Сельхозтехника Общие сведения
Ежедневно по окончании смены проверяют работу реактивной масляной центрифуги. Заглушив двигатель, тракторист контролирует на слух вращение ротора. У исправной центрифуги после остановки двигателя ротор должен продолжать вращаться не менее 20 сек с постепенно затухающим шумом.
Основными неисправностями могут быть загрязнение каналов центрифуги и нарушение давления масла в системе.
При выполнении технических уходов промывают фильтрующие элементы грубой очистки масла, а также масляные каналы в корпусе фильтров. Как правило, это связано с разборкой, промывкой и последующей сборкой клапанов системы смазки.
При осмотре фильтрующих элементов грубой очистки надо обращать внимание на состояние их намотки. Работа с поврежденной намоткой не допускается. Неисправность намотки элементов можно устранить подпайкой, однако общая площадь пайки не должна превышать 10 см2 на одну секцию.
Фильтрующие элементы грубой очистки проверяют на пропускную способность. Для этого плотно закрывают горловину элемента резиновой или деревянной заглушкой и погружают его горловиной вниз в ведро с чистым дизельным топливом, которое можно приобрести с помощью топливной карты КАРДЕКС, имеющим температуру 20° С. Наружный элемент погружают настолько, чтобы его верхняя кромка оставалась над уровнем топлива на высоте 4—5 мм. Внутренний элемент опускают в топливо до верхней кромки цилиндрической поверхности. Одновременно с погружением включают секундомер и определяют время заполнения полости фильтров до уровня, отстоящего на 50 мм от верхней кромки. Например, для тракторов Т-74 это время должно быть не более 45 сек. Фильтрующий элемент отправляют в ремонт, если время на его заполнение будет больше нормального.
Детали масляной центрифуги очищают и промывают в керосине. У ротора при необходимости прочищают медной проволокой отверстия форсунок. Собранную центрифугу проверяют в действии по скорости вращения ротора. Это делают на работающем двигателе, когда температура масла в системе смазки достигнет 80° С и его давление в магистрали будет не ниже нормального (1,7 кГ/см2 у трактора Т-74). Для проверки надо отвернуть гайку крепления колпака центрифуги, проверить посадку оси ротора в корпусе фильтров и навернуть на место снятой гайки вибрационный прибор для измерения числа оборотов ротора. Прибор прост по устройству и действует по принципу вибрации упругой пластины, один конец которой прикреплен к корпусу, а другой свободен. Поворотом крышки прибора против хода часовой стрелки устанавливают вначале наибольшую длину свободного конца пластины (язычка). Затем крышку медленно поворачивают по ходу часовой стрелки до положения, при котором колебания язычка будут наибольшими (резонанс), и с помощью стрелки и шкалы на корпусе прибора определяют число оборотов ротора. Для контроля надо еще повернуть крышку по ходу часовой стрелки и найти другое положение крышки, при котором язычок вибрирует в резонанс с оборотами ротора. Такую операцию следует проделать несколько раз. Правильным будет наибольшее показание прибора. Например, если первое показание было 4000 об/мин, а последующее — 8000 об/мин, то ротор вращается с частотой 8000 об/мин. Если обороты ротора ниже нормальных, центрифугу необходимо разобрать, прочистить, тщательно промыть и затем собрать весь механизм.
После выполнения указанных операций можно приступить к регулировкам клапанов системы смазки.
Принцип действия клапана
В системе смазки регулируют редукционный, предохранительный, сливной клапаны и клапан-термостат. Редукционный клапан установлен в корпусе масляного насоса, а остальные — в корпусе масляных фильтров двигателя.
Устройство и принцип действия этих клапанов аналогичны.
Каждый из них имеет пружину 3 (рис. 6), опирающуюся с одной стороны на регулировочный винт-заглушку 5 или на неподвижный корпус, а с другой стороны — на запорный шарик9 (или цилиндр).
