí bên ngồi qua -te hỏng xâm nhập vào hỗn hợp khí - khơng khí nóng gây nổ thứ cấp mạnh Khi luồng lửa từ -te gây hỏa hoạn nguy hiểm đến sinh mạng Nguồn sinh nhiệt mạnh phần nóng ổ bạc lót truyền, ổ trục cổ khuỷu, xy lanh pít tơng bị sứt mẻ khí cháy lọt qua Tất nguyên nhân làm hỏng chế độ bôi trơn, làm nóng chi tiết làm giảm nhiệt độ bắt lửa dầu gây nguy nổ -te Biện pháp phòng ngừa tượng nổ -te Để pháp phòng ngừa tượng nổ -te cần phải: - Bảo đảm bôi trơn tin cậy cho động cơ; - Duy trì khe hở ổ chi tiết nhóm xy lanh piston giới hạn cho phép; - Theo dõi làm việc bình thường hệ thống thơng -te; - Phân tích dầu hạn định không cho phép nhiệt độ bắt lửa dầu hạ thấp 1750C; - Theo dõi trạng thái xác van an toàn -te lưới dập lửa chúng; - Không cho phép nhiên liệu làm lỗng dầu bơi trơn Hiện tượng nổ bầu chứa khí nạp Đơi khai thác, tượng nổ bầu chứa khí nạp, sức mạnh hậu gây thường nhỏ vụ nổ -te Các nguyên nhân tượng nổ dầu bôi trơn lọt vào khoang chứa khí động kỳ dầu bị hút vào bầu chứa khí nạp qua cửa hút xéc măng dầu lắp khơng bị mòn, động kỳ - qua hệ thống thông -te Dầu sau lọt vào bầu chứa khí, bị sấy nóng bốc tạo hỗn hợp gây nổ Nguyên nhân bắt lửa trực tiếp hỗn hợp thường khí cháy bị lọt nhiều vào bầu chứa khí nạp cản áp đường thải cao, điều đặc trưng cho động tàu ngầm làm việc chế độ kính tiềm vọng, qt tải trọng dằn hay đóng đột ngột đậy nắp che ống thải khí Các vụ nổ bầu chứa khí thường hay xảy động kỳ đặc điểm hệ thống trao đổi khí làm tăng khả lọt dầu vào bầu chứa khí nạp nhiều Để đề phòng tượng nổ bầu chứa khí nạp cần phải giữ xéc măng trạng thái tốt, xả dầu khỏi bầu chứa khí nạp động làm việc, khơng cho phép cản áp ống thải cao, đảm bảo tốt hệ thống thông -te van an tồn bầu chứa khí nạp 12.5 Động bị vượt tốc Hiện tượng Vượt tốc tượng tốc độ động đột ngột tăng cao làm việc với số vòng quay cao cho phép Khi lực qn tính vượt q giới hạn cho phép cực đại nên gây đứt bu lơng truyền truyền, thủng pít tơng xy lanh, nóng chảy ổ dẫn đến gãy trục khuỷu Nguyên nhân Các nguên nhân vượt tốc thường liên quan đến trục trặc thiết bị nhiên liệu, điều tốc xéc măng dầu Hiện tượng vượt tốc xảy bơm cao áp bị kẹt, sai lệch vị trí “0” bơm cao áp; kẹt van trượt pít tơng tự động điều tốc; xéc măng dầu bị mòn nhiều hay lắp không làm dầu lọt nhiều vào buồng cháy; dầu với số lượng đáng kể lọt vào bầu khí nạp động bắt đầu làm việc Biện pháp khắc phục Nếu động bắt đầu làm việc với vượt tốc để dừng máy phải ngừng việc cung cấp nhiên liệu khơng khí cách gạt tay gạt vị trí “0” tăng tải cho động tùy khả 12.6 Nóng chảy ổ trục khuỷu Hiện tượng Khi động làm việc, nguyên nhân việc cung cấp dầu bơi trơn đến ổ trục khuỷu bị xấu hay bị ngừng hoàn toàn lớp kim loại chịu ma sát ổ bắt đầu bị nóng chảy ma sát đốt nóng