Drifkerfi tiltekins fiskveiðilögregluskips samanstendur af tveimur knúningsdísilvélum, einum tvöföldum-hreyfla samhliða minnkunargírkassa, einu setti af stillanlegum skrúfum og skafti. Aðalvélin er fjögurra-hraða, bein innspýting, forþjöppu og millikæld meðal-hraða skipavél í-línu uppsetningu. Gírkassinn notar samhliða gírkassa með álagslegum og háum-teygjanlegum kúplingum. Skýringarmynd af aðalframdrifsbúnaði skipsins er sýnd á mynd 1.
Mynd 1 Skýringarmynd af aðalframdrifskerfi skipsins
I. Gallafyrirbæri
Í mánaðarlegu viðhaldi fann áhöfnin mikið magn af málmleifum í olíupönnu sveifarhúss aðalvélarinnar. Eftir skýrslutöku var ákveðið að framkvæma strax viðhald á aðalvélinni til að bera kennsl á upptök málmdrasanna. Áhöfn skipsins tók í sundur og skoðaði dísilvélina og gerði ítarlegar athuganir á mikilvægum hlutum eins og strokkahaus, strokkafóðringu, stimpilstöngsamsetningu, aðallegubusk, knastás og sveifarás. Í ferlinu komu í ljós eftirfarandi bilunareinkenni.
1) Ryð fannst á mörgum hlutum.
(1) Kambás
Eftir að „athugunargatalokið var tekið í sundur“ kom ryð í ljós á yfirborði 4. og 6. kambása. Ryðskilyrði 4. og 6. knastása eru sýnd á mynd 2.
Mynd 2 Ryðskilyrði knastása nr. 4 og nr. 6
(2) Aðalleguskeljar.
Við sundurtöku og skoðun á aðalleguskeljunum kom í ljós að aðalleguskeljarnar sem samsvara hverjum strokka voru allar mismikið ryðgaðar og ryðgað dýpkaði smám saman frá frjálsa endanum til úttaksenda. Ryðguðu hlutarnir voru allir efri helmingur helstu leguskelja.
Ryðskilyrði efri helmings aðallagerskeljar 1. gírs er sýnt á mynd 3.
Mynd 3 Ryðástand á efri helmingi aðallegubussunnar á No. 1 gír
(3) Sveifarás
Eftir að stimpilstöngin og annar fylgihlutur á sveifarásnum, svo sem legubussunni, var fjarlægður, kom í ljós að ryð var á yfirborði sveifarássins, þar sem No. 5 gír aðaltappinn var alvarlegastur. Ryðástand No. 5 gír aðaltjaldsins er sýnt á mynd 4.
Mynd 4 Ryðástand 5# gírskaftsins
2) Slit á aðallagerum og þrýstiskífunni.
Eftir að hafa verið tekinn í sundur kom í ljós að aðallagerbuskinn og þrýstiskífan í 7. gír voru mjög slitin og málmur rifnaði. Það er bráðabirgðaákvörðun að þetta sé helsta uppspretta málmleifa. Slitskilyrði aðallagarunnar og þrýstiskífunnar í 7. gír eru sýnd á mynd 5.
Mynd 5 Slitskilyrði aðallegubusksins og þrýstiskífunnar á gír nr. 7
II. Bilunartrésgreiningaraðferð og raunskipagreining
Bilunartrésgreining er algeng aðferð til að leysa flókin bilanakerfi á áhrifaríkan hátt. Það framkvæmir afleidd bilunargreining frá toppi til botns. Nánar tiltekið greinir það ýmsa þætti sem geta valdið bilunum í skref-fyrir-skref frá heildarkerfinu til íhluta þess í tré-eins og greinarbyggingu. Þessi greiningaraðferð getur greint kerfisgalla með því að smíða rökrænar blokkarmyndir og rökhugsun skref fyrir skref til að greina orsakir bilana.