Устройство и принцип действия этих клапанов аналогичны. Каждый из них имеет пружину 3 (рис. 6), опирающуюся с одпой стороны на регулировочный винт-заглушку 5 илп на неподвижный корпус, а с другой стороны — на запорный шарик9 (или цилиндр). Пружина 3 предварительно сжата на определенную величину. Под действием этой силы шарик 9 прижимается к седлу неподвижного корпуса и перекрывает выход масла из магистрали 1 через отверстия 2 и 7 на свободный слив или в канал. Давление масла, находящегося в магистрали 1, действует одинаково на все стенки канала и на шарик 9. При чрезмерном повышении давления в магистрали, когда сила от давления масла становится больше силы от сжатия пружины 3, шарик 9 отходит от седла, сжимая еще больше пружину до тех пор, пока силы от давления масла и пружины не уравновесятся. Тогда клапан остается открытым, и масло направляется через полость корпуса к выпускным отверстиям 2 и 7. Таким образом, клапан автоматически поддерживает нормальное давление в магистрали, не допуская его чрезмерного повышения. Чем больше предварительное сжатие пружины 3, тем выше давление, поддерживаемое клапаном, так как для открытия клапана и выпуска части масла из магистрали требуется большее давление на него со стороны магистрали.
Пружина 3 предварительно сжата на определенную величину. Под действием этой силы шарик 9 прижимается к седлу неподвижного корпуса и перекрывает выход масла из магистрали 1 через отверстия 2 и 7 на свободный слив или в канал. Давление масла, находящегося в магистрали 1, действует одинаково на все стенки канала и на шарик 9. При чрезмерном повышении давления в магистрали, когда сила от давления масла становится больше силы от сжатия пружины 3, шарик 9 отходит от седла, сжимая еще больше пружину до тех пор, пока силы от давления масла и пружины не уравновесятся. Тогда клапан остается открытым, и масло направляется через полость корпуса к выпускным отверстиям 2 и 7. Таким образом, клапан автоматически поддерживает нормальное давление в магистрали, не допуская его чрезмерного повышения. Чем больше предварительное сжатие пружины 3, тем выше давление, поддерживаемое клапаном, так как для открытия клапана и выпуска части масла из магистрали требуется большее давление на него со стороны магистрали.
Все клапаны, установленные в одной системе, способствуют удержанию давления масла на различных участках магистрали. Назначение этих клапанов различное.
Редукционный клапан, помещенный за шестернями масляного насоса, препятствует чрезмерному повышению давления масла на входе в систему. Давление может возрастать при охлажденном масле, когда его вязкость повышается (например, после стоянки двигателя), или в результате резкого увеличения оборотов двигателя, когда насос нагнетает в систему большое количество масла.
В этих случаях редукционный клапан срабатывает, сбрасывая часть масла из магистрали, и давление сохраняется нормальным.
Редукционный клапан регулируют на большее давление, чем любой другой клапан в системе смазки. Это объясняется тем, что на пути движения масла к трущимся поверхностям встречается ряд гидравлических сопротивлений: масляные фильтры, радиатор, каналы и их крутые изгибы. На преодоление этих сопротивлений требуется некоторый избыток давления по сравнению с тем, который необходим для поддержания смазочного слоя между трущимися поверхностями деталей в конце пути масла. Обычно это давление равно 5—8 кГ/см2 (табл. 6).
Таблица 6: Требуемое давление масла в клапанах системы смазки
| Тип клапана | Давление масла, кГ/см2 | |||
|---|---|---|---|---|
| КДМ-100 | СМД-14 | Д-54А | Д-40 Д-40К Д-40Л Д-40М | |
| Редукционный Предохранительны Сливной Клапан-термостат | 3,6 0,85—1,1 1,1—1,6 | 6.5—7,5 3.5-4,5 3.0-3,5 3.0-3,5 | 6,5—7,0 3,0—4,5 2,5 | 8.0—8,3 0,5—0,7 2.1—2,5 0,5—0,6Продолжение |
| Тип клапана | Давление масла, кГ/см2 | |||
| Д-48Л Д-4ВМ | Д-37М | —Д-28 | Д-20 | |
| Редукционный Предохранительный Сливной Клапан-термостат | 8,2—8,3 0,5—0,7 У 1—2,6 0,5—0,6 | 6,0 6,0—6,5 0,6—0,8 | 5,0—5,5 5,5—6,0 | 6,0—6,6 1,8—2,1 |
Предохранительный клапан установлен перед фильтром грубой очистки. Он служит для перепуска масла при засорении фильтра. Однако во избежание быстрого износа двигателя надо внимательно следить за фильтром грубой очистки, не допуская его загрязнения. Если в работу включился предохранительный клапан, — это показывает на аварийное состояние системы смазки.
Давление срабатывания предохранительного клапана для большинства двигателей равно 3—3,5 кГ/см2. Оно несколько выше давления у входа к
трущимся поверхностям на величину, учитывающую потерю давления от сопротивлений в фильтре грубой очистки.
