Pogonski sistem određenog plovila za provođenje zakona u ribarstvu sastoji se od dva pogonska dizel motora, jednog dvomotornog paralelnog reduktorskog mjenjača, jednog seta propelera sa kontrolisanim nagibom i osovine. Glavni motor je četverotaktni-brodski motor sa direktnim ubrizgavanjem, turbo punjačem i međuhlađenim srednje{3}}brzinskim motorom u-linijskoj konfiguraciji. Mjenjač ima paralelni mjenjač sa potisnim ležajevima i visoko{6}}elastičnim kvačilom. Šematski dijagram strukture glavnog pogonskog uređaja plovila prikazan je na slici 1.
Slika 1 Šematski dijagram glavnog pogonskog sistema plovila
I. Fenomen greške
Tokom mjesečnog održavanja, posada je pronašla veliku količinu metalnih krhotina u uljnom koritu kartera glavnog motora. Nakon prijave, odlučeno je da se odmah izvrši održavanje glavnog motora kako bi se utvrdio izvor metalnih krhotina. Posada broda je rastavila i pregledala dizel motor, izvršivši detaljne provjere važnih komponenti kao što su glava cilindra, košuljica cilindra, sklop klipnjače, čaura glavnog ležaja, bregasto vratilo i radilica. Tokom procesa otkriveni su sljedeći simptomi kvara.
1) Rđa je pronađena na više dijelova.
(1) Bregasto vratilo
Nakon rastavljanja "poklopca otvora za posmatranje", uočena je hrđa na površinama 4. i 6. bregaste osovine. Stanje hrđe 4. i 6. bregaste osovine prikazano je na slici 2.
Slika 2 Stanje hrđe bregastih vratila br.. 4 i br.. 6
(2) Školjke glavnog ležaja.
Prilikom rastavljanja i pregleda školjki glavnog ležaja, ustanovljeno je da su školjke glavnog ležaja koje odgovaraju svakom cilindru zahrđale u različitom stupnju, a hrđanje se postepeno produbljivalo od slobodnog kraja do izlaznog kraja. Zahrđali dijelovi bili su sva gornja polovina školjki glavnog ležaja.
Stanje hrđanja gornje polovice školjke glavnog ležaja 1. brzine je prikazano na slici 3.
Slika 3 Stanje hrđe gornje polovine čahure glavnog ležaja br.{1}} zupčanika
(3) Radilica
Nakon uklanjanja klipnjače klipa i ostalih dodataka na radilici kao što je čaura ležaja, uočeno je da na površini radilice ima hrđe, pri čemu je glavni rukavac zupčanika br.{0}} bio najteži. Stanje rđe glavnog rukavca zupčanika br. . 5 prikazano je na slici 4.
Slika 4 Stanje rđe 5# osovine zupčanika
2) Istrošenost čaure glavnog ležaja i potisne podloške.
Nakon demontaže, ustanovljeno je da su čaura glavnog ležaja i potisna podloška 7. stepena prenosa jako istrošeni, a došlo je do kidanja metala. Preliminarno je utvrđeno da je to glavni izvor metalnih krhotina. Uvjeti habanja čaure glavnog ležaja i potisne podloške 7. brzine prikazani su na slici 5.
Slika 5. Uvjeti habanja čaure glavnog ležaja i potisne podloške zupčanika br.. 7
II. Metoda analize stabla kvarova i analiza stvarnog broda
Analiza stabla grešaka je uobičajena metoda za efikasno rješavanje složenih sistema kvarova. On provodi deduktivnu analizu kvarova od vrha do dna. Konkretno, analizira različite faktore koji mogu uzrokovati greške na način -po-korak od cjelokupnog sistema do njegovih komponenti u stablu-poput strukture grananja. Ova metoda analize može dijagnosticirati sistemske greške konstruiranjem logičkih blok dijagrama i zaključivanjem korak po korak za analizu uzroka grešaka.