2. Bilunartrésgreining á skemmdum á aðalleguskel
Það eru margar ástæður fyrir óeðlilegu sliti á leguskeljum dísilvéla. Samkvæmt bilunartrésgreiningaraðferðinni, þar sem skemmdir á aðalleguskel dísilvélarinnar eru teknar sem efsta atburðurinn, eru orsökin sem leiða til þessarar bilunar greind. Bilunartréð er skráð og greint í samræmi við viðeigandi rökfræðilegt samband. Bilunartré vegna skemmda á aðalleguskel er sýnt á mynd 6.
Mynd 6 Bilunartré á skemmdum á aðalleguskel
Eins og sýnt er á mynd 6 má rekja orsakir bilunarinnar til eftirfarandi sjö grunnatburða: óviðeigandi uppsetningu á vélarhlutanum, óviðeigandi uppsetningu á leguskeljunum, hola í leguskeljunum, lélegt efni leguskeljanna, léleg gæði smurolíunnar, ófullnægjandi smurolía sem orsakast af{1} aðalskemmdum{1} há-álagsvirkni dísilvélarinnar.
1) Uppsetning vélarinnar.
Uppsetning aðalhreyfla, svo sem miðstilling og titringseinangrun, uppfyllti ekki kröfur, sem leiddi til ójafnrar álags eða titrings á aðalhreyflum sem leiddi til slits á legum.
Eftir að bilunin kom upp voru miðjuskilyrði tveggja aðalvélanna skoðuð. Skoðunin leiddi í ljós að miðunarfæribreytur aðalvélanna tveggja uppfylltu kröfur um uppsetningu og munurinn miðað við síðustu þurrkvíarviðgerð var innan viðunandi marka. Þess vegna er í rauninni hægt að útiloka þetta atvik.
2) Uppsetning leguskeljar.
Neðri leguskel aðallegunnar styður sveifarásinn og heldur miðlínu aðaltapps sveifarássins í beinni línu.
Misskipting miðlínu veldur beygju á sveifarás og auknu álagi á aðallegu. Ef legurnar tvær vinstra og hægra megin við sveifarkastið eru of lágar, mun miðlína sveifarássins beygjast niður og mynda boga.
Þegar sveifarkastið er í neðsta dauðapunkti verður það dregið til baka; öfugt, þegar það er í efsta dauða miðju, mun sveifarkastið lengjast.
Munurinn á framlengingu og afturköllun sveifakastsins er í réttu hlutfalli við hæðarmun aðallegunnar og því er hægt að nota hann til að mæla hvort sveifarásinn sé fyrir miðju og þar með ástand leguskálarinnar.
Eftir að hafa skoðað hönnunarforskrift þessarar meðalhraða-dísilvélar kom í ljós að sveifarás dísilvélarinnar hefur tiltölulega mikla stífni. Misskipting miðlínunnar gæti aðeins stafað af bilinu í neðri leguskeljum aðallegunna. Skoðaðu gögn um kastmismun á sveifarási aðalvélarinnar eftir síðustu endurskoðun verksmiðjunnar og mældu núverandi kastmismun á sveifarási aðalvélarinnar og berðu þær saman við færibreytukröfurnar í handbókinni. Eftir rannsókn og sannprófun kom í ljós að bilunarkröfur voru uppfylltar og í grundvallaratriðum var hægt að útiloka áhrif frá uppsetningarbilinu fyrir burðarskel.
3) Kavitseyðing á burðarskeljum.
Þegar yfirborð burðarskelarinnar hreyfist tiltölulega með smurolíu, leiða staðbundinn háhiti og hár þrýstingur af völdum rofs á gasbólum til þreytu og losunar á yfirborði burðarskelarinnar, sem veldur því göllum.
Kavitunarfyrirbærið kemur fram sem þéttur hunangsseimur úr nálar-líkum holum og ytra yfirborð holanna er hreint og almennt ekki þakið tæringarefnum.
