Актуальные проблемы в машиностроении том 4 №4

Актуальные проблемы в машиностроении

. Том 4. № 4. 2017

Технологическое оборудование,

оснастка и инструменты

____________________________________________________________________

Решением задачи создания баллера с таким комплексом свойств явился приём выпол-

нения его в виде сборочного изделия, собранного сваркой из отдельных деталей, каждая из

которых в отдельности обеспечит нужные механические характеристики.

Обследованные валы входили в состав винторулевых колонок, которыми были осна-

щены суда типа «Балт Флот». Эти суда представляют собой комбинированное судно-

площадка/танкер дедвейтом 5 589 тонн. В первую же навигацию сломались четыре баллера,

отработав всего несколько месяцев с момента постройки.

Целью данной работы явилось определение причины разрушения баллеров ВРК на

теплоходах типа «Балт Флот», определение технического состояния неразрушенных сварных

соединений шлицевых втулок вертикальных валов ВРК и выработка технологических реко-

мендаций по предотвращению подобных поломок.

Материалы и методика экспериментального исследования

Представленное на рисунке в таблице 1 изделие состоит из средней части, изготов-

ленной из бесшовной трубы, прокатанной из качественной углеродистой стали (0,32 – 0,39%

углерода по Национальному стандарту КНР GB/T 17395-2008. Dimensions, shapes, masses and

tolerances of seamless steel tubes). В средней части к баллеру угловым двусторонним швом с

катетами по 5 мм, приварен фланец, изготовленным из такой же стали.

По концам полого вала располагаются шлицевые втулки, которые сопрягаются со

средней полой цилиндрической частью буртиками по посадке с гарантированным зазором



170 Н7/g6. Шлицевые втулки приварены к средней части стыковым швом с V-образной

разделкой кромок. Скосы разделки по 45



, высота шва – 10 мм. Усиление валика шва снято

заподлицо с наружным диаметром вала с помощью ручного шлифовального инструмента.

Материал втулки – легированная хром-молибденовая сталь 42 Cr Mo по Националь-

ному стандарту КНР GB/T 3077-1999 The Technical Conditions of Alloy Structure Steel (С -

0,38 – 0,45 %; Si - 0,17 – 0,37 %; Mn - 0,50 – 0,80 %; Cr - 0,90 – 1,20 %; Mo - 0,15 – 0,25 %).

По свариваемости сталь 35 относится к сталям с ограниченной свариваемостью, сталь

42 Cr Mo – трудносвариваемая сталь.

Твёрдость поверхности фрагментов валов определялась с использованием переносно-

го твердомера МЕТ-УД. Результаты измерений представлены в таблице 1.

Таблица 1

Твёрдость поверхности деталей вертикальных валов ВРК

№№ позиций 1 – втулка шлице-

вая (обломок)

2 – труба бесшовная 3 – втулка шлицевая 4 -Шов сварной сты-

ковой

Показатели твёр-

дости

HRC HB

МПа

HRC HB

МПа

HRC HB

, МПа

HRC HB

МПа

45-53 4670-

4800

–

1590-

1780

45-53

4700-

4800

10,7-

11,0

1790-

1900