Текущий ремонт и техническое обслуживание локомотивов

8.1 Технологическая оснастка

Работа проводится с использованием ДВС типа 20ЧН 26/26 одноцилиндрового отсека ДВС типа Д100, коленчатого вала и двух шатунов ДВС типа Д100.

В качестве измерительного инструмента: набор щупов № 4, микрометр и нутромер с пределом измерения 150-175 мм.

8.2 Порядок выполнения работы

Зазор «на масло» и «провисание» у коренного подшипника коленчатого вала измеряют до разборки и после сборки, а зазор «на масло» у шатунного подшипника - после демонтажа поршня с шатуном из цилиндра.

8.2.1 Измерение зазора у коренного подшипника коленчатого вала

Измерение зазоров у подшипника нижнего коленчатого вала производят в следующем порядке:

а) измеряют щупом зазор между шейкой и нерабочим вкладышем в точке А с двух сторон подшипника, устанавливая поочередно соседние шатунные шейки в нижней мертвой точке. При этом пластина щупа должна входить между деталями на всю длину;

б) измеряют зазор между шейкой и рабочим вкладышем в точке Б, с обеих сторон подшипника, устанавливая поочередно соседние шатунные шейки в верхней (внутренней) мертвой точке.

8.2.2 Оформление отчета

Результаты обмера записывают в карту измерения журнала лабораторных работ. За действительный зазор в коренном подшипнике принимается зазор «на масло» - как суммарная среднеарифметическая величина зазоров А и Б с обеих сторон подшипника, т. е.

З_М = [(А_У + А_Г) + (Б_У + Б_Г)] / 2, (8.1)

где А_У, Б_У - зазор «на масло» и «провисание» со стороны управления; А_Г, Б_Г - зазор «на масло» и «провисание» со стороны генератора.

Пример вычисления зазоров: в результате измерения седьмого коренного подшипника нижнего коленчатого вала ДВС 10Д100 были зафиксированы зазоры, представленные в табл. 8.1.

Таблица 8.1

Результаты измерения зазоров, мм

Сторона управления	Сторона генератора
АУ	БУ	АГ	БГ
0,19	0,07	0,22	0,09

Действительный зазор «на масло»:

З_М = [(0,19 + 0,22 + 0,07 + 0,09)] / 2 = 0,285 мм.

«Провисание» как суммарная среднеарифметическая величина зазора Б с обеих сторон подшипника определяется по формуле

З_П = (Б_У + Б_Г) / 2. (8.2)

Пользуясь условиями вышеприведенного примера, определяют «провисание»

З_П = (0,07 + 0,09) / 2 = 0,08 мм.

В заключение дается оценка качества сборки коренных подшипниковых узлов коленчатого вала.

8.2.3 Измерение зазора в шатунном подшипнике коленчатого вала дизеля

Из-за конструктивных особенностей подшипникового узла измерить щупом зазор «на масло» у шатунных подшипников ДВС типа Д100 в собранном виде нельзя. Поэтому его определяют путем непосредственного обмера деталей:

а) собирают нижнюю головку шатуна. Для этого ставят в шатун и в крышку вкладыши (согласно клеймам) и равномерно затягивают гайки шатунных болтов до совпадения меток, нанесенных на гайках и шатунных болтах;

б) измеряют индикаторным или микрометрическим нутромером диаметр подшипника в I и II поясах в плоскости симметрии шатуна а-а (рис. 8.2);

в) измеряют микрометром диаметр шатунной шейки контролируемого подшипника согласно схемам, представленным на рис. 3.1.

Рис. 8.2. Схема измерения диаметра шатунного подшипника коленчатого вала

8.2.4 Оформление отчета

Результаты обмеров заносят в карту измерения в журнале лабораторных работ. Зазор «на масло» в шатунном подшипнике находят как разность между диаметром подшипника Д в плоскости оси симметрии шатуна и наименьшим диаметром d шатунной шейки коленчатого вала

З_Ш = Д - d. (8.3)

За действительный зазор «на масло» в контролируемом подшипнике принимают среднеарифметическую величину зазоров, полученных с каждой стороны подшипника в I и II поясах, определяемую по формуле

З_Ш = (З_Ш1 + З_Ш2) / 2. (8.4.)

Пример вычисления зазоров: в результате измерения были найдены размеры деталей, приведенные в табл. 8.2.

Таблица 8.2

Результаты замеров зазоров «на масло»

Пояс измерения	Диаметр подшипника, мм	Диаметр шейки вала, мм
	а-а	а-а	В-в
I	178,08	177,80	177,86
II	178,10	177,78	177,85

З_Ш1 = 178,08 - 177,80 = 0,28 мм;

З_Ш2 = 178,10 - 177,78 = 0,32 мм.

Действительный зазор в подшипнике составит:

З_Ш = (0.28 + 0,31) / 2 = 0,30 мм.

В заключение необходимо дать оценку качества комплектования подшипниковых узлов шатуна ДВС, исходя из норм, указанных в правилах ТО и ТР тепловоза.

Контрольные вопросы

1. Как измеряется суммарный зазор «на масло» в коренном подшипнике?

2. Как измеряется «провисание» шейки коленчатого вала?

3. Какой суммарный зазор «на масло» и «провисание» допускается при выпуске из ТР-3?

4. Как определяется зазор «на масло» в шатунном подшипнике?

5. Как регулируется суммарный зазор «на масло» в коренном подшипнике?

6. Как устраняется «провисание» шеек коленчатого вала?

7. Как регулируется суммарный зазор « на масло» в шатунном подшипнике?

Лабораторная работа № 10. Проверка качества сборки узлов с подшипниками качения и зубчатой передачи

10.1 Проверка качества сборки роликового подшипника буксы колесной пары

Цель работы. Чтобы достигнуть надежной работы узлов с подшипниками качения, к их сборке предъявляют жесткие требования: обойма подшипника, устанавливаемая на вращающуюся деталь, монтируется с натягом, а на неподвижную - с зазором. Исходя из этого правила, на большей части узлов с подшипниками качения внутренняя обойма ставится с натягом, а наружная - с зазором. При этом не допускается как чрезмерный натяг, который может привести к разрыву внутреннего кольца или к заклиниванию роликов (шариков), так и малый, который может привести к ослаблению и проворачиванию кольца. Опасно монтировать с натягом и наружную обойму, что может привести к уменьшению радиального зазора и к заклиниванию подшипника.