Byggt á eiginleikum leguskelja þessarar dísilvélar er hægt að ákvarða að ekki hafi átt sér stað rof í holrúmi og í grundvallaratriðum er hægt að útiloka áhrif rofs á leguskeljarnar.
4) Efni burðarrunnar.
Þessi burðarrunni tekur upp þunna-veggða hönnun og samanstendur af állagi, húðun og nikkelskjá. Uppbyggingarskýringarmynd legan er sýnd á mynd 7.
Mynd 7 Uppbyggingarmynd af burðarfóðrinu
Grópbyggingin sem þessi burðarrunni tekur upp getur almennt ekki slitnað í gegnum nikkelskjáinn og gæði hennar eru tiltölulega áreiðanleg. Á sama tíma hefur þessi burðarrunni lítið slit. Samkvæmt prófunum sem gerðar voru af upprunalega framleiðandanum, jafnvel þegar burðarrunni er undir miklu álagi og þunnri olíufilmu, er slit burðarrunnar enn lítið. Báðir burðarrunnarnir eru úr sömu framleiðslulotu, þannig að í grundvallaratriðum er hægt að útiloka áhrif burðarrunnar.
5) Smurolíugæði.
Léleg smurolíugæði geta leitt til óeðlilegs slits á helstu hreyfanlegu pörum dísilvéla, svo sem þrýstihringjum, aðalleguskeljum, og tengistangalagsskeljum osfrv. [3].
Það eru ýmsar aðstæður þar sem smurolíugæði eru ófullnægjandi. Það gæti verið vegna þess að óhreinindi komast inn í olíuna, eða að olían oxast og myndar botnfall eftir langtímanotkun, eða að olían hafi verið fleytuð og rýrnað vegna blöndunar af sjó eða fersku vatni, sem leiðir til óhæfrar olíufilmu.
Við skoðun kom í ljós að yfirborð aðalleguskelja, sveifaráss, knastáss o.s.frv. inni í yfirbyggingu dísilvélar var mismikið ryðgað og smurolían sýndi lítilsháttar fleytifyrirbæri. Því er ekki hægt að útiloka að höggið hafi stafað af lélegum gæðum smurolíu.
6) Ófullnægjandi smurolía.
Ófullnægjandi smurolía felur aðallega í sér ófullnægjandi smurolíurúmmál eða ófullnægjandi smurolíuþrýsting. Ófullnægjandi smurolíurúmmál mun leiða til ófullnægjandi smurningar og erfitt verður að koma á olíufilmu á milli legan og sveifarásinn. Ófullnægjandi þrýstingur á smurolíu mun leiða til ófullnægjandi kælingar á leguhylkinu, sem veldur háum hita og veldur skemmdum á leguhylkinu. Eftir að hafa athugað smurolíurúmmál og þrýsting kom í ljós að þau uppfylltu hönnunarkröfur smurolíumagns dísilvélarinnar, þannig að í grundvallaratriðum er hægt að útiloka áhrif af völdum ófullnægjandi smurolíu.
7) Langtíma-aðgerð undir miklu álagi.
Þegar dísilvél starfar undir miklu álagi í langan tíma, eykst höggálagið á milli legan og sveifarásinn, olíufilman á milli þeirra verður þynnri og í sumum tilfellum er ekki hægt að mynda heila olíufilmu. Þetta ástand leiðir til óeðlilegs slits á legan og getur jafnvel valdið bilun.
Eftir að hafa skoðað siglingaskrána var engin skráning um langtíma-aðgerð undir miklu álagi, þannig að í grundvallaratriðum er hægt að útiloka áhrif af völdum langvarandi-aðgerðar undir miklu álagi.
III. Staðsetning bilana og útrýming
Byggt á bilunartrésgreiningu á skemmdum á aðallagerrunna gæti hugsanleg orsök skemmda á aðallagerrunna þessa vél verið ófullnægjandi gæði smurolíunnar. Því var gerð frekari greining á smurolíukerfinu. Smurolíukerfi þessa skips var rannsakað og skýringarmynd smurolíukerfisins er sýnd á mynd 8.