tăng Hiện tượng hư hỏng gọi chảy ổ Khi kim loại chịu ma sát bị nóng chảy nhiều bị dính lên cổ trục làm xây xát cổ trục quay ổ khả chịu ma sát Hư hỏng nặng loại trục khuỷu, gối đỡ ổ với -te bị biến dạng nhiệt Trong trường hợp để phục hồi động yêu cầu phải thay truyền, trục khuỷu, ổ trục khuỷu -te động Như ốn hợp lý thay động Nguyên nhân Các nguyên nhân nóng chảy ổ là: khơng đủ áp suất dầu khe hở ổ trục thiết lập sai; chất lượng thấp kim loại chịu ma sát tiếp xúc bề mặt bạc lót với cổ trục, dầu bị lỗng nhiên liệu hay nước lọt vào, chế độ sấy nóng khơng tăng tải đột ngột, khởi động không bơm dầu trước khởi động mà van đường ống đóng Các dấu hiệu đặc trưng Các dấu hiệu đặc trưng cho biết tượng chảy ổ là: vòng quay giảm, áp suất dâu giảm nhiệt độ dầu tăng; xuất tiếng gõ khơng bình thường khói trắng khí xả với mùi đặc biệt; có mạt kim loại bầu lọc; đèn báo tín hiệu bầu lọc tín hiệu làm việc (động kiểu M -500) Khi phát dấu hiệu phải dừng máy tìm nguyên nhân cố Biện pháp khắc phục Để phòng ngừa chảy ổ cần phải kiểm tra chặt chẽ làm việc hệ thống bôi trơn dụng cụ đo - kiểm, việc sấy nóng máy tăng tải phải qui phạm; khởi động máy sau bơm dầu; theo dõi định kỳ trạng thái ổ cổ trục khuỷu; không cho phép để lọt nước, nhiên liệu tạp chất học vào dầu 12.7 Các cố đặc trưng động Khi khai thác thục xảy hư hỏng động Người kỹ sư điện thường xuyên phải xử lý nhiều cố Các cố đặc trưng thường cho cá qui phạm khai thác động tàu thủy, dẫn nhà máy hướng dẫn khai thác Trong thời gian khởi động Trong thời gian khởi động xuất có trục trặc làm cho động khó hồn tồn khơng khởi động Điều xảy nhiệt độ mơi trường thấp không đủ áp suất khởi động (hay điện áp ắc qui thấp), van khởi động khơng kín bị kẹt, tắc ống dẫn khí vào, hệ thống nhiên liệu hay mạch điện khởi động bị hư hỏng Trong thời gian động làm việc Trong thời gian động làm việc xuất cố phá hủy chế độ làm mát bôi trơn, tải điều chỉnh động không tốt, không ý theo dõi thiết bị đo - kiểm hệ thống đèn tín hiệu cố Đơi phát trục trặc nhờ màu khói khí xả Khói đen tải toàn hay số xy lanh, cấu phối khí hay thiết bị nhiên liệu làm việc khơng bình thường, động điều chỉnh áp suất tăng áp thấp Khói xanh cho biết có nhiều dầu lọt vào buồng cháy Khói trắng sáng chứng tỏ nước lọt vào xy lanh Các tiếng gõ lạ động xuất chứng tỏ việc cấp nhiên liệu sớm hay muộn, khe hở dẫn động xu páp khe hở ổ trục (đặc biệt ổ trục khuỷu) lớn Các van an toàn làm việc tải tất số xy lanh riêng biệt Các cố hay gặp khai thác cần nghiên cứu cẩn thận thực hành đặc biệt chúng phải phân biệt nguyên nhân xuất cố Hệ thống hóa phân tích ngun nhân cố làm nguồn thơng tin quan trọng để hồn thiện kết cấu cơng nghệ chế tạo động cơ, tích lũy kinh nghiệm khai thác hiệu chỉnh hướng dẫn; huấn luyện chiến