masini cu abur cu piston

Author: ghiorghianu-oana

Post on 14-Oct-2015

118 views

Category:

Documents


16 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    1/74

    3. MASINI CU ABUR CU PISTON

    3.1. DEFINITII. CLASIFICAREA MASINILORCU ABUR CU PISTON

    Masina alternativa cu abur cu piston este o masina termica in careenergia potentiala a aburului se transforma in lucru mecanic.

    Energia pe care o detin corpurile in stare de repaus se numeste energiepotentiala.

    Cu toate ca este cea mai veche masina termica, construita si folosita inscopuri industrialecu peste 250 ani in urma, amintind de prima nava actionata deo masina cu abur, aceasta este folosita si astazi in domeniul naval.

    Desi nu mai este folosita pentru propulsie datorita randamentului sauscazut, masina cu abur este folosita si in prezent si va fi folosita si in viitor la

    bordul tancurilor petroliere ca masina auxiliara datorita sigurantei deosebite ce oare in prezenta atmosferelor inflamabile de la bordul acestor nave.

    Astfel masina cu abur cu piston este folosita pentru antrenarea pompelorde marfa, pompelor de strip si a unor mecanisme de punte precum vinciuri sicabestane.

    CLASIFICAREA MASINILOR CU ABUR CU PISTON:

    A. Din punct de vedere a caracteri!tici"r a#uruui di!tin$e%&a dupa starea initiala a aburului!

    - masini cu abur saturat,- masini cu abur supraincalzit.

    b dupa presiunea initiala a aburului!- masini de "oasa presiune p # $5 at.,- masini de medie presiune p % $5 & '5 at.,

    - masini de inalta presiune p ( '5 at..c dupa procesul de lucru al aburului in masina!

    - masini cu plina introductie,- masini cu simpla expansiune,- masini cu multipla expansiune.

    d dupa caracteristicile aburului evacuat!- masini cu evacuarea in condensor- masini cu evacuarea in atmosfera- masini cu prize intermadiare de abur.

    d dupa sensul de miscare a aburului in cilindru!

    $

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    2/74

    - masini cu circulatia in contracurent,-

    masini cu circulatia in echicurent.B. Din punct de vedere c"n!tructiv di!tin$e%&a dupa pozitia cilindrului!

    - masini cu abur orizontale,- masini cu abur verticale,- masini cu abur inclinate.

    b dupa sistemul de legatura intre blocul cilindrului si rama de fundatie amasinii!

    - masini de tip deschis,

    - masini de tip inchis )cu carter.c dupa dispunerea cilindrilor!- masini cu cilindri in serie sau tandem,- masini cu cilindri in paralel sau compound.

    d dupa organul de distributie!- masini cu abur cu sertare,- masini cu abur cu supape.

    e dupa numarul de cilindri!- masini cu abur monocilindrice,-

    masini cu abur policilindrice.f dupa numarul de rotatii ale arborelui cotit!- masini cu abur lente n # $00 rot*min.,- masini cu abur normale de turatie medie n % $00 & 200

    rot*min.,- masini cu abur rapide n ( 200 rot*min.

    g dupa sensul de rotatie a arborelui cotit!- masini cu abur revarsibile )cu dublu sens de rotatie,- masini cu abur nereversibile )cu un singur sens de rotatie

    a arborelui cotit.

    3.'. FUNCTIONAREA MASINILOR CU ABUR CU PISTON

    Principiul e !unctionare al masinii cu abur cu piston )fig. $. esteurmatorul!

    Aburul nou sosit de la caldare este introdus in cutia de distributie)presupunem ca masina este cu introductie exterioara.

    2

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    3/74

    +n pozitia de mi"loc, sertarul se deplaseaza, de exemplu, spre stingadeschizind canalul dindreapta, aburul patrunzind in partea dreapta a cilindrului sideplasind pistonul spre stinga.

    +ntre timp sertarul isi schimba sensul miscarii si deplasinduse spredreapta , inchide canalul de admisie din dreapta fara sal deschida deocamdata pecel din stinga.

    +n acest moment inchide admisia aburului pe partea dreapta si incepeexpansiunea- inainte ca pistonul sa a"unga in punctul mort stinga, sertaruldeschide calea de evacuare din dreapta, cursa pistonului se termina si aburulincepe sa fie evacuat spre condensor sau in atmosfera.

    +n punctul mort stinga al pistonului, sertarul deschide canalul de admisiedin stinga si ciclul desfasurat pe partea dreapta se repeta de asta data pe parteastinga a pistonului.

    Deoarece aburul este introdus alternativ pe ambele fete ale pistonului, oastfel de masina se numeste cu dublu efect, spre deosebire de masina cu simpluefect, la care aburul este introdus pe o singura parte a pistonului.

    $' 5

    $0$ $5

    / $$$ 1

    $ $/ '

    $ 2 $2

    Fi$.1. Ma(ina cu a#ur cu pi!t"n

    $ cilindru- 2 piston- ' cutie de etan3are- cap de cruce- 5 sertar- /canale de introducere- orificiu de evacuare a aburului lucrat- ti"a

    pistonului- 1 ti"a sertarului- $0 capul de cruce al sertarului- $$elementul de etan3are al ti"ei sertarului- $2 capacul inferior alcilindrului- $' canal de introducere a aburului- $ capacul superior alcilindrului- $5 manivela arborelui cotit- $/ biela ma3inii- $ bielaexcentricului- $ excentricul.

    '

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    4/74

    3.'.1. PROCESUL DE LUCRU IN MASINILE CU ABUR CUPISTON CU PLINA INTRODUCTIE )FARA DESTINDERE*.

    MOMENTE CARACTERISTICE ALE CICLULUI DE LUCRU

    Aceast4 masin4 cu abur este astfel numit4 deoarece cursa pistonului serealizeaza n ntregime pe baza introductiei aburului la presiunea $p a aburuluisosit de la c4ldare. 6rocesul de lucru este redat mai "os+n ,i$ura ', ntrun sistem

    de coordonate p7.

    Fi$. '. Dia$ra%a %a!inii cu a#ur cu pin- intr"ductie

    Astfel aria $2'$ reprezinta lucrul mecanic teoretic al masinii cu plin4introductie n timp ce aria $828'88$8 reprezinta lucrul mecanic al masiniireale. Diferenta dintre cele 2 arii reprezinta suma pierderilor, adic4!

    = pierdAA '2$$2'

    9azele de lucru ale acestui ciclu sunt urm4toarele!

    transformarea $ & 2 & reprezinta admisia aburului proasp4t n cilindrii,la presiunea constanta $p , timp n care pistonul parcurge cursa sa

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    5/74

    integral4 ntre punctele $ si 2. :n cazul masinii ideale se presupunec4 n punctul 2 are loc destinderea brusc4 a evacuarii-

    - transformarea 2 & ' & reprezinta deschiderea brusc4 a evacuarii sisc4derea brusc4 a presiunii de la valoarea 2,$p la ,'p -

    - transformarea ' & & evacuarea aburului la presiune constanta & petimpul deplas4rii pistonului din punctul mort dreapta n punctul mortst;nga-

    - transformarea & $ & deschiderea brusc4 a orificiului de admisie aaburului proasp4t.

    Ma!ina cu pin- intr"ductie. M"%ente de di!tri#utie

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    6/74

    Fi$. 3.6rimul moment al distributiei masinii cu plin4 introductie

    M"%entu '

    6istonul se afl4 n pozitia medie, iar sertarul n pozitie extrem4 inferioara,sa deplasat cu distanta r si a deschis canalul de introductie.

    /

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    7/74

    Fi$. . Al doilea moment al distributiei masinii cu plin4 introductie

    M"%entu 3

    6istonul se afl4 la 6.

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    8/74

    Fi$. /. Al treilea moment al masinii cu plin4 introductie

    Tipuri e sertare:

    $ sertare plane-

    2 sertare cilindrice.=olul sertarului este de a nchide si deschide, la anumite momente,

    canalele pentru admisia si evacuarea aburului din masin4.>ertarul plan alunec4 alternativ n ambele sensuri pe o suprafata plan4

    prelucrat4 fin care poart4 denumirea de oglind4 a sertarului.>istemul de distributie se compune din! sertar, ti"a sertarului, biela

    excentricului, gulerul excentricului, discul excentricului.

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    9/74

    Fi$. 0. Ansamblul excentricului! $ & biela excentricului- 2 & gulerulexcentricului- ' & discul excentricului- r & raza de excentricitate & cursasertarului.

    ?nghiul format de axa manivelei si axa excentricit4tii se numeste unghi dedecala".

    ?nghiul de decala" prezint4 important4 din punct de vedere al admisieiaburului!

    - admisia exterioara cu +RACo10 -- admisia interioara cu 10=AC.

    >ertarul cilindric asigura de regul4 at;t o introductie interioara c;t siexterioara si se realizeaza de regul4 pentru masina cu abur de propulsie cu tripl4

    expansiune.>ertarele cilindrice sunt prev4zute cu segmenti pentru etanseitate.

    3.'.'. PROCESUL DE LUCRU IN MASINILE CU ABURCU PISTON CU EPANSIUNE

    1

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    10/74

    MOMENTE CARACTERISTICE ALE CICLULUI DE LUCRU

    Aceast4 masin4 cu abur prezint4 realizarea cursei pistonului ntre cele 2puncte moarte n prima parte a cursei pe baza introductiei aburului la valoareapresiunii $p si pe baza destinderii aburului n a doua parte a cursei.

    Fi$ura. 2. Dia$ra%a te"retic- a %a!inii cu epan!iune

    :n diagrama teoretic4 a masinii cu expansiune ),i$ 2*&- faza $ & 2 & reprezinta introductia aburului la presiunea constanta $p

    a aburului-- faza 2 & ' & destinderea aburului introdus si realizarea celei dea doua

    componente a cursei-- faza ' & & 5 & evacuarea aburului la volum constant )' & si apoi

    la presiune constanta ) & 5-

    - faza 5 & $ & nchiderea orificiului de evacuare si deschiderea brusc4 aadmisiei aburului n cilindru, presiunea cresc;nd brusc la valoarea $p.

    6entru aceeasi cantitate de abur introdusa n cilindrul masinii cuexpansiune va realiza un lucru mecanic suplimentar reprezentat de diagrama

    primar4 2 & ' & & 28 & 2.

    $0

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    11/74

    @a masinile cu expansiune real4 se prev4d pe l;ng4 fazele principale dedistributie ar4tate mai sus si dou4 momente suplimentare!

    a" avansul la introuctie#

    b" avansul la evacuare$

    in;nd cont si de aceste momente suplimentare se obtine diagramaindicat4 a masinii cu expansiune monocilindrice ),i$ura 4*.

    Fi$. 4. Dia$ra%a indicat- a %a!inii cu epan!iune

    Avansul la introductie si comprimarea aburului au rolul de a forma pernede abur la trecerea pistonului prin punctele moarte. :n afar4 de rolul de

    amortizare, compresia aburului mai are rolul de a umple spatiile moarte si carezultat reducerea consumului de abur la umplerea spatiilor moarte ale cilindrilor.