Сливной клапан расположен непосредственно у входа в главную масляную магистраль двигателя, откуда параллельными ответвлениями масло по каналам проходит к трущимся деталям. Он регулирует окончательное давление, необходимое для бесперебойного поддержания напора масла в главной магистрали. У большинства тракторов это давление равно 2—2,5 кГ/см2 при температуре 70—80°С. После сливного клапана (в главной магистрали) установлен датчик масляного манометра, указатель которого выведен в кабину. Во время работы тракторист наблюдает за давлением в главной магистрали, т. е. на участке за сливным клапаном.
Количество масла, перепускаемого сливным клапаном, зависит от давления нагнетания и от состояния (изношенности) трущихся поверхностей, смазываемых под давлением. При повышении вязкости масла, повреждении: фильтрующего элемента грубой очистки, резком возрастании оборотов коленчатого вала двигателя давление нагнетания растет и соответственно увеличивается количество масла, перепускаемого клапаном на слив в картер. С другой стороны, чем больше изношены трущиеся поверхности (подшипники двигателя), тем больше между ними зазор, а значит, и утечка масла из смазочного слоя. Расход масла из главной магистрали увеличивается, а давление снижается. Это приводит к уменьшению количества масла, перепускаемого клапаном в картер.
У нового, неизношенного двигателя количество масла, перепускаемого в картер сливным клапаном, больше, чем у изношенного. Например, если подшипники двигателя не изношены, сливной клапан остается при работе двигателя всегда открытым и значительная часть масла поступает в картер. Этим создается необходимый резерв подачи масла под давлением при увеличении зазоров в подшипниках.
Клапан-термостат служит для перепуска масла, не требующего охлаждения в радиаторе. Чем меньше температура масла, тем больше его вязкость и тем большее давление необходимо для его нагнетания в каналы. При определенном давлении, когда охлаждение масла не требуется, срабатывает клапан-термостат и открывает путь потоку к главной магистрали. Обычно давление срабатывания клапана-термостата, устанавливаемое предварительным сжатием его пружины, равно 1,5—2 кГ/см2, что соответствует температуре 70—80°С. При меньшем давлении клапан закрывается и масло поступает для охлаждения в радиатор, а оттуда — в главную магистраль.
У некоторых тракторов количество клапанов в системе смазки меньше указанного, так как у них действие нескольких клапанов заменено действием одного. Часто клапан-термостат заменяют краном для ручного включения и выключения масляного радиатора на период работы в жаркую погоду, когда масло требуется постоянно охлаждать, или на период работы в холодную погоду, когда масло охлаждать не нужно.
Техника регулировки клапанов на стенде и на тракторе
При работе двигателя возможно нарушение регулировок клапанов в результате износа шарика и седла, ослабления пружины. Это, в свою очередь, приводит к изменению нормального давления в магистралях. Пониженное давление может вызвать перебой в подаче масла к трущимся поверхностям, а повышенное — пробой маслопроводов, фильтров, а также быстрое старение масла.
Нарушение давления свидетельствует об аварийном состоянии двигателя, и клапаны необходимо отрегулировать вновь на нормальное давление срабатывания. Для этого натягивают пружину клапана при помощи винта-заглушки 5 (рис. 6) или изменяют толщину прокладок под пружиной 3, если в устройстве нет регулировочного винта-заглушки. Иногда вместо регулировки ограничиваются, проверкой давления срабатывания клапана. Если оно не соответствует техническим трёбованиям, пружину клапана заменяют новой.
Клапаны регулируют в мастерских на специальных стендах УСИП-ЗМ, КИ-1575. Предварительно масляный насос и корпус фильтров снимают с двигателя и отправляют в мастерскую. Несложные регулировки можно выполнять и на двигателе, если легко проверить их правильность. Например, на двигателе СМД-14 регулируют давление сливного клапана.
На стендах одновременно с регулировками всех клапанов проверяют работу масляных насосов, фильтров и центрифуг. Такое сочетание поверочных и регулировочных операций механизмов масляной системы гарантирует надежность ее работы.
Общий вид стенда УСИН-ЗМ для испытания масляных насосов и фильтров показан на рисунке 7. На станине стенда закреплена колонка, внутри которой помещен механизм, передающий вращение от электродвигателя к шпинделю трехкулачкового патрона привода испытываемых насосов.