sĩ nhận thức phương pháp khai thác thục đảm bảo điêzen làm việc khơng có hư hỏng Chương 13 Độ hao mòn chi tiết ĐCĐT tàu quân hệ thống kiểm tra sửa chữa định kỳh 13.1 Các nguyên nhân tính chất gây hao mòn chi tiết ĐCĐT Trạng thái kỹ thuật động q trình khai thác mòn nên bị thay đổi: công suất bị giảm, tiêu hao nhiên liệu dầu nhờn tăng lên, mức ồn độ rung động tăng Thường thường hao mòn chi tiết động mang đặc tính quy luật Cần hiểu biết quy luật để tổ chức khai thác, sửa chữa kỹ thuật thành thạo nâng cao tuổi thọ động Sự hao mòn q trình thay đổi kích thước, độ kín, trọng lượng tính chất vật liệu chi tiết, dẫn đến giảm chất lượng khai thác động Khi khai thác thục cường độ mòn khơng vượt q giới hạn xác lập Sai lệch khỏi điều kiện khai thác định mức, ví dụ tải, gây gia tăng độ mòn động Dựa vào nguyên nhân phát sinh, người ta phân chia thành mòn học, mòn ăn mòn mòn xâm thực Mòn học Mòn học xảy ma sát bề mặt tiếp xúc kết hợp tượng mòn học - phân tử, học - ăn mòn mài mòn a Mòn học - phân tử: Mòn học - phân tử xuất tác dụng lực tác dụng tương hỗ phân tử vật liệu mặt ma sát, kết xảy dứt đứt phần tử, chuyển vật liệu chi tiết lên bề mặt vào vật liệu chi tiết khác b Mòn học - ăn mòn: Mòn học - ăn mòn xảy ôxi hoá bề mặt làm việc ôxi không khí, thành phần hoạt tính sản vật cháy axit có nhiên liệu dầu bôi trơn, phá huỷ màng ơxít tạo tác dụng lực ma sát Sự mài mòn xảy kết sản vật mài mòn lọt vào bề mặt làm việc, cốc hoá dầu, cặn bẩn, cáu than, v.v Tất chi tiết làm việc động chịu mòn học: xéc măng, xy lanh, ổ, ống dẫn hướng xu páp, v.v Ăn mòn ăn mòn xuất tương tác hoá học hay điện hoá bề mặt kim loại với nước làm mát, khí cháy hay ẩm Ăn mòn hố học (chất khí) kết tác dụng trực tiếp khí cháy lên bề mặt kim loại Nó tác dụng lên đỉnh pít tơng, nắp xy lanh, lên bề mặt làm việc xy lanh lên xu páp Ăn mòn điện hố (chất lỏng) tác dụng lên chi tiết tiếp xúc với nước làm mát hay ẩm đóng vai trò dung mơi, chi tiết bị ăn mòn tác dụng dòng điện Vơnte xuất phần kim loại có chênh lệch điện Ăn mòn điện hố tác dụng lên mặt ngồi xy lanh, mặt khoang nước làm mát nắp máy, blok xy lanh phận hệ thống làm mát Mòn xâm thực Mòn xâm thực tượng xâm thực xuất khoang làm mát, kèm theo ăn mòn điện hoá, liên quan đến phá huỷ màng bảo vệ bề mặt kim loại Các mặt xy lanh chịu mòn xâm thực Trị số độ mòn xác định phương pháp đo kích thước chi tiết, cách cân, phương pháp chuẩn nhân tạo, sử dụng đồng vị phóng xạ máy ghi biến dạng Phương pháp “đo vi” phương pháp để xác định trị số độ mòn kể điều kiện tàu lẫn xí nghiệp sửa chữa Muốn xác định độ mòn tổng thể động xét đốn gián tượng giảm chất lượng khai thác (sự giảm cơng suấts, tiêu tốn nhiên liệu dầu bơi trơn tăng lên, biểu khói đen khí xả, v.v ) theo thời gian làm việc tổng cộng