Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Preliminary research on tribologic wear of marine pump shaft pins

Labuda W., Charchalis A.

Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni

|

2013

|

nr 81

55--62

EN

Centrifugal angular momentum pumps are utilized in the cooling system of high and medium speed engines, for supplying boilers, in bilge systems, ballast systems and in firefighting installations. Such an extensive use of angular momentum pumps on board is connected with their numerous advantages. However during operation the wear of marine hull, the rotor and shaft seals takes place. The research aimed at examining the improvement of operating durability of marine pumps in place of seals mounting. The service properties are related to contact wear tests, tribologic wear and electrochemical corrosion that are to be carried out. The paper presents the first stage of tribologic wear tests which dealt with the selection of counter sample material and of the lubricating agent for the tribosystem. A roller made of stainless X5CrNi18-10 steel was used for the research. The process of sample surface finish lathing was performed by a cutting tool provided with super finish plates Wiper type by Sandvik Coromant. On the basis of the results obtained the counter sample material was defined (C45 steel) for performing appropriate tribologic tests. The lubricant for the matched tribologic couple was chosen to be the machine oil enriched with an improver.

PL

Odśrodkowe pompy krętne są stosowane w obiegach chłodzenia silników średniej i dużej mocy, do zasilania kotłów oraz w instalacjach zęzowych, balastowych i przeciwpożarowych. Powszechne stosowanie pomp krętnych na statkach wiąże się z ich licznymi korzyściami. Jednakże podczas eksploatacji występuje zużycie kadłuba, wirnika, wału oraz uszczelnień. W pracy badawczej podjęto próbę zwiększenia trwałości eksploatacyjnej wałów pomp wody morskiej w miejscu osadzenia uszczelnień. Właściwości eksploatacyjne związane są z wykonaniem badań zmęczenia stykowego, zużycia tribologicznego oraz korozji elektrochemicznej W artykule przedstawiono pierwszy etap badań tribologicznych, który dotyczył doboru materiału przeciwpróbki oraz środka smarującego parę tribologiczną. Do badań wykorzystano wałek wykonany ze stali odpornej na korozję X5CrNi18-10. Proces toczenia wykończeniowego powierzchni próbki wykonano nożem z wymiennymi płytkami dogładzającymi typu Wiper firmy Sandvik Coromant. Na podstawie uzyskanych wyników badań określono materiał przeciwpróbki (stal C45) do przeprowadzenia właściwych badań tribologicznych. Środkiem smarującym skojarzonej pary tribologicznej będzie olej maszynowy uzupełniony dodatkiem uszlachetniającym.

2

Wpływ parametrów technologicznych operacji powierzchniowej obróbki plastycznej na strukturę geometryczną powierzchni czopów wału wykonanego ze stali austenitycznej

Starosta R., Labuda W.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2011

|

T. 22, nr 2

121-139

PL

Na statkach, w instalacjach wody zaburtowej (np. instalacji chłodzenia silników), często wykorzystuje się pompy krętne. Ze względu na trudne warunki ich pracy do budowy tego rodzaju pomp stosuje się materiały odporne na zużycie kawitacyjne oraz korozję elektrochemiczną wywoływaną przez wodę morską. W przypadku wałów pomp najczęstszą niesprawnością jest zużycie czopów (korozyjne, cierne i zmęczenie stykowe) w miejscu montażu uszczelnień (dławnic). Zwiększenie trwałości eksploatacyjnej pomp krętnych można osiągnąć dzięki zastosowaniu obróbki nagniataniem jako technologii, która umożliwia uzyskanie stosunkowo małej chropowatości powierzchni przy jednoczesnym jej umocnieniu zgniotem. Celem badań było wyznaczenie optymalnych parametrów procesu nagniatania i zmniejszenie chropowatości powierzchni czopów wałów okrętowych pomp krętnych wykonanych ze stali odpornej na korozję X5CrNi18-10. Proces nagniatania przeprowadzono nagniatakiem jednorolkowym SRMD firmy Yamato. Podczas nagniatania zastosowano zróżnicowane następujące parametry procesu technologicznego: siła nagniatania, prędkość nagniatania, posuw oraz liczba przejść. Istotny wpływ na zmniejszenie chropowatości powierzchni nagniatanych czopów ma posuw i siła nagniatania. Prędkość nagniatania oraz liczba kolejnych przejść nagniataka wpływają w niewielkim stopniu na gładkość obrabianych powierzchni. Stosując mały posuw fn = 0,13 mm/obr oraz siłę Fn 1,1 kN uzyskano chropowatość powierzchni o Ra= 0,07 m. Następne przejścia narzędzia powodują nieduże zmniejszenie chropowatości. Przyczyniają się one do uzyskania geometrii powierzchni o kształcie krzywej udziału materiałowego zapewniającej hipotetycznie zwiększenie odporności na zużycie cierne jak i polepszenie szczelności wału we współpracy z dławnicą okrętowej pompy krętnej.