Учитывая это обстоятельство, после сборки узла с подшипниками качения, обязательно контролируют, так называемый, «посадочный зазор» путем измерения щупом радиального зазора между роликами и кольцом.

Лабораторная работа знакомит студентов с техникой измерения зазоров в подшипниках качения контактным способом.

10.1.1 Технологическая оснастка

В качестве технологической оснастки применяется набор щупов № 4. Работа проводится с использованием колесной пары тепловоза серии ТЭ10 или 2ТЭ136.

10.1.2 Порядок выполнения работы

Для измерения радиального зазора в роликовом подшипнике буксы открывают ее крышку. Поворачивают буксу вокруг оси колесной пары (или наоборот), и через каждые четверть оборота пластиной щупа измеряют зазор между внутренним кольцом и роликом в вертикальной плоскости. При этом зазор у подшипника измеряют в верхней части, так как колесная пара не касается головки рельсов (рис 10.1).



Рис. 10.1. Букса колесной пары тепловоза:

1 - лабиринтовое кольцо; 2 - пре- дохранительная планка; 3 - задняя крышка; 4 - арка; 5 - опора балансира; 6, 7 - дистанционные кольца; 8 - корпус буксы; 9 - разделительная диафраг- ма; 10 - передняя крышка; 11 - регулировочная прокладка; 12 - осевой упор; 13 - крышка; 14 - пружина; 15 - пластинчатая пружина; 16 - войлочный фи- тиль; 17 - стопорное кольцо; 18,19 - пробки для заполнения твердой и жидкой смазки; 20 - роликоподшипник; 21 - осевой упор средней колесной пары

10.1.3 Оформление отчета

Результаты измерения заносят в журнал лабораторных работ. За действительный «посадочный зазор» в подшипнике качения принимается наименьший из четырех радиальных зазоров. Действительный зазор сравнивают с допустимым размером, исходя их норм, изложенных в инструкции по техническому обслуживанию и ремонту узлов с подшипниками качения локомотивов и мотор-вагонного подвижного состава (№ ЦТ/330- 1995 г).

10.2 Проверка качества сборки шестерен вертикальной передачи и шестерен привода насосов дизеля типа Д100

Цель работы. Для достижения нормальной работы любой зубчатой передачи, при ее сборке соблюдают ряд условий, наиболее существенным из которых является установление необходимого бокового и радиального зазоров между зубьями шестерен. Отсутствие этих зазоров приводит к заклиниванию зубьев и их поломке, при больших зазорах работа передачи сопровождается большим шумом, толчками и рывками. У собранной зубчатой передачи зазоры между зубьями можно измерить (в зависимости от конструкции передачи): боковой зазор - щупом, индикаторным приспособлением или выжимкой; радиальный зазор - выжимкой. Наиболее точные результаты получают при помощи выжимки из свинца, алюминия или пластмассы. Объясняется это тем, что при пропуске выжимки между зубьями шестерен, последние раздвигаются и занимают примерно такое положение, как при работе передачи.

10.2.1 Технологическая оснастка

Для выполнения этой работы необходимо иметь выжимки и набор щупов № 4. Работа проводится на одноцилиндровом отсеке ДВС типа Д100.

10.2.2 Порядок выполнения работы

Согласно правилам ТО и ТР тепловозов типа ТЭ10 при ревизии вертикальной передачи контролируют и при необходимости регулируют боковые зазоры между зубьями шестерен при сдвинутых валах в сторону генератора и раздвинутых - в сторону управления.

Конструкция передачи позволяет измерить зазоры любым из перечисленных способов. В данной работе боковой зазор измеряют выжимкой. Для этого устанавливают выжимку перпендикулярно зубу шестерни и проворачивают валы по ходу. После этого обжатую выжимку измеряют микрометром с обеих сторон зуба и за действительный зазор принимают их сумму. Замеры делают при сдвинутых и раздвинутых валах.

После этого измеряют боковой зазор между зубьями шестерен привода насосов при помощи набора щупов. Щупы помещают в зону делительной окружности через 90⁰ так, чтобы они входили в зазор с небольшим натягом и выполняют четыре замера.

10.2.3 Оформление отчета

За действительный боковой зазор между зубьями шестерен вертикальной передачи принимают наименьший из полученных зазоров при сдвинутых валах в сторону генератора и наибольший - из полученных зазоров при раздвинутых валах в сторону управления.

За действительный боковой зазор в шестернях привода насосов принимается среднее значение из четырех.

Действительные зазоры сравнивают с допустимыми, указанными в правилах ТО и ТР, и делают выводы о качестве монтажа исследуемых зубчатых передач.

Пример вычисления зазоров. Измерениями зафиксированы зазоры в зубьях вертикальной передачи (табл. 10.1).

Таблица 10.1

Результаты замеров бокового зазора в вертикальной передаче

Угол поворота	00	900	1800	2700
При сдвинутых валах, мм	0,25	0,21	0,23	0,27
При раздвинутых валах, мм	0,35	0,31	0,32	0.37

Действительный минимальный боковой зазор при сдвинутых валах - 0,21 мм. Действительный максимальный боковой зазор при раздвинутых валах - 0,37 мм.

Контрольные вопросы

1. Как определяется радиальный зазор в подшипнике качения?

2. Какие нарушения в монтаже подшипника качения могут привести к уменьшению радиального зазора?

3. Что принимается за действительный боковой зазор в конической передаче?

4. Как регулируется боковой зазор в вертикальной передаче ДВС?

5. Что принимается за действительный зазор в цилиндрической передаче?

6. Как регулируется боковой зазор в цилиндрической передаче?

Лабораторная работа № 11. Проверка качества сборки тягового электродвигателя

Цель работы. Тяговый электродвигатель (ТЭД) является сложным узлом, состояние которого влияет на работоспособность всего локомотива. В процессе эксплуатации тягового электродвигателя часто происходят отказы его основных узлов. Надежная работа ТЭД зависит во многом от качества сборки подшипниковых и коллекторно-щеточных узлов. Приобретение практических навыков в деле оценки качества сборки ТЭД и является целью данной лабораторной работы.