động tính từ thời điểm chế tạo hay sau sửa chữa 13.2 Đặc tính mòn chi tiết động ống lót xy lanh Độ mòn ống lót xy lanh với độ mòn nhóm pít tơng thường xác định thời hạn phục vụ động trước sửa chữa Bề mặt làm việc xy lanh bị mòn phần lớn mòn học ăn mòn; mặt ngồi bị mòn ăn mòn điện hố mòn xâm thực Vì ăn mòn bề mặt làm việc xy lanh, mòn bề mặt ngồi khảo sát chương trước, nên khảo sát mài mòn học xy lanh Mòn học xy lanh có tính chất sau: - Mòn theo độ cao, nguyên tắc, hạn chế đoạn khơng lớn tương ứng vị trí xéc măng thời điểm pít tơng điểm chết Vì vị trí tốc độ pít tơng gần tới 0, xéc măng thời điểm nổ bị ép vào xy lanh với lực lớn nhất, nên xuất ma sát nửa ướt, trường hợp độ mòn lớn Mòn học kèm theo ăn mòn bề mặt gương xy lanh Ngồi giới hạn phần độ mòn nhỏ tốc độ pít tơng tăng, làm xuất chế độ ma sát ướt - Độ mòn có tăng đoạn tương ứng vị trí pít tơng điểm chết dưới, điều kiện bôi trơn xấu - động kỳ, độ mòn xy lanh tăng lên khu vực cửa quét thải, áp suất riêng xéc măng bị tăng lên đoạn nối cửa, bơi trơn bị xấu dầu bị khơng khí qt hay khí thải thổi dạt - Theo chu vi, xy lanh bị mòn thành dạng elíp áp suất pít tơng ép khơng lên xy lanh Độ mòn khơng xy lanh theo chiều cao đường kính gây tăng khe hở pít tơng xy lanh, phá huỷ làm việc bình thường xéc măng nguyên nhân chủ yếu làm giảm công suất động tổn thất phần khơng khí nạp lọt khí cháy xuống te Độ mòn giới hạn xy lanh ĐCĐT cao tốc không vượt q 0,6 ÷ 1,0% đường kính xy lanh Độ côn không vượt 0, 15mm 1m độ dài Nhóm pít tơng Pít tơng bị mòn phần dẫn hướng, xéc măng rãnh xéc măng, bề mặt đỡ bệ chốt chốt Xéc măng bị mòn nhiều cả, đoạn hành trình riêng biệt pít tơng làm việc điều kiện ma sát nửa ướt chịu áp suất cao, nhiệt độ cao sản phẩm cháy ăn mòn mạnh Khi bị mòn, chiều dày bị giảm, tính chất đàn hồi bị xấu khe hở miệng xéc măng bị tăng lên, tăng vọt khí cháy khơng khí nạp Việc đạt tới khe hở giới hạn miệng xéc măng xác định cần thiết tháo động để thay xéc măng Vì vậy, giá trị độ mòn xéc măng tiêu xác định thời hạn làm việc động tới sửa chữa Các xéc măng lại bị mòn Các rãnh xéc măng bị mòn theo chiều cao, nguyên nhân mòn gây va đập xéc măng, tác dụng mài mòn ăn mòn Phần dẫn hướng pít tơng bị mòn Khi làm việc có bị ơvan Chốt pít tơng bị mòn theo đường kính, đồng thời bị độ elíp bị Độ mòn chốt, bề mặt tỳ bệ chốt đầu nhỏ truyền dẫn đến làm tăng khe hở ổ đầu to truyền, xuất tiếng gõ, làm xấu chất lượng bơi trơn Độ elíp giới hạn theo đường kính pít tơng độ theo chiều dài phần dẫn hướng, ĐCĐT không đượt vượt 0,15 ÷ 0, 80mm Độ mòn giới hạn xéc măng theo bề dày khơng vượt q 0,005 ÷ 0, 006 đường kính xy lanh Độ elíp độ chốt pít tơng khơng vượt q 0,12 ÷ 0,25mm Trục khuỷu ổ đỡ Người ta xác định tuổi thọ động kỳ đại tu theo thời gian đạt tới