EN

Torque pumps are frequently used in the outside water installations of ships (e.g. engine cooling installations). Due to the difficult conditions of their operation, materials resistant to cavitation wear and electrochemical corrosion caused by sea water are used in their construction. In the case of pump shafts, the most frequently occu-ring malfunction is shaft neck wear (corrosion, friction, and contact fatigue) in the vicinity of the seals (pac-king). An increase in the exploitation durability of torque pumps can be achieved thanks to the process of burnishing technology, which makes it possible to achieve a relatively small surface roughness with simultaneous strengthening of the surface through deformation hardening. The purpose of studies was to determine optimal process parameters of the burnishing process and to decrease surface roughness of shaft necks of ship torque pumps made from corrosion resistant steel X5CrNi18-10. The burnishing process was carried out using a SRMD one-roller burnishing tool of the Yamato company. During burnishing the following varied technological process parameters were applied: burnishing force, burnishing speed, advance, and the number of passes. Advance and burnishing force has a significant effect on the decrease of surface roughness of burnished shaft necks. Burnishing speed and the amount of subsequent passes of the burnishing tool have an insignificant effect on the smoothness of worked surfaces. For a small advance of fn = 0.13 mm/rot and a force of Fn 1.1 kN, a surface roughness of Ra= 0.07 m was obtained. Further tool passes cause a slight decreases in roughness. These passes contribute to the achievement of a surface geometry with the shape of the Abbott-Firestone curve hypothetically ensuring an increase in abrasive wear resistance as well as improvement of shaft tightness in cooperation with the packing of the ship torque pump.

3

Badania laboratoryjne niezbędnej nadwyżki antykawitacyjnej pomp o swobodnym przepływie

Korczak A., Peczkis G., Rokita J.

Napędy i Sterowanie

|

2010

|

R. 12, nr 5

103-107

PL

W artykule omówiono różnicę w zasadach działania pomp krętnych odśrodkowej i o swobodnym przepływie. Opisano stanowisko pomiarowe do pomiarów charakterystyk i do badań kawitacyjnych pomp odśrodkowych i pomp o swobodnym przepływie, wyposażone w zawór regulacji ciśnienia w rurociągu ssawnym. Stanowisko jest zbudowane zgodnie z normą EN ISO 9906:1999 [5]. Ponieważ charakterystyki kawitacyjne pomp o swobodnym przepływie mają inne przebiegi niż pompy wyporowe, więc dla potwierdzenia ich specyfiki dokonano pomiarów charakterystyk ssawnych takiej pompy i porównano je ze zmierzonymi charakterystykami ssawnymi pompy odśrodkowej. Obok zmierzonych charakterystyk podstawowych graficznie przedstawiono zmierzone charakterystyki kawitacyjne pompy o swobodnym przepływie oraz pompy odśrodkowej. Porównano otrzymane wyniki pomiarów niezbędnej nadwyżki anty-kawitacyjnej pompy o swobodnym przepływie z wartościami tej wielkości określonymi z dynamicznego podobieństwa przepływów dla pomp odśrodkowych.