11.1 Технологическая оснастка и инструмент

В качестве технологической оснастки и инструмента используются: указатель нажатия щеток типа УСН-4, приспособление для измерения осевого разбега якоря, комплект для проверки электрических машин постоянного тока типа КПЭМ, приспособление для измерения биения коллектора якоря, набор щупов № 4, штангенциркуль, линейка.

Работа проводится на ТЭД типа ЭД118Б.

11.2 Порядок выполнения работы

Качество сборки ТЭД выполняется как в процессе сборки, так и после нее. Сначала проверяется состояние подшипникового узла. Для этого определяют: осевой разбег якоря в подшипниках качения; радиальный зазор в подшипнике; зазор между подшипниковым щитом и остовом и зазор между крышкой подшипника и подшипниковым щитом.

Для измерения осевого разбега якоря, его сдвигают в одну из сторон, а на торец оси устанавливают ножку индикатора специального приспособления. Выбирая зазор в противоположную сторону по шкале индикатора, фиксируют величину осевого разбега (рис. 11.1, положение А).

Радиальный зазор в роликовом подшипнике измеряют щупом в четырех точках между внутренней обоймой и роликом. За действительное значение принимается наименьший из четырех радиальных зазоров.

О качестве монтажа подшипникового щита судят по плотности его прилегания к остову. В свою очередь плотность прилегания определяется щупом в четырех точках. Также щупом измеряется зазор между крышкой подшипника и подшипниковым щитом.

С помощью индикатора измеряется биение наружной обоймы роликового подшипника (рис. 11.1, положение Б). В данной работе оно не измеряется, так как на валу установлена шестерня, которая не позволяет снять крышку подшипника.

О состоянии коллекторно-щеточного узла судят по следующим замерам: биению коллектора; нажатию пружины на щетку; качеству притирки щетки, зазору между щеткой и щеткодержателем; зазору между щеткодержателем и петушками; зазору между щеткодержателем и коллектором; расстановке щеток на физической нейтрали.

Биение коллектора измеряют индикатором, на ножку которого надевают «шляпку» с тем, чтобы она не проваливалась в дорожки между коллекторными пластинами. Поворачивают якорь и через 45⁰ снимают показания, по которым строят круговую диаграмму. Отклонение стрелки индикатора от нуля против часовой стрелки записывают со знаком минус, а по часовой - со знаком плюс. За действительное биение принимается наибольшая алгебраическая разность показаний в диаметрально-противоположных точках.

Нажатие щетки на коллектор определяют электронным прибором типа УСН-4, для чего включают питание и проверяют установку нуля. Устанавливают баланс измерительного моста переменным резистором «Баланс», при этом измерительный прибор должен показывать нуль. После настройки щуп прибора устанавливают между пружиной и щеткой и по стрелочному индикатору определяют нажатие. Нажатие следует определить для всех щеток щеткодержателя.

Рис. 11.1. Схема оценки состояния подшипникового узла ТЭД:

1 - вкладыши мо- торно-осевого подшипника; 2 - трубки подачи смазки; 3, 19 - роликовые подшип- ники; 4,15 - щиты подшипниковые передний и задний; 5 - коллектор; 6 - щетко- держатель; 7 - изолятор; 8 - кронштейн; 9 - уравнитель; 10 - катушка добавочного полюса; 11 - добавочный полюс; 12 - корпус; 13 - сердечник якоря; 14 - обмотка якоря; 16 - дренажное отверстие; 17 - уплотнительное лабиринтное кольцо; 18 - вал; 20 - пробка; 21 - корпус осевого подшипника; 22 - главный полюс; 23 - катушка главного полюса

Качество притирки щеток определяют визуально по площади прилегания после того, как щетка извлечена из щеткодержателя.

Зазор между щеткой и щеткодержателем определяют путем ввода пластины щупа между широкой стороны щетки и гнездом корпуса щеткодержателя.

Зазор между щеткодержателем и петушками измеряют штангенциркулем или линейкой, предварительно сдвинув якорь в сторону щеткодержателя.

Зазор между щеткодержателем и рабочей поверхностью коллектора измеряют щупом в крайних точках щеткодержателя и по разности замеров судят о перекосе щеткодержателя.

Расстановку щеток на физической нейтрали проверяют прибором КПЭМ следующим образом. Подключают выход генератора сигналов к обмотке возбуждения, а измеритель - к разнополярным щеткам. Включают генератор, при этом должен загореться индикатор замыкания исследуемой цепи. Включают измеритель. Устанавливают переключателем «чувствительность» необходимый уровень. Поворотом траверсы со щетками добиваются минимального показания измерительного прибора. Переключают измеритель на более чувствительный диапазон и подрегулируют положение траверсы. После настройки отключают генератор сигналов и измеритель.

Данная проверка не выполняется для тепловозных ТЭД, так как кронштейн щеткодержателя вварен в остов ТЭД, и изменить положение траверсы нельзя.

11.3 Оформление отчета

В журнал лабораторных работ вносятся все измеренные величины и допустимые размеры, взятые из правил ремонта электрических машин тепловозов. При необходимости даются рекомендации по регулировке размеров, выходящих за допустимые размеры.

Контрольные вопросы

1. Как проверить осевой разбег якоря?

2. Как отрегулировать осевой разбег якоря?

3. К каким неисправностям приводит эксплуатация ТЭД с предельным биением коллектора?

4. Как влияет на работу ТЭД разное нажатие щеток на коллектор?

5. К чему может привести заниженный радиальный зазор в подшипнике?

6. К каким неисправностям приводит завышенный и заниженный зазор между щеткодержателем и петушками?

7. Почему между подшипниковым щитом и остовом зазор не должен иметь место, а между крышкой подшипника и подшипниковым щитом зазор обязателен?