    Avansul la evacuare permite reducerea valorii presiunii vaporilor laevacuare si trecerea lent4 a pistonului prin punctul mort.

    5n ,i$ura 46fazele principale ale distributiei aburului sunt urm4toarele!- $ & 2 & admisia aburului proasp4t la p%const.-- 2 & ' & destinderea aburului-- ' & '8 & & evacuarea--

    & $ & comprimarea aburului.

    $$

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    12/74

    Corespunz4tor fazelor principale de distributie, punctele de pe diagramaindicat4 teoretic4 indic4 momentele principale de distributie a aburului n masin4,dup4 cum urmeaz4!

    $ nceputul avansului la admisie-2 terminarea admisiei si nceputul destinderii )expansiunii-' nceputul avansului la evacuare- terminarea evacuarii si nceputul compresiei.

    Comprimarea aburului dureaz4 p;n4 la punctul $ c;nd presiunea este egal4cu cp , iar n continuarea cursei pistonului momentele se repet4.

    :n timpul a dou4 curse ale pistonului, corespunz4tor fiec4rei faze de lucru,volumele n diagram4 se noteaz4 astfel!

    - $V

    avansul volumetric la admisie-- 2V valoarea volumetric4 la admisie-- '

    V avansul volumetric la evacuare-- V valoarea volumetric4 a compresiei.

    6entru simplificarea notatiilor se utilizeaza valorile m4rimilor volumetriceraportate la volumul descris de piston 0V , obtininduse valori n procente,denumite grade de distributie a aburului. 7aloarea lor este dat4 de urm4toarelerapoarte!

    0

    $

    $V

    V= gradul de avans la admisie sau avansul la admisie-

    0

    2

    2V

    V= gradul de admisie al masinii-

    0

    '

    'V

    V= gradul de avans la evacuare sau avansul la evacuare-

    0

    VV= gradul de compresie al masinii.

    De remarcat c4 valoarea acestor grade de distributie ale fazelor procesuluiutil n cele dou4 spatii ale cilindrului nu r4m;ne aceeasi la masinile cu dubluefect.

    :n calcule se mai folosesc gradul sau valoarea relativ4 a spatiului mort sigradul de expansiune al masinii.

    $2

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    13/74

    >e numeste valoarea relativ a spatiului mort raportul dintre volumulspatiului mort mV si volumul util al cilindrului masinii 0V si se noteaz4 cu ,adic4!

    0V

    Vm=

    7aloarea volumului util al cilindrului n timpul unei singure curse estedat4 de relatia!

    SD

    SFV

    2

    0

    ==

    unde! 9 & suprafata pistonului-> & cursa pistonului.

    >e numestegrad de expansiunevaloarea invers4 a gradului de admisie sise noteaz4 cu , adic4!

    2

    0

    2

    $

    V

    V==

    unde! 022 VV = volumul descris de piston de la pozitia lui extrem4 p;n4 lantreruperea admisiei aburului.

    Daca n diagrama teoetic4 din sistemul de coordonate p & 7 se nscriepresiunea n Bgf*m2pe axa ordonatelor, iar pe axa absciselor se nscriu volumelen m', atunci suprafata diagramei, la scara corespunz4toare, va exprima lucrulmecanic produs de abur n Bgfm.

    . OR7ANELE FIE ALE MASINIICU ABUR CU PISTON

    .1. CILINDRUL

    Una in cele %ai i%portante p&rti co%ponente ale %asinii cu abur cu

    piston o constituie cilinrul$

    $'

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    14/74

    :n cilindrul masinii cu abur are loc procesul de transformare a energieitermice a aburului n lucru mecanic. @a masina cu abur deosebim cilindri turnatiseparat si cilindri turnati n bloc.

    Cilindrii turnati separat sunt pentru fiecare treapt4 de expansiune, iarcilindrii turnati n bloc sunt aceia care se toarn4 ntrun singur corp pentru toatetreptele de expansiune. Corpul cilindrilor este turnat din font4 fosforic4 )font4cenusie sau din font4 perlitic4, care trebuie s4 prezinte o mas4 omogen4 sirezistent4. :n special, corpul cilindrilor de nalt4 si medie presiune se toarn4 dinfont4 aliat4 )special4 sau otel turnat, cu o duritate mare.

    6relucrarea suprafetelor de lucru ale cilindrilor se execut4 minutios.>trun"irea suprafetelor interioare ale cilindrilor trebuie s4 se execute cu o nalt4

    precizie si s4 fie perfect netede si de acelasi diametru. 6entru micsorareapierderilor de c4ldura n mediul ncon"ur4tor, se fixeaz4 pe corpul cilindrilor, nexterior, un strat de material izolant de azbest sau vat4 de sticl4, peste care seaplic4 un nvelis metalic din tabl4 de otel. Cilindrii masinii verticale cu abur senchid ermetic la partea superioara si inferioara.

    $

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    15/74

    Fi$. 8. Ciindru %a!inii cu a#ur cu pi!t"n&

    - $ & corpul masinii- 2 & capacul superior- ' & c4masa cilindrului-- & oglinda sertarului- 5, / & canale de admisie si evacuare a aburului-- & orificiul de evacuare a aburului din masin4- & capacul inferior-- 1 & presetup4 )cutie de etanseitate.

    .1.1. CAPACELE CILINDRULUI

    Capacul superior al cilindrului se toarn4 separat de cilindrul masinii.6istonul n cilindru nu trebuie s4 ating4 capacele cilindrului pentru a

    prent;mpina loviturile n cazul uzurii cuzinetilor sau al sl4birii piulitei ti"eipistonului.

    :n acelasi timp, spatiile dintre piston si capace, numite spatii moarte)spatiul mort cuprinde si volumul canalelor de introductie a aburului, trebuie s4fie c;t se poate de mici, pentru ca umplerea s4 se fac4 cu o cantitate mic4 de abur.

    De aceea configuratia capacelor cilindrului este asem4n4toare cu

    configuratia pistonului. Astfel capacele cilindrului cap4t4 o form4 foartecomplicat4, corespunz4toare formei pistonului. :n4ltimea spatiului dintre capacsi piston depinde de m4rimea diametrului cilindrului.

    6entru micsorarea pierderilor de c4ldura prin capace, n mediul exterior,se aplic4 ntre nervurile capacului un strat de azbest sau vat4 de sticl4, care seacoper4 cu un nvelis de tabl4 subtire. Capacele cilindrului sunt turnate din otel.

    6e capacele cilindrului sunt prev4zute orificii filetate pentru fixarearobinetilor de ungere si respectiv de pur"are. 6entru etansarea capacelor fat4 decorpul cilindrului se aplic4 ntre acestea garnituri de clingherit sau garnituri

    metalice. :n unele cazuri, capacul inferior al cilindrului se toarn4 la un loc cucorpul cilindrului. Astfel de capac nt;lnim la masinile cu distributie prin supapesi la masinile de nalt4 presiune.

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    16/74

    .1.'. CAMASA CILINDRULUI

    :n cazul functionarii ndelungate a masinii, peretii cilindrului se uzeaz4datorit4 frecarii pistonului.

    @a masinile nclinate, pistonul preseaz4 cu greutatea sa pe parteainferioara a cilindrului, datorit4 c4rui fapt aceast4 parte a suprafetei cilindrului seuzeaz4 mai mult dec;t partea superioara )!e "vai9ea9-*. 6entru a remediaaceast4 situatie, cilindrul are nevoie de strun"ire si slefuire d;ndui forma initial4

    & perfect circular4.

    Dup4 c;teva strun"iri, pereii cilindrului devin foarte subiri, ceea cedetermin nlocuirea cilindrului sau a blocului de cilindri. >chimbarea)nlocuirea cilindrului de abur cost4 scump si operatia e destul de greoaie. 6entrua nl4tura nlocuirea cilindrului, partea lui inferioar se confecioneaz uneoriseparat sub forma unei c4m4si. C4ma3a cilindrului se toarn4 din font4 aliat4)special4 sau din bronz, pentru a rezista frecrii si pentru a nu se uza repede.C4m4sile se aplic4 numai cilindrilor de nalt4 pres, care lucreaz4 cu abursupranc4lzit.

    C4m4sile se mai folosesc de asemenea pentru repararea masinilor vechi lacare se m4resc parametrii aburului la cilindrii de nalt4 presiune. 9oarte rar sent;lnesc c4m4si de cilindru de medie presiune, deoarece presarea acestor c4m4side diametru mare este dificil4.

    .1.3. CUTIILE DE ETANSARE

    6entru micsorarea sc4p4rilor de abur n afara cilindrilor si a cutiilor dedistributie, prin interstitiile formate la iesirea ti"elor pistoanelor si a ti"elorsertarelor se folosesc cutiile de etanseitate. Aceste cutii se compun dinurm4toarele p4rti! bucs4, garnituri, inele de fund, presetup4 si suruburi de fixare.arnitura e confectionata dintrun material moale )inele de font4, alia"e speciale.

    $/

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    17/74

    Fi$.1:. Cutie de etan!eitate cu $arnitur- %"ae!

    $&capacul cutiei )font4- 2&inele de fund )bronz- '&salamastr4 sau azbestgrafitat- &presetup4 )bronz- 5suruburi de fixare- /&ti"a piston

    .'. CUTIA DE DISTRIBUTIE

    :n functie de distributia aburului n masin4, cu a"utorul sertarelor sau cua"utorul supapelor, nt;lnim cutia sertarelor sau cutia supapelor de distributie.

    Cutia supapelor sau cutia sertarelor de distributie e locasul unde are locdistribuirea vaporilor n cilindru. Aceste cutii au form4 cilindric sau paralelipipedic4, n functie de forma sertarului )cilindrica sau plana, care e dispus ninteriorul acestora. De regul4, cutiile sertarelor se toarn4 dintro bucat4 cucilindrul masinii )mai convenabil din punct de vedere constructiv, uneori ns4ele se construiesc separat. Cutiile sertarelor turnate separat sunt mai usor deturnat si prelucrat. Cutiile sertarelor prezint4 inconvenientul c4 prinderea lor pecilindru cu a"utorul flanselor e operatie complicat4 de monta" )neetanseitate

    perfect4.

    Capacele cutiilor sertarelor sunt circulare sau dreptunghiulare n functie deforma sertarului. 6entru m4rirea rezistenei capacelor, acestea sunt prev4zute, npartea lor exterioar, cu nervuri, perpendiculare pe ax4. >paiul dintre aceste

    $

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    18/74

    nervuri se acoper4 cu material izolant )azbest sau staniol. Capacele se prind decapacul cutiei cu a"utorul flanselor si a prezoanelor.

    @a masinile cu abur nclinate si cu distributie prin supape, cutiilesupapelor sunt turnate separat sau mpreun4 cu cilindrul masinii si sunt dispusedeasupra cilindrului sau lateral. 6entru fiecare supap4 se toarn4 separat cutiasupapei, iar n general fiecare cilindru are cutii de supape. 6rincipala partecomponent4 a cutiei de distributie o constituie oglinda. Fglinda cutiei dedistributie e planul pe care se deplaseaz4 sertarul si pe care sunt practicateferestrele orificiilor de admisie si de evacuare a aburului din cutia sertarului ncilindru. >uprafata oglinzii e foarte bine prelucrat4 si lustruit4 pentru alunecareausoar4 a sertarului.