Передаточный механизм (рис. 8) состоит из вариатора и двухступенчатой коробки передач. Ведущий диск 2 вариатора, расположенный наклонно, соединен с ведомым диском 3. При вращении маховичка 6 ведущий диск вместе с электродвигателем 1 перемещается в горизонтальном направлении, поэтому изменяется положение точки соприкосновения ведущего и ведомого дисков, а значит, и передаточное число вариатора. Ход диска 68 мм обеспечивает бесступенчатое изменение числа оборотов в пределах от 147 до 585 в минуту, когда каретка 5 большим венцом сцеплена с малой шестерней, и от 585 до 2015 в минуту, когда каретка сцеплена малым венцом с большей шестерней. Число оборотов шпинделя с кулачковым патроном указывается на шкале. Для перемещения ведущего диска вариатора (для плавного изменения оборотов) служит штурвал, расположенный на передней стороне стенда, а для переключения ступеней — рукоятка с правой стороны колонки.
Масляный насос и корпус масляных фильтров крепят к передвижному кронштейну стенда, внутри которого сделаны каналы, сообщающиеся шарнирным трубопроводом с мерным баком для масла. Урозень масла в баке определяют по шкале масломерной трубки. Из мерного бака масло сливается в ванну, которую можно поднять или опустить (в соответствии с размерами испытываемых механизмов), вращая маховичок с червячной парой.
Техника регулирования клапанов различных двигателей в основном одинакова, разница лишь в конструкциях переходных плит, которые подбирают по маркам двигателей, и в способах подсоединения контрольных манометров. Выбор места подсоединения манометров будет понятен из описания регулирования клапанов системы смазки двигателя Д-75.
Снятый с двигателя масляный насос закрепляют на кронштейне (рис. 9) при помощи центрирующего фланца с. прокладкой. Ведущий вал насоса зажимают в трехкулачковом патроне, после чего ванну поднимают до погружения заборной трубки насоса в масло. Включив рычагом вторую ступень в коробке передач, нажимают кнопку пускателя и плавно повышают скорость до 975 об/мин, поворачивая рукоятку. Работающий насос должен перекачивать масло из ванны но трубке в мерный бак и далее через сливную трубу обратно в ванну.
Регулировка редукционного клапана. Завинчивая кран, увеличиваем сопротивление проходу масла в нагнетательной магистрали. При давлении 5—5,5 кГ/см2 (по манометру стенда) должен открываться редукционный клапан насоса и перепускать масло в ванну (давление масла в нагнетательной магистрали при этом будет 5—5,5 кГ/см2). Если клапан срабатывает при другом давлении, то вращением винта-заглушки клапана изменяют затяжку клапанной пружины до установления нормального давления срабатывания.
После регулирования редукционного клапана обязательно проверяют производительность насоса. Для этого при тех же оборотах вала насоса устанавливают краном давление 2,5 кГ/см2; затем закрывают кран сливной трубы и отмечают по шкале, насколько поднимается от нулевой отметки уровень масла в мерном баке за 1 мин. По окончании регулирования открывают кран нагнетательного трубопровода и выключают стенд.
Аналогично регулируют редукционные клапаны и пропс ряют производительность масляных насосов других дизелей.
Для регулирования сливного и предохранительного клапанов корпус фильтров снимают с двигателя и, привернув к его привалочной плоскости переходную плиту, устанавливают вместе с уплотняющей прокладкой на место снятой крышки. В резьбовые каналы корпуса ввинчивают масляные манометры и снимают фильтрующий элемент грубой очистки, чтобы не повредить его во время испытаний. На стенде должен быть установлен масляный насос того же двигателя с отрегулированным редукционным клапаном.
Для регулирования предохранительного клапана плавно повышают обороты вала насоса до нормальных при открытом разгрузочном кране 15 (рис. 9). Натем, плавно закрывая кран 15, направляют масло по пути, указанному на схеме сплошными стрелками (масло перетекает как в сторону клапана, так и в сторону центрифуги). При этом давление в магистралях повышается, что видно по манометру 10. Как только давление масла преодолеет сопротивление пружины предохранительного клапана 9, шарик отойдет от седла и перепустит масло через сливной канал 12 в ванну. В это время манометр 10 должен указывать давление в пределах 3—4,5 кГ 1см2. Если показание манометра не находится в этих пределах, то заменяют пружину клапана.