2. Analiza stabla kvarova oštećenja školjke glavnog ležaja
Postoji mnogo razloga za nenormalno trošenje čahure ležaja dizel motora. Prema metodi analize stabla kvarova, uzimajući oštećenje školjke glavnog ležaja dizel motora kao glavni događaj, analiziraju se uzročni događaji koji dovode do ovog kvara. Stablo grešaka se navodi i analizira u skladu sa odgovarajućim logičkim odnosom. Stablo kvarova oštećenja školjke glavnog ležaja prikazano je na slici 6.
Slika 6. Stablo grešaka oštećenja školjke glavnog ležaja
Kao što je prikazano na slici 6, uzroci kvara se mogu pripisati sljedećih sedam osnovnih događaja: nepravilna ugradnja tijela motora, nepravilna ugradnja čahure ležaja, kavitacija ljuski ležaja, loš materijal školjki ležaja, loš kvalitet ulja za podmazivanje, nedovoljno ulje za podmazivanje i oštećenje glavnog ležaja uzrokovano dugotrajnim radom{2} dizel motor.
1) Instalacija mašinerije.
Ugradnja glavnih motora, kao što su centriranje i izolacija vibracija, nije zadovoljila zahtjeve, što je rezultiralo neravnomjernim opterećenjem ili vibracijama glavnih motora, što je dovelo do habanja ležajeva.
Nakon što je došlo do kvara, pregledani su uslovi centriranja dva glavna motora. Inspekcijom je utvrđeno da parametri centriranja dva glavna motora zadovoljavaju zahtjeve za ugradnju, a razlike u odnosu na posljednju popravku suhog doka su u prihvatljivom rasponu. Stoga se ovaj incident u osnovi može isključiti.
2) Ugradnja školjke ležaja.
Donja školjka ležaja glavnog ležaja podržava radilicu, držeći središnju liniju glavnog rukavca radilice u pravoj liniji.
Neusklađenost središnje linije uzrokuje savijanje radilice i povećanje opterećenja na glavnom ležaju. Ako su dva ležaja s lijeve i desne strane radilice preniska, središnja linija radilice će se saviti prema dolje i formirati luk.
Kada je poluga u donjoj mrtvoj tački, ona će se uvući; obrnuto, kada je u gornjoj mrtvoj tački, izbačaj će se produžiti.
Razlika u produžetku i povlačenju radilice proporcionalna je visinskoj razlici glavnog ležaja, tako da se može koristiti za mjerenje da li je radilica centrirana, a time i stanje školjke ležaja.
Nakon konsultacije sa specifikacijom dizajna ovog srednje{0}}brzinskog dizel motora, ustanovljeno je da radilica dizel motora ima relativno veliku krutost. Neusklađenost središnje linije može biti uzrokovana samo zazorom u donjim školjkama ležaja glavnih ležajeva. Pregledajte podatke o razlici zabačaja radilice glavnog motora nakon posljednjeg tvorničkog remonta i izmjerite trenutnu razliku zamaha radilice glavnog motora, te ih uporedite sa zahtjevima parametara u priručniku. Nakon istraživanja i provjere utvrđeno je da su zahtjevi za zazorom ispunjeni, a utjecaj otvora za ugradnju školjke ležaja se u osnovi mogao isključiti.
3) Kavitaciona erozija školjki ležaja.
Kada se površina ljuske ležaja pomiče relativno s uljem za podmazivanje, lokalna visoka temperatura i visoki tlak uzrokovani pucanjem mjehurića plina dovode do zamora i osipanja površine ljuske ležaja, što uzrokuje defekte.
Fenomen kavitacije predstavlja gusto saće igličastih{0}}rupa, a vanjska površina rupa je čista i općenito nije prekrivena proizvodima korozije.
Na osnovu karakteristika školjki ležaja ovog dizel motora može se utvrditi da nije došlo do kavitacione erozije, a utjecaj kavitacione erozije na školjke ležaja se u osnovi može isključiti.
4) Materijal čaure ležaja.