    .3. BATIUL SI POSTAMENTUL

    @a masinile verticale cu dubl4 si tripl4 expansiune, blocul cilindrilor sespri"in4 pe batiul masinii, format din coloane de sustinere si bare masive turnate.

    :n prezent se cunosc ' tipuri constructive ale batiului! abare masive, pe o parte sicoloane pe cealalt4 parte )fig.$$- bbare masive pe ambele p4rti )fig.$2-ccoloane de sustinere pe ambele p4rti )fig.$'.

    $

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    19/74

    Fi$.11 Fi$.1'

    Fi$. 13

    De regul4, barele masive sunt turnate din font4 si coloanele din otel for"at.

    /. OR7ANELE MOBILE ALE MASINIICU ABUR CU PISTON

    /.1. PISTONUL

    6istonul masinilor cu abur de tip naval se construieste din font4 sau otelturnat, deoarece forta aburului care actioneaz4 asupra lor e de ordinul miilor deGgf. 6istoanele pot fi for"ate sau sudate. 6istoanele for"ate se confectioneaza dinotel sub forma unor discuri masive si se ntrebuinteaz4 la cilindrii cu diametrumic )cilindrii de nalt4 presiune si mecanismele auxiliare. 6entru miscareagreut4tii pistoanele turnate din font4 si otel se confectioneaza goale la mi"loc side form4 conic4 sau plana.

    @a masinile principale cu abur se ntrebuinteaz4 de abicei, pistoane dinotel n form4 conic4. ?n piston este prev4zut cu canale de etansare )de regul4 'H5. Diametrul exterior al pistonului este mai mic dec;t diametrul interior alcilindrului. Iocul se las4 ntre piston si cilindru.

    $1

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    20/74

    6entru cilindrii de nalt4 presiune de la masinile care lucreaz4 cu abursupranc4lzit, "ocul dintre piston si cilindru se m4reste cu $5H20J, deoarece sidilatarea pistonului este mai mic4. C;nd "ocul acesta se m4reste din cauza uzuriise nlocuiesc at;t banda"ul pistonului c;t si inelele de etansare )segmenti. @amasinile moderne se folosesc pistoane sudate care sunt foarte usoare si n acelasitimp destul de rezistente.

    Fi$. 1 Pi!t"nu %a!inii cu a#ur!

    $&cap piston- 2&banda"- '&inele de etansare )segmenti- &butucul pistonului

    6rocesul de fabricatie a segmentilor este foarte pretentios si const4 din maimulte operatii de prelucrare la strung si frez4. >egmentii se calculeaza tin;nd

    seama de presiunea exercitat4 de peretii cilindrului si de deform4rile la care suntsupusi n timpul functionarii.

    F mare atentie trebuie acordat4 la montarea segmentilor pe piston,deoarece tensiunea maxima care se dezvolt4 n acest moment n segment poateduce la ruperea acestuia.

    20

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    21/74

    /.'. TI;A PISTONULUI

    i"a pist la masina cu abur se confectioneaza din otel for"at si seprelucreaz4 foarte bine la strung pentru a nu da nastere la o frecare mai mare ncutia de etanseitate.

    Fi$. 1/. Ti

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    22/74

    :n timpul functionarii masinii, forta dezvoltat4 de presiunea aburului careactioneaz4 asupra pistonului este transmis4 ti"ei pistonului, iar aceasta la r;ndulei, prin intermediul dispozitivului de ghidare, care se compune din capul decruce, patina si glisiera, transmite miscarea mai departe mecanismului biel4manivel4, realiz;nd astfel punerea n miscare a axului masinii.

    Corpul capului de cruce e confectionat din otel turnat sau for"at si apoiprelucrat la strung si frez4. Kolturile capului de cruce sunt supuse unui tratamenttermic.

    De obicei, patinele se confectioneaza din font4, iar suprafata lor seacoper4 cu un strat de compozitie )antifrictiune. 6atinele pot fi dintro bucat4 cucapul de cruce sau se fixeaz4 pe acesta cu suruburi.

    lisierele se construiesc din font4 sau otel turnat si se prev4d cu r4cireinterioara cu ap4. 94lcelele )sinele de alunecare ale glisierei, se construiesc dinfont4, otel turnat sau for"at si se fixeaz4 n buloane pe glisier4 sau pe batiulmasinii.

    Fi$. 10. Cap de cruce!

    $&ti"a pistonului- 2&corpul capului de cruce- '&fusurile capului de cruce- &pilit4de str;ngere- 5&glisier4- /&patin4- & f4lcele

    22

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    23/74

    /.. BIELA

    Kiela este una din principalele piese ale masinii cu abur. Kiela unestecapul de cruce cu manivela axului cotit al masinii. Cu a"ut mecanismului biel4manivel4, miscarea alternativ4 a pistonului, a ti"ei pistonului si a capului de crucese transform4 n miscare circular4 continu4 a arborelui motor )cotit al masinii.?n cap4t al bielei se leag4 cu capul de cruce, iar cel4lalt cap4t, la manivela axuluicotit. Kiela are o form4 alungit4, la extremit4tile c4reia sunt dispuse capetele culag4re si cuzineti pentru asamblare. Kiela se compune din corp, picior )partea desus si cap )partea de "os. @eg4tura capului de cruce cu piciorul bielei se numestelag4rul capului de cruce, iar leg4tura bielei cu manivela se numeste lag4rul

    butonului [email protected] masinile moderne, lag4rele cu cuzinetii lor se confectioneaza din otel,

    iar suprafetele de lucru sunt prev4zute cu un strat de compozitie )antifrictiune.rosimea stratului de compozitie al cuzinetilor bielei depinde de diametrul

    butonului de manivel4 si de bolturile capului de cruce. 6iciorul bielei este nform4 de furc4 cu 2 cuzineti. 6iciorul bielei n form4 de furc4 cu bolt se nt;lnestede regul4 la masinile auxiliare.

    Fi$. 12. Pici"ru #ieei +n ,"r%- de ,urc- cu #"t

    /./. ARBORELE COTIT

    Arborele cotit constituie una din cele mai importante piese ale masiniialternative cu abur. Arborele cotit se construieste din otel special si dup4

    prelucrare e supus tratamentului termic. El poate fi dintro bucat4 sau din maimulte piese ansamblate prin flans4.

    2'

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    24/74

    :n functie de numarul cilindrilor masinii, arborele cotit poate fi cu un cotsau cu mai multe coturi. Arborele cotit la masinile mici se construieste dintro

    bucat4 din otel fora"t. Lumarul si dispunerea manivelelor la axul cotit sedetermina n functie de tipul masinii.

    Arborii cu un singur cot sunt utilizati pentru masinile mici auxiliare cu unsingur cilindru iar cele cu 2 coturi si cu dispunerea manivelelor sub un unghi de10osunt utilizate pentru masinile cu dubl4 expansiune.

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    25/74

    :ntre capacele cuzinetului se dispun o serie de pl4ci subtiri de alam4)laine pentru reglarea peliculei de ulei. @a mi"loicul cuzinetului se prevede unorificiu pentru a se observa butonul arborelui cotit si pentru ungereasuplimentar4.

    0. ACCESORIILE UNUI BLOC DE CILINDRI

    9iecare bloc de cilindri dispune de o serie de accesorii pentru bunafunctionare.

    Acestea sunt!- dispozitive de sigurant4-- robinete de pur"are-- dispozitive pentru luat diagrame-- valvule de introductie-- demarorul-- aparate de m4sur4 si control.

    0.1. DISPO=ITI>E DE SI7URANTA

    6entru prent;mpinarea deterior4rii corpului masinii, datorit4 cresteriipresiunii aburului peste limita admis4 se monteaz4 pe cilindru sau pe capaculmasinii dispozitive de sigurant4. Dintre aceste dispozitive fac parte supapele desigurant4, care deschid automat orificiul de evacuare n atmosfera. 6resiunea n

    cilindru la sfarsitul compresiei poate s4 creasc4 datorit4 nefunctionarii n buneconditii a organelor de distributie sau pe timpul manevrelor de plecare siacostare. 9iecare cilindru este prev4zut cu c;te 2 supape de sigurant4. >upapa desigurant4 montat4 pe capacul inferior al cilindrului asigura evacuarea apei ce sarforma eventual prin condensare, n spatiul inferior al cilindrului.

    0.'. ROBINETE DE PUR;ARE

    25

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    26/74

    Atunci c;nd masina nu e bine nc4lzit4, aburul intr4 n cutia sertarelor siapoi n cilindru se condenseaz4 la contactul cu peretii reci ai masinii.

    6entru eliminarea acestui condensat se folosesc robinete de pur"are care semonteaz4 c;te 2 la fiecare cilindru )spatiul superior si spatiul inferior.

    0.3. DISPO=ITI> PENTRU LUAT )RIDICAT*DIA7RAME

    Dispozitivele pentru luat diagrame la masina cu aburi se fixeaz4 prinintermediul unor racorduri pe capul cilindrului. Dispozitivul pentru luat diagramee dotat cu un indicator, cu care verifica buna functionare a masinii, nregistr;ndvariatia presiunii aburului n cilindru, necesar pentru determinarea puteriimasinii. Dispozitivele indicatoare se monteaz4 n dreptul spatiilor moarte alecilindrului.

    0.. >AL>ULA DE INTRODUCTIE

    Aceasta serveste la introducerea aburului proasp4t n masin4 si la reglareafunctionarii masinii. 7alvula se monteaz4 pe cutia sertarului de la cilindrul denalt4 presiune. Aceast4 valvula se mai numeste si valvula principal4 de manevr4, deoarece prin intermediul ei se execut4 toate manevrele masinii.

    0./. SUPAPA PENTRU ADMISIE SUPLIMENTARAA ABURULUI )DEMARORUL*

    Demarorul serveste la pornirea masinii atunci c;nd sub actiunea aburuluiintrodus prin valvula principal4 nu porneste din cauz4 c4 pistonul de nalt4

    presiune sar afla aproape sau chiar la unul din punctele extreme. Demarorulpermite introducerea direct4 a aburului n sertarul de medie presiune sau chiar de

    "oas4 presiune. Din punct de vedere constructiv demarorul e asem4n4tor uneivalvule de dimensiuni mici.

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    27/74

    mand4 al masinii pe tubulatura de introductie ce se racordeaz4 la valvula principal4 si n continuare la sertarele de medie si de "oas4 presiune.

    0.0. APARATE DE MASURA SI CONTROL

    6e un bloc de cilindri se intilnesc urmatoarele aparate de masura sicontrol!

    - manometre-- manovacuumetre )tubulatura de evac CI6--

    vacuummetre )condensor & vidul-- termometre-- tahometre.

    2. PIERDERILE IN MASINA CU ABUR

    6rocesul real de transformare a energiei termice n lucru mecanic nmasina cu abur e nsotit de pierderi. 6ierderile de c4ldur la functionarea masiniicu abur real4 sunt de 2 feluri! pierderi termice si pierderi mecanice.