Mynd 8 Skýringarmynd af smurolíukerfinu
Þessi tegund af dísilvélum getur haft tvær smurstillingar: blautur sump og þurr sump. Þegar blautur pottur er notaður dregur vélar-knúin smurolíudæla smurolíuna úr botninum. Smurolían fer í gegnum afturloka, þrýstistillingarventil, hitastilla loki, kælir, síu, legur og forþjöppu áður en hún flæðir aftur í botninn og myndar smurlotu. Þegar smurolían nær ráðlögðum þjónustutíma eða gæði hennar eru ófullnægjandi er hún losuð í óhreina olíutankinn til að skipta um hana. Ef dísilvélin er með aðskilinn olíusettank er smurolían dregin úr botninum í settankinn, aðskilin frekar með olíuskiljunni og síðan endurnýtt.
Eftir rannsókn kom í ljós að skipið starfaði með blautu sumpkerfi og smurolíuhreinsarinn hafði ekki verið notaður í langan tíma. Því leikur grunur á að vandamál gæti verið með smurolíugæði og var smurolían send í prófun. Samkvæmt smurolíuprófunarskýrslunni kom í ljós að innihald Na- og Mg-jóna var óeðlilega hátt, sem hægt er að ákvarða fyrirfram að smurolían hafi verið menguð af sjó.
Til að greina frekar uppsprettu smurolíu sem berst í sjóinn og útrýma „rótarorsökinni“ var gerð frekari greining á sjókælikerfi þessarar aðalvélar. Skýringarmynd sjókælikerfisins er sýnd á mynd 9.
Mynd 9 Skýringarmynd af sjókælikerfi
Eftir að sjódælan hefur dregið það inn er sjórinn borinn í gegnum loftkælir aðalvélar, smurolíukælir aðalvélar og ferskvatnskælir aðalvélar til að kæla þá. Ef vatn kemst inn í smurolíuna getur sjórinn seytlað inn í smurolíuna í gegnum smurolíukælirinn, sem veldur rýrnun á smurolíu og í kjölfarið leitt til ryðs og skemmda á aðalleguskeljum, legum og knastásum o.fl.
Að lokum, eftir ítarlega bilunartrjágreiningu á skemmdum á aðallagerrunna, kom í ljós að grundvallarorsök skemmda á aðallagerrunna var innrennsli sjós í smurolíu í smurolíukælirinn, sem leiddi til rýrnunar á smurolíunni og í kjölfarið tæringar á innri íhlutum aðalvélarinnar, sem að lokum leiddi til slits á aðalvélinni.
Því eru lagðar til eftirfarandi viðgerðaráætlanir og daglegt viðhald fyrir áhöfnina:
1) Skiptu um mjög slitnar og ryðgaðar leguskeljar og þrýstiskífur, gerðu við örlítið ryðguðu leguskeljarnar og gerðu við ryðgaðan kambás.
2) Gerðu við aðaltjald sveifarássins og athugaðu vélrænni færibreytur hans eftir viðgerð.
3) Skolaðu smurolíukerfið, skiptu um nýju smurolíuna og taktu sýnishorn og athugaðu gæði smurolíunnar eftir skiptingu.
4) Mælt er með því að áhöfnin sendi smurolíu reglulega til skoðunar og sýnin til skoðunar ættu að vera tekin úr mismunandi smurkerfum.
IV. Niðurstaða
Óeðlilegt slit á burðarrás aðalvélarinnar er algeng bilun í dísilvélum. Þessi grein notar bilunartrésgreiningaraðferðina til að greina mögulegar orsakir óeðlilegs slits á aðalhreyfilslagarunni einn í einu og ákvarða fljótt orsök vandans. Eftir síðari úrbætur og sannprófun fannst ekkert óeðlilegt slit sem bendir til þess að greiningin og leiðréttingin hafi skilað árangri.