Лабораторная работа № 12. Проверка качества сборки колесно-моторного блока

Цель работы. Под колесно-моторным блоком (КМБ) подразумевается соединение ТЭД с колесной парой. Взаимодействие этих двух сборочных единиц осуществляется через тяговую зубчатую передачу и моторно-осевые подшипники (МОП). Надежная работа КМБ напрямую связана с состоянием этих узлов. Приобретение практических навыков в деле оценки качества сборки КМБ и является целью данной лабораторной работы.

12.1 Технологическая оснастка и инструмент

В качестве инструментов в работе используются: щуп № 4, выжимка и микрометр с пределом измерения от 0-25 мм. Работа проводится на КМБ электровоза серии ВЛ85.

12.2. Порядок выполнения работы

12.2.1 Контроль сборки моторно-осевых подшипников

Качество сборки МОП производят путем измерения зазора «на масло» и осевого разбега ТЭД на оси колесной пары.

Под зазором «на масло» понимается зазор между нижним вкладышем МОП и шейкой колесной пары. Его измеряют при помощи щупа, вводя его в нижнюю точку МОП. Необходимо измерить зазоры в правом и левом подшипниках (рис. 12.1).

Под разбегом ТЭД на оси колесной пары понимается зазор между ступицей колесного центра или ступицей ведомой шестерни и буртом вкладыша МОП. Перед измерением ТЭД смещают в одну сторону и щупом измеряют зазор.

Подшипники МОП устанавливаются в постель ТЭД с натягом, для проверки его наличия следует убедиться в отсутствии зазора по стыкам вкладыша. Данный зазор измеряется пластинами щупа.

12.2.2 Контроль сборки зубчатой тяговой передачи

Контроль сборки зубчатой передачи производится путем измерения бокового зазора и проверки прилегания зубьев.

Боковой зазор измеряется щупом или выжимкой в четырех точках (рис. 12.2). За действительный принимается средний. Прилегание зубьев проверяется по краске, которую наносят на зубья ведущей шестерни. После прокручивания колесной пары определяют размер и расположение отпечатка на зубьях ведомой шестерни.



Рис. 12.1. Измерение зазора «на масло» в МОП:

1 - ось колесной пары; 2, 24 - вкладыши нижний и верхний; 3 - пружина пластинчатая; 4 - направляющая корпуса; 5 - прокладка; 6, 17, 20 - болты; 7 - корпус польстера; 8 - стержень; 9 - ось рычага; 10 - пружина; 11, 27 - крышка; 12 - фиксатор пружин- ный; 13 - масломер; 14 - пробка сливная; 15 - пакет фитилей; 16 - корпус подшипника; 18 - рычаг; 19 - коробка пакета фити- лей; 21 - шайба; 22 - шпонка; 23 - остов тягового двигателя; 25 - шнур уплотнительный; 26 - уплотнение; 28 - скоба



Рис. 12.2. Измерение бокового зазора в зубьях тягового редуктора:

1 - пробка заливной горловины; 2, 3 - половина кожуха нижняя и верхняя; 4 - ось колесной пары; 5 - сапун; 6 - тяговый электродвигатель; 7 - шестерня ведущая; 8, 11, 22 - болты; 9 - прокладка; 10 - гайка

12.3 Оформление отчета

В журнал лабораторных работ вносят полученные результаты измерений, сравнивают с допустимыми, указанными в правилах ТО и ТР, и делают выводы о качестве сборки узлов КМБ. При необходимости дают рекомендации по регулировке размеров, выходящих за пределы допусков.

Контрольные вопросы

1. Как измерить зазор «на масло» в МОП?

2. К каким неисправностям приводит эксплуатация МОП с зазором «на масло» меньше допустимого?

3. Как определить оптимальный внутренний диаметр МОП?

4. К каким неисправностям приводит большая разница зазоров «на масло» между правым и левым МОП?

5. Как измерить осевой разбег ТЭД?

6. Как регулируется осевой разбег ТЭД?

7. Как можно оценить наличие натяга вкладышей МОП?

8. Как определить оптимальный наружный диаметр МОП?

СТЕНДОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ СОБРАННОГО ОБЪЕКТА

Лабораторная работа № 13. Исследование работы и регулировка форсунки дизеля

Цель работы. Заметное влияние на качество распыления и на количество топлива, подаваемого форсункой в цилиндр, оказывает износ деталей распылителей. Так, например, нарушение притирки между иглой и корпусом распылителя вызывает подтекание топлива, приводящее к ухудшению его распыления и сгорания, к загоранию отверстий распылителя и в конечном счете к перерасходу топлива.

Увеличение зазора между иглой и корпусом распылителя сказывается на количестве топлива, поступающего в цилиндр, так как часть его вытекает через этот зазор.

Учитывая важную роль форсунок для исправной и экономичной работы ДВС, их состояние контролируют не только при всех видах ремонта, но и при каждом техническом обслуживании тепловоза.

Данная лабораторная работа проводится с целью ознакомления студентов с технологическим процессом проверки собранной форсунки и необходимым для этого оборудованием.

13.1 Технологическое оборудование

Проверку работы собранной форсунки ДВС типа Д100 производят на стенде типа А106. Стенд универсальный, на нем можно проверять форсунки ДВС типа Д100, Д50, Д49 и М756 (рис. 13.1). На столе 1 смонтированы все его сборочные единицы. Топливо из бака 12 через фильтр 13 поступает в насос 8, в качестве которого применен топливный насос ДВС типа Д100. При прокачке насосом ручкой 10 топливо нагнетается в коллектор, откуда поступает в проверяемую форсунку 3, укрепленную в зажимном устройстве.



Рис. 13.1. Стенд А106 для проверки работы форсунок ДВС:

1 - стол; 2 - сборник; 3 - проверяемая форсунка; 4 - зажимное устройство; 5, 9 - краны; 6 - манометр; 7 - пневмоцилиндр; 8 - топливный насос; 10 - ручка насоса; 11 - выключатель; 12 - топливный бак; 13 - фильтр; 14 - промывочный аккумулятор; 15 - отстойник; 16 - вентиляционный патрубок

13.2 Порядок выполнения работы

Перед выполнением работы необходимо ознакомиться с конструкцией и работой стенда.