    6ierderile termice se datoresc constructiei imperfecte a masinii cu abur.?n Ggf de abur dezvolt4 un lucru mecanic mai mare atunci c;nd lucreaz4

    ntro masin4 ideal4, ce functioneaza dup4 un ciclu =anBine, dec;t atunci c;ndlucreaz4 ntro masin4 real4.

    Aceasta se datoreaz4 pierderilor termice din masina real4, conditionat de!- micsorarea presiunii si a temperaturii aburului n tubulatura principal4-- laminarea aburului )la introductie n organele de distributie-

    - destinderea incomplet4 a aburului n cilindrii masinii-- c4derea de presiune ntre cilindru si condensator la evacuarea aburului

    utilizat-- influenta spatiului mort si comprimarea aburului n cilindrii masinii-- pierderile de abur de la presetupe si arm4turi, pe la inelele de

    etanseitate ale pistoanelor si organelor de distributie a aburului etc.

    :n afar4 de pierderile termice, la masina cu abur mai exist4 si pierderimecanice cauzate de frecarile dintre piesele n miscare. Aceste pierderi mecanice

    sunt luate n considerare la calculul randamentului mecanic al masinii cu abur.

    2

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    28/74

    At;t pierderile termice, c;t si cele mecanice nu pot fi complet nl4turate.Acestea pot fi ns4 micsorate. De aceea e necesar s4 se determine cauzele sivaloarea pierderilor si s4 se actioneze prin mi"loace eficace pentru reducerea lorla minimum posibil.

    2.1. PIERDERILE IN TUBULATURAPRINCIPALA DE ABUR

    6ierderile n tubulatura principal4 de abur, ntre c4ldare si masin4, nuapartin nemi"locit masinii, dar influenteaza asupra economicit4tii ei. :nmicsorarea debitului prin tubulatur4, de la c4ldare p;n4 la masin4, aburul sufer4

    pierderi de presiune si sc4deri de temperatur4.6ierderile de presiune a aburului pe tubulatur4, de la c4ldare la masin4, e

    inevitabil4, fiind cauzat4 de rezistentele hidrodinamice pe care aburul lent;mpin4 la trecerea prin aceast4 tubulatur4, cum sunt! frecarea aburului de

    peretii interiori, rezistentele arm4turilor, ale coturilor tubulaturii etc.7aloarea pierderilor de presiune a aburului n tubulatur4 depinde de

    lungimea acesteia si de viteza de scurgere a aburului .=4cirea aburului prin tubulatur4 depinde n general de calitatea izolatiei si

    atinge valoarea! CSt o

    fr

    $55=

    . Calitatea tubulaturii principale se caracterizeaz4prin randamentul s4u tub , care este cuprins, n condiii normale de izolare, ntrelimitele! 1,01,0 =tub . 6entru micsorarea pierderilor n tubulatura principal4de abur, trebuie luate urm4toarele m4suri! $dispunerea masinii aproape dec4ldare, micsor;nd astfel lungimea tubulaturii, numarul coturilor si al arm4turilorei- 2sectiunea tubulaturii s4 fie suficient de mare- 'izolarea tubulaturii s4 fieefectuat4 cu un material de bun4 calitate si suficient de gros.:n timpul exploatarii masinii trebuie s4 se aib4 n vedere ca toate valvulele de petraseul tubulaturii de abur s4 fie n ntregime deschise, iar izolatia s4 fie uscat4 si

    bine ntretinut4.

    2.'. PIERDERILE DATORATE LAMINARIIABURULUI LA INTRODUCTIE

    :n timpul admisiei n cilindru, aburul nt;mpin4 rezistent4 din parteacanalelor a cutiei sertarului cu cilindru. radul de destindere al acestor canale

    variaz4 n timpul functionarii masinii. Datorit4 ngust4rii canalelor de leg4tur4 la

    2

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    29/74

    admisie, viteza aburului creste, iar presiunea aburului scade, ceea ce indic4existenta fenomenului de laminare )strangulare a aburului.

    Fi$.18. Dia$ra%a i?! a ,en"%enuui de a%inare a a#uruui a ad%i!ie

    :n fig.$1 sa reprezentat fenomenul de laminare a aburului n diagrama is,linia $$ reprezent;nd laminarea )strangularea la admisie a aburului.

    :n acest fenomen continutul initial de c4ldura al aburului r4m;ne constant( ).

    $ constI = , iar presiunea scade ( )

    $$ pp < . C4derea adiabatic4 de entalpie p;n4 la

    laminare este 2$ ii )linia 2$ mai mare dec;t dup4 laminare )linia 2$ ,

    care va fi egal4 cu!

    ( ) ( ) 2$2$2$

    Iiiiii =

    Aceste pierderi de cldur ating, n general, valorile de $H2J din c4dereaadiabatic4 de entalpie n cilindru, dac4 acesta are o izolatie bun4.

    2.3. PIERDERI DATORATE DESTINDERII INCOMPLETE

    A ABURULUI IN CILINDRUL MASINII

    21

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    30/74

    6entru ca o masin4 s4 lucreze dup4 un ciclu teoretic =anBine e necesar caaburul s4 se destind4 complet n cilindru, ceea ce ar necesita un volum foartemare al cilindrului.

    Aceasta nseamn4 c4 ntro masin4 real4 pres ep a aburului la evacuareadin cilindru masinii nu poate fi egal4 cu presiunea 2p din condensator sintotdeauna epp

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    31/74

    Fi$. '1 Cicu te"retic a %a!inii cu a#ur !i de!tindere inc"%pet- a a#uruui6+n dia$ra%a T?!

    :n fig.20 suprafat abcda reprezinta lucrul mecanic teoretic al unui Ggfde abur cu destindere incomplet4 p;n4 la pres 2ppe > .

    :n fig.2$ suprafata AK$KE9D corespunde cantitatii de c4ldura A$,echivalent4 cu lucrul mecanic teoretic dezvoltat de un Ggf de abur lu;nduse nconsideratie pierderile datorate destinderii incomplete a aburului.

    :n fig.20 si 2$ celelalte notiuni reprezinta! liniile ef si E9&transform4ri

    izocore prin destinderea incomplet4 a aburului- $V ,eV si 2V volume specificeale aburului corespunz4toare la admisia n cilindru, la sf;r3itul destinderii

    complete.6ierderile de lucru mecanic datorate destinderii incomplete a aburului se

    reprezint n diagrama p7 prin suprafata ecfe, iar c4ldura echivalent4 acesteipierderi de lucru mecanic se reprezint n diagrama s prin suprafata EC9E.:n conditiile de la nave, unde toate gabaritele masinilor sunt limitate, e necesar cala alegerea volumului cilindrilor masinilor cu abur care lucreaz4 cu abur la

    presiuni [ ]atmp $$5= gradul de destindere al aburului s4 nu dep4seasc4limitele $5$2= . @a ma3inile moderne, cu parametri nali, gradul de

    destindere al aburului poate atinge valoarea 2= . radul de destindere alaburului n cilindri cu destindere incomplet4 )fig 20, reprez raportul!

    $v

    ve=

    :n masinile cu destindere multipl4, procesul de lucru al aburului serealizeaza n c;tiva cilindri, de aceea gradul de destindere reprezinta raportuldintre volumul cilindrului de "oas4 presiune pjcV .. si volumul cilindrului denalt4 presiune pcV .. !

    '$

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    32/74

    pc

    pjc

    V

    V

    ..2

    ..

    =

    unde 2 gradul de umplere al cilindrului de nalt presiune.

    :n cilindru cu destindere incomplet4 a aburului, presiunea 2p sedetermin prin raportul volumului $*VVe si de aceea, pentru determinarea lui

    2p e bine s4 se foloseasca diagrama is )fig.22. :n aceast4 figura punctul $ seg4se3te la intersectia izobarei $p cu izoterma $t 3i izocora $v . Din punctul $ seduce o perpendicular4 pe abscisa F>, p;n4 se ntretaie cu izocora ev si sedetermina punctul E, definit de presiunea ep si entalpia ei .

    Fi$. ''. >ariatia c-derii adia#ate prin de!tinderea a#uruui de a pre!iunea$p [email protected] a pre!iunea ep !i 2p

    Dac4 avem un ciclu cu destinderea complet4 a aburului p;n4 la presiunea2

    p , iar daca ciclul sar realiza cu destinderea complet4 numai p;n4 la punctul E,

    atunci pierderea c4derii adiabate la destinderea complet4 a aburului va fi egal4cu!

    '2

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    33/74

    2ii! ea =

    @a masinile moderne aceast4 pierdere de c4ldur )lucru mecanic atingevaloarea de $2H$/ J din c4derea adiabatic4 a! , adic4

    [ ]J$/$2 === acaa !!! .:n acest caz randamentul ciclului teoretic cu destindere incomplet4 a

    aburului fat4 de randamentul teoretic al ciclului =anBine va fi mai mic datorit4pierderii c4derii adiabate.

    6entru ridicarea randamentului instalatiei de fort4 cu abur, n uneleinstalatii de fort4 cu abur se monteaz4 ntre cilindrul de "oas4 presiune al masiniisi condensator o turbina de "oas4 presiune care s4 lucreze cu abur prelucrat dinmasin4. Acest tip de instalatie de fort4 combinata si g4seste o larg4 ntrebuintarela navele moderne.

    2.. PIERDERI LA E>ACUAREA ABURULUIIN CONDENSOR

    Aburul prelucrat n masin4 fiind evacuat n condensator nt;mpin4anumite rezistente pe tubul de evacuare, datorit4 c4rui fapt apare o diferent4 de

    presiune )fig2'. Aceast4 c4dere de presiune constituie pierderea de presiune laevacuarea aburului n condensator si este egal4 cu!

    2

    $

    22 ppp = unde $2p presiunea medie la evacuarea aburului din

    cilindru.

    ''

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    34/74

    Fi$. '3. Pierderi a evacuarea a#uruui +n c"nden!at"r

    Fi$. '. >"u%u !patiuui %"rt

    De obicei c4derea de pres care are loc la evacuarea aburului dincondensator este cuprins4 ntre limitele!

    ( ) 22

    ,02,0 pp = .

    :n acest caz pierderea de lucru mecanic corespunz4toare c4derii depresiune 2p se reprezinta grafic prin suprafata hasurat4 eedde .

    2./. PIERDERI DIN CAU=A SPATIULUI MORTSI A COMPRIMARII ABURULUI IN MASINA

    9iecare cilindru de abur al masinii are spatii moarte, care se compun dinvolumul canalului de abur si din volumul dintre piston si capac, atunci c;nd

    pistonul se afl4 n punctul mort. De exemplu pentru masina verticala monocilindric4 n4ltimea spatiului mort e notat4 cu S , asa cum se vede n figura 2, iarvolumul spatiului mort const4 din volumul dintre capac si piston plus volumulcanalului de abur.

    ?mplerea cu abur a volumului spatiului mort se asigura cu o cantitatesuplimentar4, care m4reste consumul total de abur pentru cilindru.