độ mòn giới hạn cổ trục khuỷu khe hở ổ Các cổ trục ổ chịu mòn ma sát, mài mòn ăn mòn Kết quả, đường kính cổ trục bị giảm, đường kính bạc lót đến ổ khe hở ổ tăng lên Điều dẫn đến làm xấu điều kiện bôi trơn, tăng ma sát tăng nguy nóng chảy ổ Trị số độ mòn ổ riêng biệt bạc lót khơng nhau, phá huỷ đồng tâm cổ khuỷu trục khuỷu bị uốn phần riêng biệt Độ uốn đo theo sai lệch má trục Nếu trị số sai lệch má khuỷu đạt trị số giới hạn phải tháo rã động lắp đặt lại trục, theo nguyên tắc phải thay tất bạc lót ổ khuỷu Ngoài ra, cổ trục bạc lót bị mòn khơng tiết diện khác nhau, kể theo độ dài lẫn theo chu vi Do đó, xuất độ cơn, hình trống, độ ôvan Giá trị độ mòn giới hạn cho phép trục ổ cho thuyết minh động hay tài liệu kỹ thuật cho sửa chữa 13.3 ảnh hưởng yếu tố khai thác chủ yếu tới độ mòn động Các yếu tố khai thác chủ yếu có ảnh hưởng đến cường độ mòn là: tải trọng, số vòng quay, tính ổn định chế độ làm việc, tần số khởi động dừng máy, hiệu bôi trơn trạng thái nhiệt động Tải trọng Tải trọng cao (đặc trưng P c cao) áp suất riêng biệt chi tiết lớn, ứng suất nhiệt cao hơn, khó đảm bảo chế độ ma sát ướt mòn mạnh Nhưng tải trọng q thấp trình tạo hỗn hợp bị xấu chi tiết có nhiệt độ thấp Khi động làm việc với khe hở lớn nhóm pít tơng - xy lanh, lọt khí cháy xuống te bị tăng, xéc măng bị cốc hố, điều kiện bơi trơn bị xấu đi, điểm dẫn đến tăng cường độ mòn Các tổn thất công suất động cho ma sát xác định quan hệ: Vì vậy, số vòng quay ảnh hưởng đơn trị đến độ mòn động Tăng vòng quay cường độ mòn tăng Sự thay đổi số vòng quay gây xuất thời kỳ chạy rà chi tiết làm việc, làm tính ổn định chế độ bơi trơn Vì vậy, chuyển tiếp chế độ làm việc khởi động dừng động ln kèm theo tăng cường độ mài mòn Các nghiên cứu thực nghiệm ra, giá trị độ mòn lót xy lanh, xéc măng pít tông sau lần khởi động khẩn cấp tương đương độ mòn chi tiết động làm việc ÷ 10 cơng suất tồn Trạng thái nhiệt động Trạng thái nhiệt động ảnh hưởng chủ yếu đến cường độ mòn chi tiết nhóm pít tơng - xy lanh Khi giảm nhiệt độ nước làm mát, dầu bơi trơn vách xy lanh điều kiện bôi trơn bị xấu đi, ngưng tụ ẩm hình thành axit ăn mòn khoang xy lanh bị tăng lên, kết làm tăng cường độ mòn học ăn mòn lót xy lanh, xéc măng pít tơng Thí nghiệm chứng minh: giảm nhiệt độ dầu bôi trơn đại lượng từ ÷ 100C dẫn đến tăng độ mòn chi tiết động thời gian khởi động tới 1,5 ÷ lần Chế độ nhiệt độ ảnh hưởng đặc biệt lớn đến độ mòn sử dụng nhiên liệu có lưu huỳnh 13.4 Các biện pháp để giảm độ mòn chi tiết động Để giảm độ mòn cho chi tiết cần phải: - Thực nghiêm túc yêu cầu nhà máy dẫn quy phạm khai thác động cơ; - Tránh khởi động thường xuyên động từ trạng thái nguội; - Đảm bảo sấy nóng sơ dầu, nước thân động trước khởi động; - Duy trì nhiệt độ tối ưu nước dầu tất