Технологический процесс проверки работы и регулировки форсунки состоит из следующих операций:

- проверки герметичности стенда;

- промывки внутренних полостей форсунки;

- проверки герметичности запорного конуса распылителя;

- определения гидравлической плотности распылителя;

- регулировки усилия затяжки пружины (давления начала подъема иглы);

- контроля качества распыливания и отсечки топлива.

Герметичность стенда проверяют следующим образом. Сначала прокачивают насосом топливо, чтобы удалить воздух из трубопроводов. Затем вместо форсунки зажимают заглушку и поднимают давление топлива в стенде до 40 МПа. Подкачку топлива прекращают и замеряют время падения давления до 30 МПа, которое не должно быть меньше 5 мин.

После установки форсунки на стенд промывают внутренние полости. Для этого ослабляют пружину форсунки, ручку 10 фиксируют в верхнем положении, включают выключатель 11 электропривода насоса, краном 5 приводят в действие промывочный аккумулятор 14. Промывку ведут в течение 1-2 мин. Данную операцию выполняют, если стенд оборудован электроприводом топливного насоса.

Для контроля герметичности запорного конуса распылителя отворачивают регулировочный болт (чтобы ослабить пружину) и делают несколько впрысков топлива для удаления воздуха из системы стенда. Затем начинают увеличивать затяжку пружины, создавая давление на 1,0-1,5 МПа ниже давления впрыска. Для форсунок ДВС типа Д100 - 20 МПа, для Д49 - 31 МПа, для Д50 - 26,5 МПа. Такое давление поддерживают в течение 10-15 с, периодически подкачивая топливо насосом. Если за это время на кончике распылителя не появится капля топлива, то качество притирки иглы к корпусу распылителя считается удовлетворительным. Проверку повторяют дважды.

Гидравлическая плотность распылителя определяется следующим образом. Ослабив пружину форсунки, делают несколько впрысков топлива. Затем увеличивают затяжку пружины форсунки ДВС типа Д100 до 40 МПа. После чего подкачку топлива прекращают и засекают время падения давления от 35 до 30 МПа. Для форсунок ДВС типа Д49 - от 25 до 20 МПа, а для форсунок ДВС типа Д50 - от 38 до 35 МПа. Операцию повторяют дважды. Среднеарифметическое время двух измерений принимают за действительную плотность форсунки. Полученную плотность сравнивают с плотностью, указанной в правилах ТО и ТР.

Усилие затяжки пружины форсунки (давление начала подачи топлива) регулируют поворотом регулировочного болта таким образом, чтобы при медленном нажатии на рычаг стенда впрыск топлива произошел при заданном давлении. Для форсунок ДВС типа Д100 - при 21 МПа, для форсунок ДВС типа Д49 - при 32 МПа и для форсунок ДВС типа Д50 - при 27,5 МПа.

Качество распыливания и отсечки топлива форсунки контролируют визуально. Для этого в одну минуту делают примерно 30 равномерных впрысков топлива. Нормально работающая форсунка впрыскивает топливо в туманообразном виде, длина и форма струй (факелов) из всех ее распыливающих отверстий одинакова. Начало и конец каждого впрыска сопровождается четким и резким звуком, факел топлива как бы отсекается распылителем. Кроме того, после 4-6 впрысков на кончике распылителя не должна появляться капля топлива. Подтекание топлива или подвпрыскивание в виде слабых струй указывает на неудовлетворительное распыление и плохую отсечку топлива форсункой. Признаком правильной сборки форсунки может служить так называемое «дробящее впрыскивание», т. е. когда при медленном опускании рычага стенда происходят частые, следующие один за другим четкие впрыскивания топлива.

13.3 Оформление отчета

В журнал лабораторных работ вносятся параметры проверки стенда и форсунок, допустимые величины, установленные правилами ТО и ТР. Дается оценка качеству распыления. При необходимости приводятся рекомендации по регулировке параметров, выходящих за пределы допусков.

Контрольные вопросы

1. Состояние каких поверхностей оценивают при проверке герметичности запорного конуса?

2. Как восстанавливается герметичность запорного конуса?

3. Состояние каких поверхностей оценивают при проверке гидравлической плотности распылителя?

4. Как восстанавливается гидравлическая плотность распылителя?

5. Как влияет на рабочий процесс ДВС качество распыления топлива?

6. Как влияет на величину плотности распылителя температура топлива?

7. Каким образом корректируется плотность распылителя, если температура топлива не равна + 20 ⁰С?

Лабораторная работа № 14. Исследование работы топливного насоса дизеля типа д100

Цель работы. Топливные насосы ДВС предназначены для обеспечения своевременной, равномерной и определенной подачи топлива во все цилиндры. От работы насосов во многом зависит надежная и экономичная работа ДВС. В связи с этим на каждом ТР-2 и ТР-3 насосы демонтируются с ДВС и проверяются на стенде. При необходимости их разбирают и ремонтируют.

Данная работа производится с целью ознакомления студентов с действием стенда для испытания топливного насоса и приобретения навыков в определении и регулировке их производительности.

14.1 Технологическое оборудование

При выполнении данной работы используется стенд типа А77 для обкатки и проверки производительности топливного насоса ДВС типа Д100 (рис. 14.1). В сварном картере стенда на подшипниках скольжения вращается кулачковый вал, взятый из ДВС типа Д100. В верхней части стенда, на его столе размещен топливный коллектор 6, толкатели 4, к которым крепятся контролируемые насосы, пеногасители, служащие одновременно опорами для установки форсунок.

На переднем листе стенда сделаны окна для наблюдения за уровнем топлива в мензурках, расположены пульт управления и рукоятка переключения скоростей. В нижней части стенда расположены электродвигатель 1, соединенный с коробкой скоростей 2 и топливоподкачивающий насос, а также топливная система и механизм передвижения желобов 7 и поворота воронок. Электродвигатель через муфту, коробку скоростей и клиноременную передачу приводит во вращение кулачковый вал, который в свою очередь передает движение толкателям и плунжерным парам топливных насосов.

