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引起日本SMC氣缸套裂紋的原因分析資料有哪些
引起日本SMC氣缸套裂紋的原因分析資料有哪些
引起日本SMC氣缸套裂紋的原因主要是熱負(fù)荷與機(jī)械負(fù)荷 兩個原因。分析如下：
1.熱負(fù)荷 熱負(fù)荷是指柴油機(jī)的燃燒室部件承受溫度、熱流量及熱應(yīng)力的強(qiáng)度。包括熱應(yīng)力和熱疲勞。 熱負(fù)荷可用熱應(yīng)力大小來表示，而由溫差形成的應(yīng)力稱為熱應(yīng)力。因此，缸壁的熱應(yīng)力與溫差成正比。 熱疲勞是指在交變熱應(yīng)力作用下出現(xiàn)的破壞現(xiàn)象。熱疲勞對燃燒室部件破壞的主要表現(xiàn)是裂紋，它與柴油機(jī)的累計轉(zhuǎn)數(shù)并無多大關(guān)系，主要取決于機(jī)器的啟動-運行-停車的循環(huán)次數(shù)，故亦稱低頻應(yīng)力。 熱負(fù)荷過高對燃燒室部件所造成的危害是多方面的，主要有：使材料的機(jī)械性能降低；承載能力下降；使受熱部件膨脹、變形、局部產(chǎn)生“蠕變"，繼而產(chǎn)生較大的塑性變形，改變了原來的正常間隙；使?jié)櫥砻娴幕脱杆僮冑|(zhì)、結(jié)焦、蒸發(fā)乃燒掉；使有些部件受熱面燒蝕；使受熱部件承受的熱應(yīng)力過大，產(chǎn)生疲勞破壞等。
2.機(jī)械負(fù)荷 機(jī)械負(fù)荷指柴油機(jī)部件承受Z高燃燒壓力、慣性力、振動沖擊等的強(qiáng)烈程度。對于缸套主要是來自安裝預(yù)緊力和氣體壓力。由安裝預(yù)緊力引起的負(fù)荷是安裝應(yīng)力，它主要存在于上部凸肩部位，在其危險斷面上承受拉應(yīng)力、剪應(yīng)力以及彎曲應(yīng)力。這些應(yīng)力的數(shù)值大小與螺栓預(yù)緊力成正比，與其凸肩的高度成反比。由此可知，氣缸套的安裝應(yīng)力亦與Z高爆發(fā)壓力成正比。 由上述可知，燃燒室部件中由氣體力而產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力都和Z高爆發(fā)壓力成正比。就上面提到在一年之內(nèi)裂3個缸套，其機(jī)械負(fù)荷過大是其原因之一。由于船舶污底較嚴(yán)重，為了控制爆發(fā)壓力而使主機(jī)轉(zhuǎn)速維持在84rpm，而且還開著應(yīng)急鼓風(fēng)機(jī)航行，排氣溫度都近400℃，主機(jī)負(fù)荷過大，爆發(fā)壓力過高。經(jīng)查三個缸套使用的時間分別是缸是44787小時、NO.4缸是46000小時、NO.5缸是47000小時，基本都是五年多時間。且都是產(chǎn)缸套，由于產(chǎn)缸套工藝不過關(guān)，都是內(nèi)一些專業(yè)價格仿原價格制造的，在尺寸上可能有些差異，致使裝配精度變差，由此造成缸套的偏磨或過度磨損，局部受力不均。所以當(dāng)主機(jī)長時間超負(fù)荷運行，爆發(fā)壓力過高時，易造成缸套裂紋，這是缸套裂紋的主要原因。
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