chế độ làm việc; - Bơm sục dầu cẩn thận cho động trước khởi động; - Theo dõi trạng thái làm việc tốt bầu lọc dầu, nhiên liệu nước - Không cho phép động làm việc lâu tải, tải nhỏ hay không tải - Thay dầu bôi trơn thời gian kiểm tra chất lượng dầu trình khai thác - Tiến hành quan sát bảo dưỡng kỹ thuật định kỳ thời gian đầy đủ nội dung 13.5 Thời hạn phục vụ tuổi thọ động Thời gian làm việc tổng cộng động theo giờ, tiêu để xét đoán cần thiết tiến hành bảo quản, kiểm sửa Chỉ tiêu này, thử nghiệm kỹ thuật tin cậy giá thử tàu xác định sơ thời hạn tối ưu để thay dầu sửa chữa, kể chi tiết cá biệt lẫn toàn động Tuổi thọ động đến kiểm tra nhóm pít tơng Tuổi thọ động đến kiểm tra nhóm pít tơng số làm việc tổng cộng nhà máy xác định từ lúc bắt đầu khai thác hay sau sửa chữa, đến lần tháo rã phận động để kiểm tra làm vệ sinh nhóm pít tơng, thay xéc măng rà xu páp Tuổi thọ động đến sửa chữa nhà máy Tuổi thọ động đến sửa chữa nhà máy (đi đốc) số làm việc tổng cộng nhà máy ấn định từ lúc bắt đầu khai thác hay sau sửa chữa đến lần sửa chữa nhà máy cho động cơ, tiến hành vào giai đoạn sửa chữa cho tàu nhà máy Tuổi thọ toàn động Tuổi thọ toàn động số làm việc tổng cộng nhà máy ấn định từ bắt đầu khai thác đến lý Thời hạn phục vụ động Thời hạn phục vụ động thời hạn khai thác nhà máy xác lập đến trạng thái giới hạn động giới thiệu tài liệu kỹ thuật, đến lý Theo yêu cầu Điều lệ công tác kỹ thuật Hải quân, phụ thuộc vào kiểu công dụng động cơ, giá trị tuổi thọ thời hạn phục vụ ấn định: - Tuổi thọ đến kiểm tra nhóm pít tơng : Từ 3000 ÷ 6000 giờ; - Tuổi thọ đến sửa chữa xưởng : Từ 3000 ÷ 25000 - Tuổi thọ tồn : Từ 1000 ÷ 50000 - Thời hạn phục vụ : Từ 10 ÷ 25 năm Thời hạn phục vụ tuổi thọ cho tài liệu kỹ thuật xuất xưởng động Chú ý: Đối với động động cao tốc, tháo lắp sửa chữa đốc tiến hành nhà máy hay xưởng trạm, đồng thời tuổi thọ đến kiểm tra nhóm pít tơng 13.6 Ý nghĩa, phân loại nội dung bảo quản dự phòng kiểm sửa định kỳ cho động Để trì động tuổi thọ ấn định, tàu quân Hải Quân thực công tác bảo quản dự phòng kiểm sửa định kỳ Kiểm tra sửa chữa dự phòng theo kế hoạch mang tính chất bắt buộc có mục đích là: Phòng ngừa tình trạng mòn sớm gây cố gãy vỡ tai nạn; Phát kịp thời khắc phục khuyết tật cố; Tích luỹ khái qt hố số liệu kỹ thuật đặc trưng cường độ mòn chi tiết riêng biệt phận động Khối lượng công việc bảo quản dự phòng kiểm sửa định kỳ, chu kỳ chúng xác định sở nghiên cứu kỹ kinh nghiệm khai thác động phản ánh hướng dẫn phù hợp lệnh Bảo quản dự phòng tiến hành qua thời hạn xác định (hàng ngày hàng tuần) qua số làm việc xác định (qua 100, 500, 1500 ) Kiểm sửa định kỳ phân chia thành hàng hải, hàng ngày, trung tu đại tu Chu kỳ, thời hạn thứ tự tiến hành bảo quản dự phòng kiểm sửa định kỳ xác