Одновременно приводится в действие и топливоподкачивающий насос, вал которого вращается всегда с постоянной частотой. Для изменения частоты вращения кулачкового вала (6,65 и 14,2 с^-1 или 400 и 850 об/мин) служит коробка скоростей. После включения электродвигателя топливо, засасываемое топливоподкачивающим насосом из бака 11, через фильтры поступает в топливный коллектор 6, а затем к топливным насосам. Избыток топлива через перепускной клапан сливается в бак 11. Топливо, подаваемое насосами, через форсунки 13 попадает в пеногасители, а откуда через лотки в желоб 7, а из него в бак 11. Для измерения, например, максимальной подачи насоса (Q_max) рукоятку переключения коробки скоростей переводят вправо и включают счетчик оборотов. Он в свою очередь замыкает электромагнит, последний поворачивает лотки в такое положение, при котором топливо будет поступать в желоба 3 и далее в мензурки 5. После того как кулачковый вал сделает заданное число оборотов (800 ходов плунжера), счетчик оборотов автоматически разъединит цепь электромагнита, лотки возвратятся в прежнее положение и топливо начнет стекать обратно в бак. После этого счетчик оборотов выключают. Шкала мензурок отградуирована на подачу в граммах. Цена одного деления 1г.

Рис. 14.1. Стенд для испытания топливных насосов типа А77:

1 - электродвигатель; 2 - коробка скоростей; 3 - лоток; 4 - толкатель; 5 - мензурка; 6 - коллектор; 7 - желоб; 8 - трубка; 9 - поводок; 10 - счетчик оборотов; 11 - топливный бак

14.2 Порядок выполнения работы

14.2.1 Установка контролируемого насоса на стенде

Насос на ДВС устанавливают так же, как и на дизеле, т. е. чтобы подача топлива насосом начиналась за 16⁰ ± 1⁰ (2Д100) или 10⁰ ± 1⁰ (10Д100) по углу поворота коленчатого вала до достижения поршнем внутренней мёртвой точки (в.м.т.). Для этого нужно, чтобы нерабочий ход плунжера насоса от нижнего положения, когда ролик его находится на тыльной части кулачка вала, до момента перекрытия головкой плунжера отверстия в его гильзе был 3,6^+0,1 мм. Это достигается изменением толщины регулировочных прокладок С, помещаемых под корпус насоса. Размер С находят из следующего выражения:

С = В - К, (14.1)

где В - расстояние между опорным буртом корпуса контролируемого насоса и торцом хвостовика плунжера в том его положении, когда отверстие в гильзе будет полностью перекрыто головкой плунжера, т. е. в момент начала подачи топлива; К - расстояние между опорной поверхностью фланца корпуса толкателя и торцом его стержня, когда стержень приподнят на 3,6^+0,1 мм над цилиндрической частью кулачка вала стенда, т. е. в момент начала подачи топлива.

Размер В выбит на корпусе топливного насоса, а размер К - на корпусе стенда. После определения толщины прокладок топливный насос монтируется на стенде (рис. 14.1).

14.2.2 Регулировка подачи топливного насоса

Технологический процесс контроля и регулировки подачи насоса состоит из следующих операций:

- проверки герметичности нагнетательного клапана контролируемого топливного насоса;

- определения и регулировки максимальной и минимальной подачи насоса;

- определения положения рейки при нулевой подаче топлива.

Герметичность нагнетательного клапана испытуемого насоса проверяется до присоединения к нему форсунки. Для проверки включают топливоподкачивающий насос стенда и путем регулировки перепускного клапана создают давление 0,15-0,20 МПа в системе стенда. Рейку насоса сдвигают до упора в сторону уменьшения подачи. Если по истечении двух минут из отверстия нажимного штуцера насоса топливо не будет вытекать, герметичность нагнетательного клапана считается удовлетворительной. Утечка топлива будет указывать на плохую притирку клапана или просадку его пружины. После проверки герметичности клапана топливный насос присоединяют к форсунке.

Рукоятку коробки скоростей стенда поворачивают вправо (850 об/мин) и запускают стенд. Для удаления воздуха из системы стенда рейку насоса медленно передвигают в сторону увеличения подачи топлива и дают возможность стенду поработать не менее 3 мин. Лотки при этом должны быть повернуты на слив топлива в бак.

Вначале определяют и регулируют максимальную подачу насоса при 850 об/мин кулачкового вала, при сдвинутой рейке в сторону максимальной подачи и за 800 ходов плунжера. Последовательным передвижением рейки насоса в ту или другую сторону добиваются того, чтобы насос за 800 ходов плунжера подал в мерную мензурку допустимое количество топлива. При этом изменяется как максимальная, так и минимальная подача, однако максимальную подачу в небольших пределах можно регулировать и изменением жесткости пружины нагнетательного клапана, при этом минимальная подача практически не меняется.

После этого на рейке насоса, не передвигая последней, временно закрепляют упор вплотную к корпусу насоса. Затем рейку насоса сдвигают на 6,7 ^+0,01 мм (2Д100) и на 14 мм (10Д100) в сторону уменьшения подачи топлива. Рукоятку коробки скоростей переводят влево (на 400 об/мин) и проверяют величину минимальной подачи насоса за 800 ходов плунжера, которая должна быть в допустимых пределах. Минимальную подачу топлива насосом также регулируют передвижением рейки топливного насоса.

Последней операцией является определение положения рейки насоса при полном отсутствии топлива (нулевая подача). Для этого при частоте вращения вала стенда 400 об/мин постепенно перемещают рейку в сторону уменьшения подачи и замечают момент, когда насос прекращает подачу топлива. Не передвигая дальше рейку насоса, выставляют стрелку, закрепленную на корпусе насоса так, чтобы ее острие расположилось против 3-й риски или не доходило до этой риски на 0,5 деления.

14.3 Оформление отчета

В журнале лабораторных работ фиксируют размеры В и К и толщину пакета прокладок, устанавливаемых под насосом. Записывают максимальную и минимальную подачу топлива насосами и номер риски, против которой установлена стрелка. Используя правила ТО и ТР, записывают допускаемые величины максимальной и минимальной подач топлива. Дают оценку состояния насосов при необходимости приводят порядок регулирования их характеристик.

Контрольные вопросы

1. Для чего и как определяется толщина регулировочных прокладок между корпусом топливного насоса и толкателя?

2. При каких параметрах определяется максимальная подача топливного насоса?

3. При каких параметрах определяется минимальная подача топливного насоса?