    Acest volum se numeste mort pentru c4 el e limitat la suprafetele moarteneutilizate ale cilindrului de abur si ale canalului de abur care "oac4 rol activ n

    '

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    35/74

    schimbul de c4ldur cu aburul de admisie la evacuare, m4rind astfel pierderea dec4ldur. 6entru fiecare spatiu al cilindrului se determina m4rimea volumuluimort, dup4 desen sau umpl;nd spatiul cu ap4 )n cazul n care volumul esteetansat perfect. El nu trebuie s4 fie prea mare.

    Daca se tine seama de m4rimea volumului spatiilor moarte la masinilereale cu abur, rezult4 c4 fat4 de masina f4r4 aceste spatii va trebui s4 se consumeo cantitate mai mare de abur. 6rin urmare e nevoie de o cantitate suplimentar4 deabur, ce constituie pierderea datorat4 existentei spatiului mort, abur necesarumplerii acestui spatiu.6entru micsorarea consumului de abur necesar umplerii spatiului mort se

    procedeaz4 la ntreruperea anticipat4 a evacuarii aburului care a lucrat n cilindru.Aburul utilizat r4mas n cilindru este comprimat de piston n fiecare parte acilindrului si ca urmare se micsoreaz4 consumul de lucru mecanic suplimentar,necesar comprim4rii aburului r4mas n cilindru. :n acest fel, n locul pierderilordatorate existentei spatiului mort apare o pierdere de lucru mecanic consumat

    pentru comprimarea aburului, fapt ce prezint4 avanta"e, deoarece aceast4 pierdereeste mai mic4 dec;t n primul caz.

    F parte din aburul comprimat umple partial volumul spatiului mort c;ndpistonul se afl4 ntro pozitie extrem4- n afar4 de aceasta, prin comprimare, pel;ng4 ridicarea temperaturii aburului se nc4lzesc si suprafetele interioare ale

    spatiului mort naintea admisiei aburului proasp4t ceea ce determina micsorareapierderii cauzate de schimbul de c4ldur. De asemenea, datorit4 comprim4riifortelor de inertie ale organelor mobile care particip4 la miscarea alternativ4)piston, ti"4, patine etc. sunt anihilate )partial sau total, ceea ce face ca masinas4 aib4 o functionare lin4 )normal4, f4r4 trepidatii.

    ?mplerea spatiului mort necesit4 un consum suplimentar de abur proasp4t.6rin urmare pierderea din cauza spatiului mort nu poate fi complet nl4turat4. Deaceea pierderea total4 datorat4 comprim4rii si existentei spatiului mort reprezintaH5 J din pierderea termic4 adiabatic4 a fiec4rui cilindru.

    2.0. PIERDERI DATORATE SCIMBULUI DE CALDURAINTRE ABUR SI PERETII CILINDRULUI

    :n timpul functionarii masinii, toate suprafetele interioare ale canalelor deabur, ale cilindrului, ale capacelor, pistoanelor si ti"elor acestora vin n contact cuaburul de diferite temperaturi si de aceea si temperatura lor este diferit4.

    Diferenta de temperatura dintre abur si peretii cilindrului creaz4 ntre acestia unschimb permanent de c4ldura. Aburul n contact cu suprafata interioara se r4ceste

    '5

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    36/74

    si se transform4 partial n condensat. Acest fenom, la primele curse alepistonului, se numeste condensatie [email protected] sfarsitul destinderii si la evacuarea lui, aburul are o temperatura mai mic4dec;t a suprafetei cu care intr4 n contact si deci schimbul de c4ldura are loc de la

    pereti la abur, iar condensatul de pe suprafatele nc4lzite se transform4 din nou nabur. Acest fenom se numeste vaporizare secundar4.7aporizarea secundar4 este d4un4toare n cazul masinilor cu simpl4 expansiune,deoarece aburul secundar este evacuat direct n condensator si prin aceasta sereduce randamentul masinii. Daca masina este cu multipl4 expansiune, atuncivaporizarea secundar4 este mai putin d4un4toare, ntruc;t c4ldura aburuluisecundar poate fi folosit parial n ceilalti cilindri. Dar si n masina cu multipl4expansiune pierderea termica din cauza schimbului de c4ldura este suficient demare. 7aloarea pierderilor din cauza schimbului de c4ldur n masina cu aburdepinde de dimensiunea suprafetei interioare cu care vine n contact aburul, dediferenta de temperatura a aburului la admisie si evacuare, de coeficientul globalde transmitere a c4ldurii si de durata procesului schimbului de c4ldur4.rebuie s4 se tin4 seama de faptul c4 cea mai mare pierdere din cauza schimbuluide c4ldur se produce la admisie, c;nd aburul proasp4t cu o temperatur ridicat4transmite din c4ldura sa peretilor mai putin nc4lziti si cilindrului si celorlaltesuprafete interioare cu care vine n contact direct.6ierderile din cauza schimbului de c4ldur ntre abur si peretii cilindrului saudeterminat experimental, stabilinduse formule empirice.

    M&surile care se iau pentru %icsorarea acestor piereri atorate

    sc'i%bului e c&lur( sunt ur%&toarele:$ 9olosirea aburului supranc4lzit n masin4. @a functionarea masinii cuabur supranc4lzit coeficientul global de transmitere a c4ldurii de la abur la

    peretii cilindrului este mult mai mic dec;t n cazul functionarii aburului saturat,de unde rezult4 c4 si peretii cilindrului transmit mai putin4 c4ldur mediuluincon"ur4tor. :n afar4 de aceasta, aburul supranc4lzit nu se condenseaz4 pe

    peretii cilindrului dec;t atunci c;nd temperatura atinge valoarea de saturatie. Deaceea toate masinile principale lucreaz4 numai cu abur supranc4lzit, iartemperatura de supranc4lzire este si ea limitat4 de calitatea uleiului ntrebuintat

    pentru ungerea interioara si de calitatea fontei din care sunt confectionati

    cilindrii. De obicei temperatura aburului supranc4lzit nu dep4seste '00o

    C.6entru a m4ri randamentul masinilor auxiliare, care actioneaz4 grupurielectrogene, pompe de circulatie, ventilatoare etc., se foloseste abur supranc4lzit,la o temperatura de supranc4lzire destul de mic4-

    2 9olosirea expansiunii multiple a aburului n masin4. @a aceste masinic4derea de temperatura a aburului )ntre c4ldare si condensator este repartizat4

    pe mai multi cilindri, ceea ce duce la micsorarea diferentei de temperatura ntreintroducerea si evacuarea din fiecare cilindru si ca urmare se micsoreaz4schimbul de c4ldur. :n afar4 de aceasta, c4ldura pierdut4 n cilindrul anterior se

    va folosi n cilindrul urm4tor-

    '/

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    37/74

    '

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    38/74

    6ierderi considerabile de abur se produc si din cauza neetanseit4tii lacutiile de etanseitate, la arm4turi, la garniturile flanselor de leg4tur4 etc.

    6ierderile datorate scurgerilor de abur la masinile cu sertare si supape nupot fi nl4turate n ntregime. Aceste pierderi se datoresc si utilizarii premature amaterialelor diferitelor organe, care influenteaza asupra scurgerilor de abur. Deaceea una din m4surile importante pentru reducerea pierderilor const4 nalegerea calitatii materialului de constructie a acestor organe.

    :n afar4 de aceasta mai trebuie luate urm4toarele m4suri pentru a micsorascurgerile de abur, si anume!

    - folosirea garniturilor si a cutiilor de etanseitate de bun4 calitate, cares4 reziste presiunii si temperaturii de regim a aburului-

    - folosirea uleiului de bun4 calitate pentru ungerea interioara a masinii,ceea ce micsoreaz4 uzura suprafetelor n contact-

    -

    supravegherea atent4 a masinii, efectuarea la timp a reviziilor tehnice.

    6rin respectarea acestor m4suri pierderile datorate scurgerilor de abur sereduc foarte mult. @a masinile moderne cu abur aceste scurgeri sunt reduse lamaxim.

    4. DIA7RAMA INDICATA A MASINII REALE

    CU ABUR

    :n comparatie cu masina ideal4, masina real4 nu respect4 ipotezele f4cutepentru studiul diagramei teoretice si ca urmare va exista o diferent4 ntre diagrama ideal4 )teoretic4 si cea real4 )indicat4. Diferenta aceasta e determinata de

    pierderile termice care au loc n masina cu abur real4.

    6entru a observa mai bine care e influenta pierderilor termice asupradiagramei ideale a masinii, se reprezinta n diagrama p7 diagramele indicat4 si

    teoretic4 ale masinii simple cu abur cu piston )fig.25.

    '

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    39/74

    Fi$. '/. Dia$ra%ee indicat- !i te"retic- repre9entatein dia$ra%a p?>.

    :n fig. 25 sa reprezentat diagrama indicat4 $2'5$ care este dispus4n interiorul diagramei teoretice abcda pentru o masin4 care lucreaz4 dup4ciclul =anBine.

    Lotatiile din fig. 25 au urm4toarele semnificatii!- suprafata $2'5$ este diagrama indicat4 care reprezinta lucrul util

    n masina real4-

    - suprafata abcda este diagrama teoretic4 care reprezinta lucrulteoretic n masina ideal4-

    - $p presiunea aburului naintea intr4rii n cilindrul masinii-

    - 2p presiunea n condensator-- 2

    p presiunea aburului la evacuarea n condensator-- cp presiunea la sf;r3itul comprim4rii aburului prelucrat, r4mas n

    cilindrul masinii-- "V volumul aburului intrat n cilindru la o singur curs4-- 0V volumul util al cilindrului-

    -mV volumul spatiului mort.

    '1

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    40/74

    =aportul dintre suprafata diagramei indicate si suprafata diagrameiteoretice se numeste randament indicat al cilindrului masinii reale.

    Deosebirile principale dintre diagrama indicat4 si cea teoretic4 sunturm4toarele!

    $6resiunea aburului la admisia n cilindru este ntotdeauna mai mic4dec;t presiunea avut4 nainte la intrarea n cilindrul masinii, datorit4 pierderilorde presiune din cauza lamin4rii aburului.

    2Admisia aburului n cilindru nu este o transformare izobar4, ci opolitrop4 )$2 datorit4 c4derilor de presiune si temperatura din cauza lamin4riiaburului si respectiv a schimbului de c4ldur ntre abur si organele masinii.

    'Expansiunea aburului nu se face dup4 o adiabat4, ci dup4 o politrop4)curba 2' a c4rei ecuatie este .constpV n =

    Expansiunea aburului nu se efectueaz4 p;n4 la cap4tul cursei pistonului,ci numai p;n4 n momentul c;nd ncepe deschiderea avansului la evacuare)punctul '.

    [email protected] )' a evacuarii aburului din masina real4 este situat4 mai susdec;t linia presiunii din condensor )de, datorit4 pierderilor de presiune laevacuarea aburului n condensor!

    2

    $

    22 ppp =

    /Evacuarea aburului din cilindru nceteaz4 atunci c;nd ncepecomprimarea )punctul , iar presiunea la sf;r3itul comprim4rii este !