định lệnh quy trình khai thác tàu quân Hải Quân quy định việc tổ chức sửa chữa tàu quân Hải Quân Khối lượng công việc sửa chữa, việc tổ chức chúng thực khảo sát giáo trình sửa chữa tàu Kế hoạch bảo quản dự phòng kiểm sửa định kỳ quan tham mưu lữ đoàn thực Không cho phép huỷ bỏ thời hạn thực bảo quản dự phòng kiểm sửa định kỳ Trách nhiệm thực thời gian bảo quản dự phòng kiểm sửa định kỳ, phân chia thời gian sử dụng thời gian thuộc huy lữ đồn thuyền trưởng, trách nhiệm chất lượng tổ chức kiểm tra, sửa chữa kỹ sư khai thác lữ đoàn tàu Bảo quản hàng tháng thơng thường tiến hành cứ, song vào thời kỳ biển xa thực biển Khi chuẩn bị bảo quản phải thực biện pháp sau: Lập kế hoạch tiến hành bảo quản; Chuẩn bị loại vật tư, phụ tùng dự trữ, tài liệu, dụng cụ đồ nghề cần thiết; Đề nghị cấp hỗ trợ thực công việc máy công cụ, thiết bị hàn Khi thực bảo quản, nhân viên phải kiểm tra sửa chữa cấu hệ thống mà họ điều khiển Chất lượng tốc độ hoàn thành bảo quản phụ thuộc nhiều vào trình độ kỹ thuật người Nếu cá nhân có kỹ sửa chữa tốt vật tư chi phí đảm bảo bảo quản hoàn thành thời hạn với chất lượng cao Việc tháo, lắp động cần phải tiến hành phù hợp với yêu cầu dẫn Khi phải đặc biệt ý thực quy định kỹ thuật an toàn, điều lệ tàu quân hướng dẫn đấu tranh bảo đảm sức sống tàu Tất công việc kiểm tra sửa chữa động phải thực với hướng dẫn nhà máy ghi vào lý lịch máy sổ nhật ký trực canh Thực bảo quản dự phòng kiểm sửa định kỳ tàu biển có khó khăn định loạt đặc điểm riêng biệt Cái tàu biển phương tiện kỹ thuật trạng thái sẵn sàng chiến đấu, việc điều động người cho bảo quản dự phòng kiểm sửa định kỳ bị hạn chế Nếu giai đoạn biển, động hoàn thành số làm việc ấn định rhì phải tiến hành bảo quản dự phòng kiểm sửa định kỳ chúng Các công việc phải tiến hành mạn, động mạn trạng thái hoạt động hay sẵn sàng hoạt động, trạm mạn kiểm sửa Trưởng ngành xác định khối lượng công việc tuỳ thuộc thời gian thuyền trưởng cho phép Những phận hệ thống động chưa kiểm tra cần đặt ý đặc biệt Sửa chữa tiến hành nhà máy khác nhiều so với thực tàu ở: khối lượng công việc lớn thời gian nhiều hơn, điều khảo sát giáo trình sửa chữa tàu quân ... chất động ĐCĐT tàu quân đặc trưng yếu tố: - Sự chuẩn bị cho động vào hoạt động; - Giá trị vòng quay tải phạm vi cơng tác; - Tính tăng tốc động cơ; - Mô men động sản đảo chiều; - Công suất cho... đặc điểm cơng tác động tàu qn 1.2.1 Điều kiện làm việc ĐCĐT tàu quân Những ĐCĐT dùng tàu quân để truyền lượng cho trục chân vịt để dẫn động máy phụ Trong trường hợp thứ nhất, chúng gọi động chính,... chân vịt; - Giảm hiệu suất truyền động đồng tâm mài mòn chi tiết truyền động; - Tăng lượng chiếm nước tàu cơng việc hốn cải tăng lượng dự trữ Như vậy, q trình khai thác tàu cơng suất động giảm xuống,