Для регулирования сливного клапана капал 12 надо заглушить пробкой. Тогда при работе насоса и закрытых клапанах масло не будет перетекать в направлении предохранительного клапана, а направится в сторону фильтров. При закрытии крана 15 давление в магистралях повышается. После срабатывания предохранительного клапана 9 давление масла подействует и на сливной клапан 14, стремясь отодвинуть его шарик от седла. При давлении 2,25—2,75 кГ/см2 (видно по манометру 4) клапан должен открыться и перепустить масло на слив в ванну по каналу 13. Если клапан срабатывает при другом давлении, то, вращая его винт-заглушку, устанавливают нормальное давление срабатывания. При завинчивании винта давление срабатывания увеличивается (пружина сжймается и противодействует давлению масла), а при вывинчивании — уменьшается.
В общей схеме системы смазки клапан – термостат помещают на месте ручного крана 11 (рис. 9) на примере системы смазки двигателя Д-75. Давление срабатывания этого клапана определяют по показаниям двух манометров, установленных на место снятых трубок,- соединяющих каналы корпуса фильтра с радиатором (по перепаду давлений масла до клапана — по манометру 10 и после клапана — по манометру 4). Разность показаний этих манометров дает перепад давлений, который должен находиться в нормальных пределах, установленных регулировкой. При нарушении перепада давлений клапан регулируют, ослабляя или сжимая его пружину винтом-заглушкой.
Аналогично регулируют клапаны в системе смазки дизелей СМД-14А и Д-54А. Предохранительный клапан масляного насоса дизеля СМД-14А имеет давление срабатывания 6,5—7 кГ/см2. Клапан-термостат отрегулирован на давление срабатывания 0,5—0,7 кГ/см2. Предохранительный клапан системы смазки регулируют на заводе так, чтобы при перепаде давления в 3—4,5 кГ/см2 клапан перепускал все масло в главную магистраль.
При выборе места подсоединения манометра необходимо руководствоваться следующим. Поток масла иод давлением должен быть направлен к испытываемому клапану, для этого в большинстве случаев приходится глушить пробками отводы масла перед клапаном, особенно на свободный слив. После клапана масло должно выходить на свободный слив, для чего, возможно, потребуется вывинтить, пробки-заглушки соответствующих каналов. При таком направлении потока масла давление срабатымания замеряют в магистрали перед испытываемым клапаном, минуя другие клапаны или калибровочные отверcтия.
Сливной клапан можно регулировать и непосредственно па дизеле. Для этого хорошо прогретому двигателю устанавливают поминальные обороты и понемногу завин-чииают или отвинчивают регулировочный винт сливного клапана так, чтобы давление масла в главной магистрали установилось равным 3 кГ/см2. При охлажденном двига-| еле (при пуске, когда масло холодное) давление не дол-.кпо подниматься выше 4 кГ/см2. После регулирования клапан пломбируют.
Особенность регулирования давления в системе смазки двигателя Д-37М (трактор Т-40) следующая. При номинальных оборотах вала и прогретом двигателе давление масла должно находиться в пределах 1,5—3 кГ/см2 (не ниже 1 кГ/см2). Редукционный клапан регулируют на даиление срабатывания 6 кГ/см2 вращением регулировочной пробки, воздействующей на пружину клапана. Пониженное давление масла (из-за износа коренных и шатунных подшипников) восстанавливают регулировочным устройством в центрифуге.
Полнопоточная реактивная центрифуга (рис. 10) состоит из корпуса 1, вращающегося ротора 3 и оси 6. В почесть ротора неочищенное масло подводится под давлением по трубке 7. Очищенное масло отводится по ради-ильпым каналам в пустотелую ось ротора и далее в магистраль двигателя. Регулировочным винтом 4 можно наменять проходное сечение канала оси и тем самым регулировать давление масла, поступающего в систему для cмазки.
Давление регулируют при снятом колпаке 2 центрифуги. Для этого вывертывают стопор 5 и вращают винт 4 до получения требуемого давления. При его вывинчивании давление возрастает, при завинчивании падает. По окончании регулировки винт 4 контрят стопором 5 и ста-инт на место колпак 2 и проверяют работу центрифуги.
Ксли регулировки центрифуги недостаточно для помы шения давления до требуемого уровня, дополнительно регулируют реДукционный клапан: немного завинчивают регулировочную пробку, повышая давление нагнетания.