4. За счет чего регулируется максимальная подача топливного насоса?

5. За счет чего регулируется минимальная подача топливного насоса?

6. На сколько групп по производительности делятся топливные насосы?

7. С какой целью топливные насосы делят на группы?

Лабораторная работа № 15. Проверка положения коленчатых валов, топливных насосов дизеля типа д100 и клапанов дизеля типа д49

Цель работы. Для правильной организации рабочего процесса в ДВС типа Д100 необходимо, чтобы нижний коленчатый вал опережал верхний на 10-12⁰ по углу поворота кривошипа.

Топливные насосы высокого давления устанавливают так, чтобы каждый из них подавал в цилиндр необходимое количество топлива в строго определенный момент времени, т. е. с заданным опережением относительно внутренней мертвой точки поршня. При слишком ранней подаче в цилиндрах возникает сильный стук, вредно отражающийся на работе двигателя. При слишком поздней подаче процесс сгорания топлива происходит не эффективно, топливо догорает в выпускных коллекторах, дизель перегревается, окна гильз быстро загорают, увеличивается расход топлива и т.д.

Положение клапанов, а вернее зазоры в гидротолкателях клапанов крышки цилиндра, играют важную роль в обеспечении надежности этого узла. Увеличенные зазоры вызывают разрушение седел, нагретых до высоких температур. Для ослабления ударов в звеньях клапанного механизма профиль кулачка должен обеспечивать в начале подъема и в момент посадки ограниченную скорость - около 0,5 м/с. Другим эффективным методом для ликвидации ударов является применение гидравлической системы компенсации зазоров. Цель работы заключается в приобретении практических навыков в определении угла опережения коленчатых валов, монтажа топливных насосов и проверки зазоров «на масло» в гидротолкателях.

15.1 Технологическое оборудование и инструмент

Для выполнения данной работы необходимо иметь технологический угольник, приспособление с индикатором часового типа, микрометр с пределом измерения 0-25 мм и набор щупов № 4. Работа проводится на одноцилиндровом отсеке ДВС типа Д100 и на ДВС типа 20 ЧН 26/26.

15.2 Порядок выполнения работы

15.2.1 Проверка положения коленчатых валов

Медленно вращая коленчатые валы ДВС по ходу, выставляют первую шатунную шейку верхнего коленчатого вала во внутреннюю мертвую точку по технологическому угольнику. Для этого устанавливают угольник одной полкой на горизонтальный лист блока, а другую - совмещают со шлифованной щекой шатунной шейки до полного устранения между ними зазора. При таком положении верхнего коленчатого вала стрелка, укрепленная на блоке ДВС, должна находиться против метки «вмт В1» ведущего диска муфты привода тягового генератора (рис. 15.1 и 15.2).

После установки первой шатунной шейки верхнего коленчатого вала во внутреннюю мертвую точку фиксируют положение градуированного диска относительно стрелки.

Рис. 15.1. Установка технологического угольника для проверки угла опережения коленчатых валов:

1 - технологический угольник, 2 - блок ДВС, 3 - ведущий диск муфты, 4 - стрелка, закрепленная на блоке ДВС

15.2.2 Монтаж топливного насоса высокого давления на дизель типа Д100

Прежде чем смонтировать топливный насос высокого давления на ДВС, необходимо отрегулировать угол опережения подачи топлива, который для ДВС типа 2Д100 должен быть 16⁰, а для 10Д100 - 11⁺¹.

Существуют два способа регулировки: по началу активного нагнетающего хода плунжера насоса и по началу впрыскивания топлива форсункой. В данной лабораторной работе используется первый метод.

Регулировка угла опережения заключается в определении толщины регулировочных прокладок, устанавливаемых между топливным насосом и корпусом толкателя. Толщина прокладок, мм, определяется по формуле

С = В - К, (15.1)

где В - расстояние между опорным буртом корпуса насоса и торцом хвостовика плунжера в том его положении, когда отверстие в гильзе будет полностью перекрыто головкой плунжера, т. е. в момент начала подачи топлива; размер В выбит на корпусе топливного насоса; К - расстояние между опорной поверхностью фланца корпуса толкателя и торцом его стержня, когда стержень опущен на 3,6^+0.1 мм относительно цилиндрической части кулачка вала ДВС, т.е. в момент начала подачи топлива. Этот размер, мм, определяется по формуле рис. 15.2)

К = Н + h, (15.2)

где Н - постоянная приспособления (рис. 15.2), нанесенная на его корпусе, равная 48 мм; h - утопание торца А штока 1 относительно торца Б корпуса 3 приспособления.

Рис. 15.2. Определение толщины регулировочных прокладок: В - рас- стояние между опорным буртом ко пуса насоса и торцом хвостовика плунжера; К - расстояние между опорной поверхностью фланца кор пуса толкателя и торцом его стерж- ня; С - толщина регулировочных прокладок	Рис. 15.3. Схема приспособления: h - утопание торца штока; А - торец штока; Б - пластина

Для определения размера h проворачивают нижний коленчатый вал по ходу до совпадения риски на ведущем фланце муфты привода тягового генератора со стрелкой, укрепленной на блоке ДВС (табл. 15.1), в зависимости от номера цилиндра. Для первого цилиндра дизеля 2 Д100 стрелка должна совпадать с риской 344⁰. Точность совпадения стрелки допускается ± 1⁰. В таком положении стержень толкателя топливного насоса будет опущен на 3,6 мм относительно тыльной части кулачкового вала.

Таблица 15.1

Величины углов, на которые необходимо устанавливать муфту привода тягового генератора

ДВС	Номер цилиндра
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
10Д100	350	98	242	134	206	26	278	314	170	62
2Д100	344	92	236	128	200	20	272	308	164	56

После этого на корпусе толкателя укрепляют приспособление (рис. 15.3). К торцу Б корпуса 3 прикладывают пластину известной толщины (1,0 или 1,5 мм), укрепляют индикатор с натягом 5-6 мм и большую стрелку устанавливают на нуль. Удаляют пластину и дают возможность ножке индикатора упереться в торец А штока 1. По шкале индикатора определяют ход ножки и, отняв из него толщину пластины, определяют величину h. Затем по формуле (15.2) рассчитывают размер К, а по формуле (15.1) - величину С, т. е. толщину регулировочных прокладок. Прокладки (желательно не более двух) подбирают с точностью 0,02 мм. После подбора прокладок производят монтаж топливного насоса на дизель.