Ova ležajna čaura ima dizajn sa tankim{0}}stinama i sastoji se od sloja legure aluminijuma, premaza i sita od nikla. Dijagram strukture ležajne čaure prikazan je na slici 7.
Slika 7 Strukturni dijagram ležajne obloge
Struktura žljebova koju je usvojila ova ležajna čaura uglavnom se ne može istrošiti kroz niklovano sito, a njen kvalitet je relativno pouzdan. U međuvremenu, ova čaura ležaja ima nisku stopu habanja. Prema testovima koje je proveo originalni proizvođač, čak i kada je čaura ležaja pod velikim opterećenjem i uslovima tankog uljnog filma, habanje čaure ležaja ostaje nisko. Obje čaure ležaja su iz iste serije proizvoda, tako da se utjecaj materijala čaure ležaja u osnovi može isključiti.
5) Kvalitet ulja za podmazivanje.
Loša kvaliteta ulja za podmazivanje može dovesti do abnormalnog trošenja glavnih pokretnih parova dizel motora, kao što su potisni prstenovi, školjke glavnog ležaja, školjke ležaja klipnjače, itd. [3].
Postoje različite situacije u kojima je kvaliteta ulja za podmazivanje ispod standarda. To može biti zbog nečistoća koje ulaze u ulje, ili zbog oksidacije ulja i stvaranja taloga nakon dugotrajne- upotrebe, ili zbog emulgiranja i kvarenja ulja zbog mješavine morske ili slatke vode, što rezultira nekvalifikovanim uljnim filmom.
Pregledom je utvrđeno da su površine školjki glavnog ležaja, radilice, bregaste osovine itd. unutar karoserije dizel motora zarđale u različitom stepenu, a ulje za podmazivanje je pokazalo blagu pojavu emulgiranja. Stoga se ne može isključiti da je utjecaj nastao zbog loše kvalitete ulja za podmazivanje.
6) Nedovoljno ulje za podmazivanje.
Nedovoljno ulje za podmazivanje uglavnom uključuje nedovoljnu zapreminu ulja za podmazivanje ili nedovoljan pritisak ulja za podmazivanje. Nedovoljna zapremina ulja za podmazivanje će dovesti do neadekvatnog podmazivanja i biće teško uspostaviti uljni film između čaure ležaja i radilice. Nedovoljan pritisak ulja za podmazivanje će dovesti do nedovoljnog hlađenja čaure ležaja, stvaranja visokih temperatura i oštećenja čaure ležaja. Nakon provjere zapremine i tlaka mazivog ulja, ustanovljeno je da zadovoljavaju projektne zahtjeve zapremine ulja za podmazivanje dizel motora, tako da se utjecaj uzrokovan nedostatkom ulja za podmazivanje u osnovi može isključiti.
7) Dugotrajan rad pod velikim opterećenjem.
Kada dizel motor radi pod velikim opterećenjem dugo vremena, povećava se udarno opterećenje između čahure ležaja i radilice, uljni film između njih postaje tanji, au nekim slučajevima ne može se formirati potpuni uljni film. Ova situacija dovodi do nenormalnog trošenja čaure ležaja i može čak uzrokovati kvar ležaja.
Nakon provjere navigacijskog dnevnika, nije bilo zapisa o-dugotrajnom radu pod velikim opterećenjem, tako da se utjecaj uzrokovan dugotrajnim-radom pod velikim opterećenjem u osnovi može isključiti.
III. Lokacija kvara i otklanjanje
Na osnovu analize stabla grešaka oštećenja čaure glavnog ležaja, mogući uzrok oštećenja čaure glavnog ležaja ovog motora može biti loš kvalitet ulja za podmazivanje. Zbog toga je izvršena dalja analiza sistema ulja za podmazivanje. Proučen je sistem ulja za podmazivanje ove posude, a šematski dijagram sistema ulja za podmazivanje prikazan je na slici 8.