EN

The difference of operation principles in centrifugal and free flow torque pumps are discussed in the article. The measuring position for pump characteristic measurements and cavitation testing of centrifugal pumps and free flow pumps is discussed. The position is equipped with pressure control valve in suction pipe. The position is designed according to EN ISO 9906:1999 standard [5]. Since cavitation characteristics of free flow pumps have waves differing from positive-displacement pump characteristics, suction characteristic measurements were taken of this pump and compared to measured suction characteristic of centrifugal pump. Apart from measured basic characteristics, the measured cavitation characteristic of free flow pump and centrifugal pump were shown in graphic. The obtained results of net positive suction head measurements of free flow pump were compared with the values of net positive suction head determined from flow dynamic similarity for centrifugal pumps.

4

Estimation of the influence of passes number burnishing tool on ships pumps shafts surface layers strengthening and roughness changes

Charchalis A., Starosta R., Labuda W.

Journal of KONES

|

2009

|

Vol. 16, No. 4

43-50

EN

Angular momentum pumps are very often applied on ships. Because the pumps are working in hard conditions they are made from cavitation wear proof and electrochemical corrosion resistant materials. The most popular damage of pumps haft is neck wear in place where seals are mounted. Burnishing as modern finish plastic tooling method makes it possible to achieve high technological quality of elements. Because of many burnishing advantages, the method was proposed to angular momentum pumps shafts treatment instead of finish machining (finish turning, grinding, lapping). The tool used was a roller burnishing tool SRMD type produced by Yamato. During the technological process, optimum burnishing parameters were applied in order to ensure high degree of surface layer relative hardness and to decrease surface roughness of angular momentum pumps shafts made of stainless steel X5CrNH810. The object of the paper was to define the influence of burnishing tool passes number on the ships pumps shafts surface layers strengthening and roughness changes.

PL

Na statkach bardzo często wykorzystuje się pompy krętne. Ze względu na trudne warunki ich pracy do budowy tego rodzaju pomp stosuje się materiały odporne na zużycie kawitacyjne oraz korozję elektrochemiczną wywołaną przez wodę morską. W przypadku wałów pomp najczęstszą niesprawnością jest zużycie czopów (korozyjne, cierne i zmęczenie stykowe) w miejscu montażu uszczelnień (dławic). Obróbka nagniataniem jako metoda wykańczająca obróbki plastycznej umożliwia uzyskanie elementów maszyn o odpowiedniej jakości technologicznej. W związku z licznymi korzyściami stosowania obróbki nagniataniem proponuje się jej zastosowanie w zamian za wykańczającą obróbkę skrawaniem (toczenie wykańczające, szlifowanie, polerowanie) do wałów okrętowych pomp krętnych. Proces nagniatania przeprowadzono nagniatakiem jednorolkowym SRMD firmy Yamato. Podczas procesu technologicznego zastosowano zoptymalizowane parametry nagniatania, umożliwiające uzyskanie największego stopnia względnego umocnienia warstwy wierzchniej i zmniejszenia chropowatości powierzchni czopów wałów okrętowych pomp krętnych wykonanych ze stali nierdzewnej X5Cr Nil 8 10. Celem pracy było określenie wpływu liczby przejść nagniataka na poprawę twardości i chropowatości czopów wałów pomp okrętowych.

5

The influence of burnishing parameters on the roughness, plastic strain and shape deviations of marine pumps crankshaft pins in fresh water installations

Charchalis A., Starosta R., Labuda W.

Journal of KONBiN

|

2009

|

No. 1-2 (9-10)

57-66

EN

Angular momentum pumps are frequently applied in marine installations. Due to hard working conditions of these pumps, special corrosion wear resistant materials as well as the ones resistant to electrochemical corrosion caused by sea water are used for their production. In case of pump shafts the most frequent inefficiency is the pin wear (corrosive wear, friction wear and contact wear) in place of sealings assembly (throttle). Burnishing as finish plastic tooling method enables obtaining machine elements of proper technological quality. Bearing in mind numerous advantages of using burnishing, it is suggested to apply it instead of machining (finish turning, grinding, polishing) to the shafts of marine angular momentum pumps. The burnishing process was carried out by SRMD single roll burnishing tool by Yamato. The object of the paper was to determine the influence of burnishing parameters and the number of burnishing tool passes on the improvement of roughness, plastic deformation and the shape deviation of marine pumps crank pins.