15.2.3 Проверка зазоров «на масло» в гидротолкателях

Зазоры «на масло» в гидротолкателях устанавливаются с целью компенсации теплового удлинения клапанно-рычажного механизма крышки цилиндра и штанг.

Проверка проводится в следующей последовательности:

- вращением коленчатого вала устанавливают поршень проверяемого цилиндра в верхнюю мертвую точку при такте сжатия (ролики рычагов распределительного вала должны находиться на цилиндрической части кулака);

- с помощью приспособления сжимают штанги и вынимают из рычагов гидротолкатели. После этого необходимо проверить маркировку штанг и гидротолкателей;

- с помощью приспособления удаляют масло из гидротолкателей и устанавливают их в рычаги;

- с помощью сжатого воздуха удаляют масло из штанг;

- с помощью приспособления устанавливают штангу в распор в опорные втулки рычага цилиндровой крышки и вертикального рычага лотка;

- устанавливают щуп толщиной 0,06 мм между колпачком толкателя и колпачком клапана;

- приспособлением прижимают рычаги и оценивают степень сжатия пластин щупа. При необходимости зазор «на масло» регулируют длиной штанги.

При этом допускаются «зазоры на масло» для впускных клапанов в пределах 0,4-06 мм, а для выпускных - 0,6-0,8 мм и неодновременность открытия клапанов не более 0,2 мм.

15.3 Оформление отчета

В журнал лабораторных работ студент вносит величину фактического угла опережения нижним коленчатым валом верхнего. В случае отклонения ее от допустимой, дает предложения по ее регулировке. В следующую таблицу вносит величины размеров h, Н, К, В и С и действительные зазоры «на масло» в гидротолкателях.

Контрольные вопросы

1. С какой целью устанавливается опережение нижним валом верхнего?

2. Как определяется угол опережения коленчатых валов?

3. Как можно отрегулировать угол опережения коленчатых валов без съемки верхнего коленчатого вала?

4. С какой целью устанавливается угол опережения подачи топлива?

5. Как рассчитать толщину регулировочных прокладок при замене одного насоса другим без определения размера К?

6. С какой целью регулируются зазоры в гидротолкателях?

ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ ЛОКОМОТИВА

Лабораторная работа № 16. Исследование состояния изоляции токоведущих частей

Цель работы. Изоляция токоведущих частей по мере работы электрооборудования ухудшает свои эксплуатационные свойства - сопротивление и прочность. В ремонтной практике существуют методы, позволяющие оценить сопротивление и прочность изоляции токоведущих частей, и этим самым предупредить повреждения в эксплуатации электрооборудования локомотива.

Основным методом оценки состояния изоляции является определение ее сопротивления. В эксплуатации часто встречаются случаи снижения сопротивления изоляции ниже допустимых и предельных величин. Основными причинами этого являются старение, загрязнение и увлажнение изоляции. Важно знать, какая из этих причин ухудшила состояние изоляции, так как это позволит принять правильные меры по ее восстановлению. Если причина - старение, то изоляцию подвергают пропитке, если - загрязнение, то - очистке, если - влажность, то - сушке (рис. 16.1).

Цель работы заключается в приобретении практических навыков по определению состояния изоляции токоведущих частей и выявлению причин, вызывающих снижение ее эксплуатационных свойств.



Рис. 16.1. Пути утечки тока по узлам электрической машины:

А - длина пути электрического пробоя; В - длина пути утечки тока

16.1 Технологическое оборудование

Для измерения сопротивления изоляции применяются мегаомметры типа М1101 с напряжением 500 В и прибор контроля влажности типа ПКВ-5. В работе используются ТЭД типа ЭД118Б, щеткодержатель ТЭД ЭД118Б, катушка контактора типа ПК 933.

В мегаомметре (рис. 16.2) ручной генератор постоянного тока 2 питает подвижную (с намотанной катушкой) рамку 3 и неподвижную 4. Резисторы R1, R2, R3 служат для установления требуемого соотношения вращающих моментов рамок. При замерах зажим З (земля) мегаоометра соединяют с корпусом или с валом электрической машины, зажим Л (линия) - с токоведущими частями или с коллектором. Зажим П служит для переключения на предел мегаоммы или килооммы. При вращении ручки прибора с частотой вращения около 2,5 об/с - стрелка 1 прибора, установленная на подвижной рамке, покажет величину сопротивления изоляции.

Рис. 16.2. Схема подключения мегаомметра для измерения сопротивления:

а - схема измерения сопротивления якоря; б - схема измерения сопротивления обмоток;

1 - стрелка; 2 - ручной генератор постоянного тока; 3 - подвижная рамка; 4 - неподвижная рамка; 5 - якорь; 6 - остов; 7 - мегаомметр

16.2 Порядок выполнения работы

16.2.1 Измерение сопротивления изоляции

Прежде чем приступить к измерению сопротивления изоляции, необходимо убедиться в исправности мегаомметра. Устанавливают предел измерения в мегаоммах и, вращая ручку со скоростью 100-120 об/мин, следят в каком положении находится стрелка при разомкнутых и замкнутых зажимах. При исправном приборе в первом случае стрелка должна находиться против отметки бесконечность, а во втором - против нуля.

Чтобы измерить сопротивление изоляции, провод от зажима «линия» мегаомметра присоединяют к проводнику тока (к любой медной коллекторной пластине якоря, к выводу катушки и т. д.), а провод от зажима «земля» - к любой части корпуса объекта измерения. Равномерно вращая ручку прибора, снимают показания. Измерения повторяют дважды. При разрушенной изоляции стрелка прибора будет находиться на нуле, а в других случаях показания будут отличаться от нуля.

Достоверность замеров зависит от постоянства напряжения и длительности его приложения. Поэтому при снятии показания прибора его ручку следует вращать равномерно (100-120 об/мин), а снятие показаний начинать не раньше, чем через 30 с после приложения напряжения.

...