Slika 8 Šematski dijagram sistema ulja za podmazivanje
Ovaj tip dizel motora može imati dva načina podmazivanja: mokri karter i suvi karter. Kada se koristi mokri karter, pumpa za ulje za podmazivanje-pokrećena motorom izvlači ulje za podmazivanje iz korita. Ulje za podmazivanje prolazi kroz nepovratni ventil, ventil za regulaciju pritiska, termostatski ventil, hladnjak, filter, ležajeve i turbopunjač prije nego što se vrati u korito, formirajući ciklus podmazivanja. Kada ulje za podmazivanje dostigne preporučeno servisno vrijeme ili je njegova kvaliteta ispod standarda, ispušta se u spremnik za prljavo ulje radi zamjene. Ako dizel motor ima poseban rezervoar za taloženje ulja, ulje za podmazivanje se izvlači iz korita u rezervoar za taloženje, dalje se odvaja separatorom ulja, a zatim se ponovo koristi.
Nakon istrage, ustanovljeno je da je plovilo radilo sa mokrim sistemom rezervoara, a prečistač mazivog ulja nije korišten duže vrijeme. Stoga se sumnja da bi mogao postojati problem s kvalitetom mazivog ulja, te je mazivo poslano na ispitivanje. Prema izvještaju o ispitivanju mazivog ulja, utvrđeno je da je sadržaj Na i Mg jona nenormalno visok, što se preliminarno može utvrditi da je mazivo ulje kontaminirano morskom vodom.
Da bi se dalje analizirao izvor ulja za podmazivanje koji ulazi u morsku vodu i eliminisao „osnovni uzrok“, izvršena je dalja analiza sistema za hlađenje morskom vodom ovog glavnog motora. Šematski dijagram sistema za hlađenje morskom vodom prikazan je na slici 9.
Slika 9 Šematski dijagram sistema za hlađenje morske vode
Nakon što se uvuče pomoću pumpe za morsku vodu, morska voda prolazi kroz glavni hladnjak zraka motora, glavni hladnjak ulja za podmazivanje motora i glavni hladnjak slatke vode motora da ih ohladi. Ako dođe do prodiranja vode u ulje za podmazivanje, morska voda može prodrijeti u ulje za podmazivanje kroz hladnjak ulja za podmazivanje, uzrokujući propadanje ulja za podmazivanje i kasnije do rđe i oštećenja školjki glavnog ležaja, ležajeva i bregastih vratila, itd.
Zaključno, nakon detaljne analize stabla kvarova oštećenja čaure glavnog ležaja, ustanovljeno je da je osnovni uzrok oštećenja čaure glavnog ležaja infiltracija morske vode u ulje za podmazivanje na hladnjaku ulja za podmazivanje, što je dovelo do propadanja ulja za podmazivanje i naknadno do korozije unutrašnjih komponenti glavnog motora, što je krajnji rezultat habanja glavnog motora.
Stoga se predlažu sljedeći planovi popravki i prijedlozi dnevnog održavanja za posadu:
1) Zamijenite jako istrošene i zahrđale školjke ležaja i potisne podloške, popravite malo zahrđale školjke ležaja i popravite zarđalo bregasto vratilo.
2) Popravite glavni rukavac radilice i provjerite njegove mehaničke parametre nakon popravke.
3) Isperite sistem ulja za podmazivanje, zamijenite novo ulje za podmazivanje i uzorkovajte i provjerite kvalitet ulja za podmazivanje nakon zamjene.
4) Preporučuje se da posada redovno šalje ulje za podmazivanje na pregled, a uzorke za pregled treba uzeti iz različitih sistema za podmazivanje.
IV. Zaključak
Nenormalno trošenje čahure ležaja glavnog motora česta je greška kod dizel motora. Ovaj članak koristi metodu analize stabla grešaka za analizu mogućih uzroka abnormalnog trošenja čahure ležaja glavnog motora jedan po jedan, brzo utvrđujući uzrok problema. Nakon naknadnog ispravljanja i verifikacije, nije pronađeno abnormalno trošenje, što ukazuje da su analiza i ispravljanje bili efikasni.