    $'

    2ppc =

    Admisia aburului n cilindrul masinii ncepe atunci c;nd pistonul nc4

    nu a a"uns n pozitia extrem4, adic4 n punctul 5, c;nd ncepe momentuldeschiderii avansului la introducerea aburului.

    8. UN7EREA MASINILOR CU ABUR CU PISTON

    C;nd 2 corpuri n contact, ntre care se exercit4 presiunea )p, alunec4unul pe altul, pe suprafata de porta" se dezvolt4 o fort4 de frecare care se opunedeplas4rii si care este datorit4 penetratiei mutuale a celor 2 corpuri sau mai bine

    zis a asperit4tilor lor. Aceast4 fort4 rezistent4 este egal4 cu )pf n care )f e

    0

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    41/74

    coeficientul de frecare, care depinde de valoarea presiunii pe cm2, de vitezadeplas4rii, de temperatura si n special de starea celor dou4 corpuri n contact.

    >e micsoreaz4 )f interpun;nd ntre cele 2 corpuri ce se freac4, unlubrifiant, corp fluid care ader4 la cele 2 suprafete, astfel c4 n realitate exist4 oglisare a celor dou4 pelicule de lubrifiant cu conditia ca presiunea pe unitatea desuprafata s4 nu fie prea mare.

    @ucrul de frecare absoarbe o parte din lucrul motor micsor;ndrandamentul mecanic- n plus de lucrul de frecare depinde n mare parte sifunctionarea masinii. Acest lucru absorbit se transform4 n c4ldur, nc4lzind

    piesele ce se freac4 ntre ele- cum frecarea creste cu temperatura, pot ap4readeformatiuni, astfel o nc4lzire necomb4tut4 creste, iar din aceast4 cauz4 se poateivi o uzur4 exagerat4 )gripare sau chiar topirea metalului )o pies4 nc4lzit4trebuie ntotdeauna s4 fie vizitat4. @a articulatii, butonul se nc4lzeste mai taredec;t cuzinetul, c4ci acesta din urm4 radiaz4 c4ldura sa n exterior. rebuie decica butonul s4 se construiasca dintrun material mai putin dilatabil si s4 i se lase

    "oc suficient pentru a evita ntepenirea n cuzinet prin dilatatii sau deformatii. 6ede alt4 parte, piesele care se freac4 ntre ele trebuie f4cute suficient de rigide, cuscopul de a para deformatiile provocate de frecari numai a unei p4rti dinsuprafata si care ar exagera presiunea local4 pe cm2- deci nu e de a"uns adetermina convenabil suprafata pieselor care se freac4, ci trebuie a face pieselesuficient de rigide.

    +nteresul este de a reduce "ocul, la valoarea minima pentru a micsoraintensitatea socurilor de frecare, care e v4t4m4toare randamentul mecanic si

    provoac4 n plus alterarea suprafetelor de porta" si deformarea pieselor- aceast4

    reducere nu poate fi admis4 dec;t la valoarea care nu antreneaz4 cu sinenc4lzirea, apel;nd la un lubrifiant convenabil.

    8.1. CALITATEA LUBRIFIANTULUI

    Calitatile principale care se cer unui bun lubrifiant sunt!

    a 6uterea de ungere )unguienta. F unsoare este un bun lubrifiantc;nd reduce la limita frecarea ntre 2 suprafete metalice ncontact, realiz;nd o consumatie minima. Aceast4 proprietatedepinde at;t de v;scozitatea uleiului caracterizat4 princoeziunea sa, c;t si de proprietatea pe care o are uleiul de a sentinde pe suprafata metalica, adic4 de aderent4 si de alunecare.Cu c;t e mai mare v;scozitatea cu at;t formarea unui filmsubtire si continuu de ulei ntre 2 suprafete n contact, la oanumit4 presiune specific4 este mai lesnicioas4. :n acelasi timpns4 sporeste rezistena de frecare interna a uleiului, iar travaliul

    creste.

    $

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    42/74

    b Constanta proprietatilor chimice si mecanice ale uleiurilor. ?nulei bun l4sat n aer nu trebuie s4 se usuce si nici s4 devin4r4sinos. @a temperaturi mai mari el nu trebuie s4 se oxideze,nici s4 ard4, transform;nduse n gudron asfalt etc.

    c @ipsa de aciditate. ?leiurile vegetale si animale contin deseoriacid sulfuric provenit din rafinare, care atac4 suprafetele de uns.?leiurile minerale sunt aproape lipsite de acizi. Acizii organicicare se formeaz4 n uleiurile vegetale la contactul cu oxigenuldin aer sunt mai putin d4un4tori.

    d ?leiul trebuie s4 fie pur si s4 nu contin4 corpuri str4ine, praf etc.Aceste impurit4ti m4resc frecarea si astup4 aparatele siconductele de ungere.

    e Congelarea. ?leiul de uns nu trebuie s4 nghete sau s4 sent4reasc4 la temperatura cea mai sc4zut4 de ntrebuintare,

    pentru ca s4 p4trund4 cu usurint4 fitilele de uns, s4 treac4 prinfiltre si prin conducte etc.

    8.'. DISPO=ITI>UL PENTRU UN7ERE ETERNA

    @ubrifiantul este adus la suprafete frecante prin tuburi si g4uri de unsoarepracticate ntruna din piese.

    ?leiul interpus ntre suprafete, ntrun strat extrem de subtire, se mentineprin afinitate, cu toat4 presiunea care tinde al expulza.

    E necesar ns4 ca distributia lui s4 se fac4 pe suprafete frecante n punctediferite, astfel ca prin antrenare s4 acopere complet aceste suprafete p;n4 n

    punctele cele mai dep4rtate- distributia se face prin asa zisele picioare dep4ian"en, mici canaluri separate cu dalta pe suprafata de porta".Dispozitivul g4urilor de unsoare si al picioruselor de p4ian"en variaz4

    dup4 dispozitivul pieselor.

    Conditiile ce trebuie s4 le ndeplineasc4 sunt!- uleiul s4 poat4 p4trunde efectiv n punctele unde presiunea este cea

    mai mica-- piciorusele de p4ian"en )santurile de unsoare s4 str4bat4 convenabil

    suprafata, oprinduse la o anumit4 distanta la bordurile pieselor, pentru

    a evita scurgerea n exterior.

    2

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    43/74

    6iciorusele de p4ian"en la glisiere sunt formate din simple canaluri dispuseperpendicular pe directia depls4rii patinei si servesc drept rezervoare n care seacumuleaz4 uleiul pentru a fi luat de patin4 n trecerea sa. :n plus, patina poart4n general pe partea de "os un pieptene de alam4 care la fiecare sf;rsit de curs4

    p4trunde ntro cutie fixat4 pe partea de "os a glisierei, din care ia ulei pentru alr4sp;ndi pe glisier4 n cursa ridic4toare.

    8.3. SISTEME DE UN7ERE

    6entru transportarea lubrifiantului intre suprafetele metalice in contact, inscopul de a forma un strat de o anumita grosime de lubrifiant, se folosesc diferitesisteme de ungere!

    a$ ) un*ere cu ulei#

    b$ ) un*ere cu unsoare consistenta#

    c$ ) etc$

    Aceste sisteme trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii!a. & fiecare element din sistemul de ungere )pompe, conducte,

    filtre, etc. trebuie sa prezinte siguranta in functionare-b. & existenta si siguranta in functionare a dispozitivelor de

    semnalizare pentru supravegherea modului de lucru si de control-c. & periodicitatea sau continuitatea ungerii cu un consum minim

    de lubrifiant- d. & posibilitatea reglarii si automatizarii ungerii.

    8.. SISTEME DE UN7ERE CU ULEI

    Aceste sisteme de ungere se impart in!

    +$ ) siste%e e un*ere libera#,$ ) siste%e e un*ere !ortata$

    $. >istemele de ungere libera se subimpart in! ungerea cu cana de ulei- ungerea cu ungatorul cu fitil- ungerea cu ungatoare prin picurare cu ac- ungerea cu inele- ungerea prin barbota"- ungerea prin gravitatie.

    2. +n sistemele de ungere fortata, ungerea se face sub presiune, in circuit

    deschis sau inchis.

    '

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    44/74

    8..1. UN7EREA LIBERA

    A. ?ngerea cu cana se realizeaza prin turnarea uleiului cu a"utorul uneicani de ulei in diferite puncte de ungere prin orificii special prevazute. 6rinungerea cu cana se produce o pierdere de ulei, iar doza"ul de ulei este nesigur. @aacest sistem de ungere fiecare orificiu trebuie sa fie prevazut cu capac deasupra,

    pentru a impiedica patrunderea prafului si a murdariilor, inlaturind astfelinfundarea canalelor de ungere.

    K. ?leiul trebuie s4 intre n articulatii n cantitati foarte mici si foarteregulat. ?ngerea se face automat, prin a"utorul ung4toarelor plasate n parteasuperioara a masinii. ?ng4toarele sunt cu fitil si cu cocatrex )cu picurare prin ac.

    ?ng4toarele cu fitil )fig. 2/ se compun dintrun vas, al c4rui fund esteprev4zut cu unul sau mai multe orificii n care sunt lipite tuburile scurte )av;nd capul inferior t4iat oblic, iar cel superior deasupra nivelului maxim)7, 7$de ulei din cutie. :n interiorul tubului ) se introduce un fitil dintro tesatura slabrasucita de l;n4 sau bumbac )f prins cu o sirma n felul n care este ar4tat nfigura- uleiul se scurge prin fitil, filtr;nduse n acelasi timp, c4z;nd n pic4tur4 ncapul tubului ) care l conduce la articulatie. +n acest caz ungerea se face prin

    picurare. Cu cit nivelul uleiului in ungator este mai ridicat, cu atit cantitatea de

    ulei ce se scurge prin fitil este mai mare. 6entru a avea o ungere absolut regulat4trebuie ca nivelul s4 se mentin4 constant.

    ?ngatoarele cu fitil sunt simple si ieftine, prezentind insa uneledezavanta"e ca! reglarea greoaie a debitului, micsorarea debitului prin scadereanivelului de ulei sau infundarea capilarelor firelor, etc. ?ngatoarele cu fitil pot fisi mai complicate ca de exemplu, cu scurgere reglabila, cu scurgere uniformamentinuta automat, etc.

    ?ngerea cu cocatrex )ungator prin picurare cu ac figura 2, const4 dintrun con manevrabil printro ti"4 care deschide orificiul de scurgere al uleiului si

    permite reglarea debitului.Din cutiile de unsoare asezate pe partea superioara a masinii, uleiul cade

    vizibil n tuburile de ungere carel conduc la diversele articulatii. Diametrultuburilor de ungere este de cca. $5H20 mm- tuburile nu trebuie s4 prezintesifoane ceea ce ar crea un debit intermitent- nici p4rti orizontale sau putinnclinate care la ruliu micsoreaz4 eficacitatea ungerii. Cur4tarea acestor tuburi seface printrun "et de vapori. Daca una din piesele de articulatie este fixat4 )cazul

    cuzinetilor de pat tubul de ungere este prins pe ea, n dreptul unui orificiu carecorespunde la suprafata de frecare, pentru scurgerea uleiului.