PL

W instalacjach okrętowych często wykorzystywane są pompy wirowe. Ze względu na trudne warunki ich pracy do budowy tego rodzaju pomp stosuje się materiały odporne na zużycie erozyjne oraz korozję elektrochemiczną wywołaną przez wodę morską. W przypadku wałów pomp najczęstszą niesprawnością jest zużycie czopów (korozyjne, cierne i zmęczenie stykowe) w miejscu montażu uszczelnień (dławic). Obróbka nagniataniem jako metoda wykańczająca obróbki plastycznej umożliwia uzyskanie elementów maszyn o odpowiedniej jakości technologicznej. W związku z licznymi korzyściami stosowania obróbki nagniataniem proponuje się jej zastosowanie w zamian za wykańczającą obróbkę skrawaniem (toczenie wykańczające, szlifowanie, polerowanie) do wałów okrętowych pomp krętnych. Proces nagniatania przeprowadzono nagniatakiem jednorolkowym SRMD firmy Yamato. Celem pracy było określenie wpływu parametrów nagniatania i liczby przejść nagniataka na poprawę chropowatości, odkształcenie plastyczne i odchyłek kształtu czopów wałów pomp okrętowych.

6

Estimation of the influence of burnishing parameters on steel X5CrNi1810 surface layers strengthening and roughness changes

Labuda W., Starosta R., Dyl R.

Journal of KONES

|

2008

|

Vol. 15, No. 3

259-267

EN

Angular momentum pumps are applied very often on ships. Because the pumps are working in hard conditions they are made from cavitation wear proof and electrochemical corrosion proof materials. The most popular damage of pump shaft is neck wear in place where seals are mounted. Burnishing as modern finish plastic tooling method makes possible getting high technological quality of elements. Because of many burnishing advantages it was proposed to shafts angular momentum pumps working instead of finish machining (finish turning, grinding, lapping). The goal was to estimate optimal burnishing parameters, which enable to receive biggest strengthening, and lowest roughness factor of angular momentum pumps shafts. The shaft necks are made from stainless steel X5CrNi1810. The tool, one - roller burnishing tool SRMD type produced by Yamato. Its axis is parallel to working shaft axis. During working technological parameters like force, velocity and feed were changed.

PL

Na statkach bardzo często wykorzystuje się pompy krętne. Ze względu na trudne warunki ich pracy do budowy tego rodzaju pomp stosuje się materiały odporne na zużycie kawitacyjne oraz korozję elektrochemiczną wywołaną przez wodę morską. W przypadku wałów pomp najczęstszą niesprawnością jest zużycie czopów (korozyjne, cierne i zmęczenie stykowe) w miejscu montażu uszczelnień (dławic). Obróbka nagniataniem jako nowoczesna metoda wykańczająca obróbki plastycznej umożliwia uzyskanie elementów maszyn o odpowiedniej jakości technologicznej. W związku z licznymi korzyściami stosowania obróbki nagniataniem proponuje się jej zastosowanie w zamian za wykańczającą obróbkę skrawaniem (toczenie wykańczające, szlifowanie, polerowanie) do wałów okrętowych pomp krętnych. Celem pracy było wyznaczenie optymalnych parametrów nagniatania dla uzyskania największego stopienia względnego umocnienia warstwy wierzchniej i zmniejszenia chropowatości powierzchni czopów wałów okrętowych pomp krętnych wykonanych ze stali nierdzewnej X5CrNi1810. Proces nagniatania przeprowadzono nagniatakiem jednorolkowym SRMD firmy Yamato, który charakteryzuje się równoległością osi części roboczej do osi obrabianego czopu. Podczas nagniatania zastosowano zróżnicowane parametry procesu technologicznego takie jak: siła nagniatania, prędkość nagniatania oraz posuw.