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    45/74

    Fi$. '0. Fi$. '2.

    C. ?ngerea cu inele se efectueaza prin unul sau mai multe inele saulantisoare care antreneaza lubrifiantul din rezervorul inferior al palierului lacuzinetii superiori ai acestuia. Este un sisteme de ungere in sistem inchis si fara

    presiune. ?ngerea este fluida si se realizeaza cu lubrifianti lichizi de viscozitatemedie. Debitul ungerii se regleaza automat! cind turatia fusului )axului creste,inelul se roteste mai repede si aduce cu el mai mult ulei. ?leiul circula dinrezervor pe ax )fus si apoi cade iar in rezervor.

    ?ngerea cu inele libere poate fi utilizata numai la o rotire continua afusului la cel putin 50 & /0 rot.*min.

    D. ?ngerea prin barbota" se efectueaza prin improscarea lubrifiantului pesuprafetele de frecare- agitatia lubrifiantului datorinduse unor corpuri in miscareale caror suprafete de contact trec prin baia de ulei. >e intrebuinteaza in special

    pentru angrena"ele cu roti dintate si cu melc, care se gasesc dispuse in baile deulei )cartere inchise.

    Kaile de ulei trebuiesc a fi prevazute cu indicatoare de nivel din sticla,plasate la exterior- iar pentru ungerea prin barbota" trebuie sa se utilizeze uleiuricit mai stabile din punct de vedere chimic.

    E. ?ngerea prin gravitatie reprzinta ungerea ce se efectueaza prinscurgerea libera a uleiului dintrun rezervor si se foloseste in general pentruungerea in grup putind deservi mai multe puncte de ungere deodata.

    8..'. UN7EREA FORTATA

    5

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    46/74

    C;nd supravegherea functionarii pieselor masinii, prin contact cu m;na,nu se poate face si mai cu seam4 piesele nu sunt prea vizibile, se prefer4 ungereafortat4. >osirea uleiului n articulatii fiind asigurata, at;t nc4lzirea c;t si b4t4ilesunt mai putin de temut. F pomp4 miscat4 de masin4 sau independent4, aspir4uleiul din partea de "os a carterului si l refuleaz4 sub presiune n articulatii)cuzineti de pat, butonul manivelei, capul de cruce, glisiere, cuzineti dempingere de unde uleiul cade din nou n carter si este aspirat de pomp4.6resiunea de refulare a uleiului este aproximativ 2Gg. ?leiul este trimis de

    pomp4, printrun tub, la cuzinetul de pat, de aici trece prin canelurile practicate narbore, la bratul manivelei si n canalul central practicat n axa bielei, urc;ndusela articulatia piciorului bielei.

    ?ngerea fortat4 este folosit4 mai ales la ventilatoare si alte mici masini cuviteza mare de rotatie. >e mai aplic4 ast4zi si la masinile mari, turbine si

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    47/74

    ?ngerea prin presiune se realizeaza prin!- ungatorul cu pilnie )>taufer-- ungatorul cu bila-- pompele manuale--

    etc.

    Un*erea %anualacu unsoare consistenta se realizeaza prin aplicareaunsorii direct in locurile de ungere cu o lopatica. Acest sistem se foloseste pentruungerea rotilor dintate, pentru glisiere, etc. ?ngerea manuala este [email protected] se inlocuieste dupa 5 & / zile, deoarece se murdareste si poate

    provoca uzura lagarelor in miscare.Un*atorul cu pilnie -Stau!er", este un dispozitiv inchis care prote"eaza

    lagarul de praf si se poate utiliza in locuri greu accesibile.>tauferul se compune dintrun rezervor prevazut cu capac cu filet interior

    care prin insurubare determina refularea unei cantitati de unsoare din rezervorulungatorului la locul de ungere, unde este montat.?nsoarea folosita in acest ungator trebuie sa aiba o consistenta moale.

    ?mplerea ungatorului cu unsoare consistenta se face o data la & 5 zile.Un*atorul cu bila se utilizeaza la alimentarea cu unsoare consistenta a

    punctelor de ungere alimentate central de la o instalatie sau, autonom. ?ngerea serealizeaza cu o pompa de mina care, datorita presiunii dezvoltate, invingerezistenta arcului si bila deschide orificiul de trecere a unsorii din pompa de minaspre punctul de ungere. @a incetarea refularii unsorii, arcul readuce bila in locassi in acest fel este evitata patrunderea de corpuri straine in interiorul ungatorului.

    Po%pele %anuale -tecali%ite"pot fi de tipuri diferite. F pompa manualase compune din! $ cilindru, care se umple cu unsoare consistenta prindesurubarea unui capac )alta parte componenta si scoaterea pistonului.

    Dupa fixarea capacului, prin insurubarea ti"ei de actionare a pistonului, setransmite acestuia o miscare de translatie producind astfel presarea unsorii printrun tub flexibil si prin capatul de alimentare al ungatorului patrunzind in acesta.

    6ompa de ungere manuala )tecalimitul se utilizeaza pentru alimentarea cuunsoare consistenta a diferitelor puncte de ungere, deservite de ungatoare cu bila,

    ungatoare in grup, etc.

    8.0. UN7EREA MASINILOR CU ABUR

    Sistemul de ungere al unei masini cu abur varia#a dupa tipul masinii.

    Lu se pot descrie toate sistemele posibile. 6ersonalul de deservire trebuie

    sa cunoasca foarte bine sistemul de ungere al masinii sale, adica toate organelemasinii care trebuiesc unse, organele unde ungerea trebuie sa fie mai redusa, dar

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    48/74

    neintrerupta si organele care se ung periodic, unde si cum se trimite lubrifiantulla toate aceste organe.

    Frganele masinii care trebuiesc supravegheate in permanenta si unse faraintrerupere sunt! pistonul si camasa cilindrului de care se freaca, lagarele de

    biela, capul de cruce, glisierele, lagarele principale, cutia sertarului )cinddistributia este cu sertare, precum si organele corespunzatoare ale pompelor.

    6e linga aceasta trebuie sa se cunoasca bine partile sistemului de ungere,iar rezerva de lubrifiant sa fie completata periodic sau pe masura ce lubrifiantulse consuma in mod vizibil. Aceste parti sunt! rezervoarele de ulei, paharele deulei, rezervorul de ungere si circulatie, dispozitivele de ungere sub presiune,rezervoarele de ulei ale lagarelor principale, iar la ungerea cu inele, rezervoareleangrena"elor cu roti dintate, etc.

    ?ngerea organelor masinii cu abur trebuie asigurata prin dispozitive carepermit patrunderea uleiului intre suprafetele aflate in frecare.

    Alimentarea cu ulei a suprafetelor aflate in frecare se face cu a"utorulaparatelor mecanice de uns, sau cu o pompa de ulei, cind ungerea este sub

    presiune si in circuit inchis, asa cum sa aratat si in paragrafele anterioare.Cu cit ungerea este mai redusa, cu atit pelicula de ulei intre suprafete este

    mai subtire, astfel ca va exista totdeauna o usoara atingere metalica a suprafetelorrespective.

    F buna ungere a cuzinetilor se realizeaza prin taierea unor santuri )canaletangentiale la capetele cuzinetilor.

    @a ungerea cu fitil, care este relativ saraca, uleiul se scurge in santina si seconsidera pierdut. Acest ulei insa se poate folosi dupa curatire pentru ungerea

    organelor de masini mai putin solicitate.

    ?ngerea cu fitil se mai intrebuinteaza si azi la masinile deschise undeuleiul este absorbit dintrun recipient prin efectul capilar al fitilului care ungecuzinetul direct cu a"utorul unor tuburi de ungere.

    =ecipientul de ulei pentru lagarele de pat ale arborelui cotit, precum sipentru lagarele mobile este fixat pe capacul lagarului sau se toarna dintro bucata

    cu acesta. Cutia de ungere se umple manual. Cutiile de ungere se mai monteaza siin locuri ridicate si usor accesibile, de unde se alimenteaza lagarul prin tuburi decadere care se prelungesc pina la capatul lagarului.

    6entru ungerea organelor masinii cu unsori consistente se folosescStau!erele.)ungatoarele cu pilnie.

    Elementele distributiei prin culisa se ung cu fitil- cutia de ulei este fixatape ti"a excentricului si se umple cu cana de ulei. 6entru ungerea mai bogata semonteaza uneori sub excentric un "gheab din tabla, in care intra gulerulexcentricului si se unge cu uleiul adunat in acest "gheab.

    lisiera capului de cruce se unge cu ulei, aproximativ pe la mi"locul

    cursei.

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    49/74

    ?leiul scurs se colecteaza intrun vas, in care se introduce un piepteneungator, fixat la capatul de "os al patinei- acesta antrenind uleiul si transportindulla locul pentru ungere.

    @agarele de pat au cutia ungatoare chiar pe capac si ermetic inchisa pentrua nu cadea murdarie in ulei. @a aceste lagare, ungerea se face cu melc, iar uleiuleste antrenat de pe fundul cutiei si dus la suprafetele de frecare intrun circuitcontinuu.

    i"ele pistoanelor si ale sertarelor se ung din cind in cind cu mina sau,deseori se intrebuinteaza cutii ungatoare montate intrun loc aflat mai sus, deunde uleiul vine prin cadere la bucsa de etansare a ti"ei, care are un inel ungator.

    @agarele care nu sunt accesibile in timpul functionarii masinii sau pe carenu se pot monta direct cutiile ungatoare )lagarele manivelelor capului de cruceale glisierei, ale pompei, ale ti"elor de excentric, ale pietrelor de culisa etc. se ungde la un dispozitiv central de ungere, care are un numar mai mare de tuburiungatoare cu fitil la o inaltime potrivita deasupra pieselor de uns.

    uburile de la cutia centrala de ungere sunt aduse fie direct la locul sipiesa de uns, fie se termina deasupra unei cupe de pe piesa respectiva, care estein miscare si de la care uleiul a"unge apoi la suprafetele aflate in frecare. Acestecupe se fac suficient de lungi )in sensul miscarii, incit toate picaturile de ulei sacada in ele. De obicei ele sunt acoperite cu o sita de sirma pentru a impiedicaintrarea murdariei.

    Cutiile ungatoare centrale pot avea in locul filtrelor robinete sau valvulemici, pentru regla"ul alimentarii cu ulei. Cind se gasesc ambele dispozitive,valvula serveste pentru regla"ul uleiului, iar robinetul, pentru oprirea ungerii.

    uburile de ulei se astupa cu timpul din cauza ingrosarii uleiului cu praf simurdarie si trebuie spalate. Aceasta se face practic suflinduse cu abur.

    ?ngerea organelor interioare )pistoanele si sertarele, precum si a altororgane interioare se realizeaza de obicei prin introducerea uleiului in picaturi inconducta de alimentare, inainte sau dupa valvula de manevra, de unde uleiul esteantrenat de abue pina la suprafetele de frecare. Aceasta metoda isi atinge scopulnumai in cazul in care uleiul este bine introdus in curentul de abur. Este foarte

    important ca uleiul sa fie bine pulverizat in abur si sa se scurga in picaturi pepereti. de aceea a"uta"ul de pulverizare, de la capatul tubulaturii de ulei, trebuieintrodus pina la "umatatea tubulaturii de abur.

    Cind viteza aburului este mai mare, a"uta"ul trebuie sa aiba forma uneilinguri cu partea sa convexa dispusa in "os. Cind trebuie sa introduca o cantitatemare de ulei in cilindru, teava se prevede cu gauri pe toata portiunea dintubulatura de abur si se spri"ina la ambele capete. eava nu trebuie sa fie montatain lugul tubulaturii de abur, deoarece in acest caz uleiul se prelinge pe peretiitubulaturii si numai o mica parte ar fi antrenata de abur.

    +n mod normal, teava de ulei se introduce in tubulatura de abur pina la

    distanta de $,5 & 2 m. departare de ventilul de inchidere.

    1

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    50/74

    Cu cit viteza aburului in conducta este mai mare, cu atit teava de uleitrebuie sa fie mai departe de locul de ungere, pentru ca aburul sa poata pulverizauleiul si invers pentru viteza mica a aburului.

    Alegerea uleiului pentru ungerea cilindrilor masinilor cu abur depinde defelul aburului folosit pentru actionare- aburul umed sau saturat contine totdeaunao anumita cantitate de apa condensata, iar aburul supraincalzit este uscat.

    6resiunea aburilui nu are influenta asupra pulverizarii uleiului, ci numaiasupra proprietatii lubrifiante a amestecului de ulei si abur. Daca presiuneaaburului este mai mare, trebuie sa se introduca o cantitate mai mare de ulei peunitatea de volum a aburului.

    6entru a evita evaporarea rapida a uleiului de pe peretii incalziti aicilindrului, trebuie sa se introduca o cantitate mai mare de ulei inainte de oprireamasinii.

    Deseori, pentru ungerea interioara a cilindrilor, in afara de metodadescrisa mai sus, se pot amena"a cutii ungatoare )lubrificatoare pe capacelecilindrilor, destinate alimentarii directe cu uleiul necesar.

    Din uleiul alimentat in acest fel, numai o mica parte a"unge la destinatie sianume numai uleiul continut in aburii ce vin in contact direct cu suprafetele defrecare. De aceea se va evita pe cit este posibil ungerea interioara, deoarece uleiuldepus pe tuburile condensorului micsoreaza conductibilitatea acestora.

    De asemenea, uleiul poate a"unge cu condensatul in caldare unde produceo fierbere anormala )ebolutii in colectorul superior al caldarii.

    1:. RACIREA

    6entru a mpiedica ridicarea temperaturii suprafetei ce se freac4 de la

    piesele exterioare, n cazul c4 ungerea nu este suficient4, se ntrebuinteaz4sistemul de r4cire cu ap4- apa poate fi trimis4 sau direct pe suprafata de frecaresau n exteriorul piesei. =4cirea suprafetei frecante nu trebuie s4 se fac4 preaabundent4 c4ci apa provoac4 uzura pieselor- n plus provoac4 oxidarea lor nrepaus. 6iesele mobile sunt r4cite numai n exterior. ?n colector de r4cire, asezatn lungul masinii primeste apa de r4cire la o presiune de cca 0,H0,5 Gg*cm2.

    :n dreptul fiec4rui cuzinet de pat si biel4, colectorul este prev4zut cuderivatii f4cute n form4 de stropitori deasupra articulatiilor prin deschiderearobinetelor, apa cade n form4 de ploaie pe pies4 absorbind din c4ldura ei. ot dinacest colector pleac4 apa de circulatie a glisierelor.

    =4cirea trebuie s4 se fac4 moderat pentru a nu deforma piesele calde.

    50

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    51/74

    =4cirea cu ap4 a pieselor nc4lzite puternic este interzis4, deoarece nasemenea cazuri se pot cr4pa sau deforma, f4c;ndule impropii serviciului.

    Este bine ca /nat& ce se observa teninta e crestere a te%peraturii la o

    articulatie sau la un cu0inet e arbore s& se esc'i& /ncet apa e r&cire l&s1n

    s& stropeasc& usor piesa# /n acelasi ti%p2 un*erea se va !ace abunent# aca

    te%peratura a revenit la valoarea nor%al&2 se va /nc'ie pro*resiv apa2

    continu1n a %entine un*erea abunent& si suprave*'in e aproape piesa$

    E!te cu [email protected]!ire inter9i! a !e r-ci nu%ai cu ap-6 +n a!t,e de ca9uri.

    11. EPLOATAREA MASINILOR CU ABUR CU PISTON

    11.1. PRINCIPIILE UNEI EPLOATARI RATIONALEA UNEI MASINI CU ABUR

    Datorita unei exploatari rationale a unei masini cu abur creste durata defunctionare a acesteia, iar puterea si economicitatea masinii se mentin constante.

    Kuna functionare a masinilor principale cu abur depinde de conditiile deexploatare si de intretinere a acestor masini.

    Exploatarea rationala a masinii cu aburi consta in mentinerea permanentaa masinii in stare normala de functionare. +n acest fel se maresc perioadele defunctionare intre reparatii, se imbunatatesc calitatile tehnice de exploatare si sereduc consumurile de materiale necesare reparatiilor.

    +n timpul functionarii, masina cu abur trebuie supusa unui controlcontinuu exterior, unor masuratori, probe, etc., iar defectele constatate vor firemediate la timp, astfel mentininduse economicitatea masinii cu abur si ingeneral a intregii instalatii navale de forta.

    6rin cresterea economicitatii instalatiei navale de forta cu abur se intelegereducerea consumului de combustibil si a consumului specific de abur pentruregimul maxim de mars.

    radul inalt de economicitate al masinilor cu abur se poate obtine prin!- alegerea si fixarea rationala a gradelor de admisie, evacuare,

    compresie si destindere ale aburului-- reducerea pierderilor termice din masina-- reducerea scurgerilor de abur in santina si in atmosfera, datorita

    pur"arilor-- mentinerea unei stari tehnice bune a masinii prin intretinerea zilnica-

    - etc..

    5$

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    52/74

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    53/74

    >eful mecanic al navei, cit si personalul tehnic din subordinea acestuia vortrebui sa aiba in vedere ca o masina bine intretinuta, in mod practic, va fi si omasina care lucreaza economic.

    +n scopul unei functionari corecte a masinilor trebuiesc intocmiteinstructiuni, care detaliaza si concretizeaza indicatiile pentru fiecare masina de lanava, tininduse cont si de particularitatile schemelor acestora.

    6entru o exploatare rationala si fara avarii, personalul tehnic al naveitrebuie sa cunoasca bine ansamblul instalatiei de forta, starea ei tehnica si sarespecte regulile si instructiunile de exploatare si de intretinere a acesteia.

    Cunoasterea perfecta a intregii instalatii de forta si executarea intocmai aregulilor si instructiunilor de exploatare si intretinere vor asigura o functionarefara avarii la masini, pentru aceasta fiind necesar sa se studieze atit instalatia deforta, cit si exploatarea in acelasi timp.

    11.'. PUNCTUL DE COMANDA.PRE7ATIREA MASINILOR PENTRU FUNCTIONARE

    6entru efectuarea comenzilor asupra masinii dintrun singur punct saprevazut din constructie ca valvulele principale, valvula de supliment de abur laadmisie, maneta de inchidere rapida a valvulei principale de admisie, aparatele de

    masura si control, etc. sa fie dispuse in apropiere, astfel incit sa poata fi actionatesi supravegheate cu usurinta, de o singura persoana. @ocul de dispunere al acestororgane de comanda si control se numeste punctul de comanda )punctul deconducere al masinii, acesta aflinduse in apropierea cilindrului de inalta

    presiune )C. +. 6..+n principiu, punctul )denumit si post de comanda cuprinde!- valvula principala de admisie-

    - tubulatura principala de abur-

    - roata de manevra a valvulei principale-- maneta de inchidere rapida a valvulei principale de admisie-- roata de manevra a valvulei supliment de abur la admisie-- valvula supliment de abur-- tubulatura de introducere a aburului suplimentar de la valvula

    supliment de abur la tubul de legatura-- maneta de pur"are a valvulei de supliment de abur.9iecare masina cu abur trebuie sa fie prevazuta cu urmatoarele aparate de

    masura si control!- tahometre pentru masurarea numarului de rotatii ale axului-

    5'

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    54/74

    - manometre pentru masurarea presiunii aburului proaspat, aburuluievacuat si pentru masurarea presiunii la prizele intermediare de abur-

    - vacuummetre la racordul condensorului-- termometre dispuse la lagare, in tubulatura de condensat, la intrarea si

    iesirea apei de racire din condensor si pe tubulatura principala de abur-- manometre in conductele de refulare ale fiecarei pompe-- indicatoare de nivel la condensor si basa.

    @a postul de comanda al fiecarei masini trebuie sa existe telegrafe, legaturitelefonice, portavoci si lampi de semnalizare.

    Cu aceste mi"loace se realizeaza legatura intre compartimentul masini sicomanda principala a navei )comanda de navigatie, precum si cucompartimentele de caldari.

    ubulaturile de abur din compartiment cit si dintre cilindrii masinilor cuanur trebuiesc sa fie foarte bine izolate pentru ca temperatura suprafeteiexterioare sa nu depaseasca 50 C, cind temperatura aerului este de 20 C.

    9irma constructoare trebuie sa intocmeasca 3Instructiuni pentrupersonalul e serviciu. in care sa arate, foarte concret, toate regulile deexploatare ale masinilor cu abur. +nstructiunile trebuie sa precizeze cazurile incare masina cu abur trebuie oprita si cazurile in care este interzisa functionareamasinii cu abur.

    6entru fiecare masina cu abur trebuiesc stabilite caracteristicile&limitapina la care se admite functionarea masinii, cuprinzind presiunile si temperaturilemaxime si minime ale aburului proaspat, contrapresiunea maxima, etc. +n caz dedepasirea a acestor caracteristici&limita, masina trebuie oprita imediat. 6entrutransmiterea comenzilor la masini )de la comanda de navigatie se folosesc !telegraful, portavocile sau soneriile.

    elegraful mecanic pentru transmiterea comenzilor la masini este instalatatit la masini, cit si la comanda navei )comanda de navigatie, timonerie.

    elegraful se compune din doua aparate identice, unul fiind asezat lapuctul de comanda al navei, iar celalalt asezat la postul de comanda al masinii.Aparatul dispune de cadrane identice cu ace indicatoare mobile si cu maneteindicatoare ale comenzii. Acele si manetele indicatoare sunt fixate pe role silegate cu lant all si manete metalice.

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    55/74

    astfelse raspunde la postul de comanda al navei, astfel verificinduse daca sareceptionat corect comanda data.

    6entru dublarea comenzii de la punctul de comanda la masina se folosescportavocile si telefonul.

    @a navele moderne pentru comanda masinii se folosesc puncte decomanda semiautomate sau automate.

    +naintea punerii in functiune a masinii cu abur, dupa un timp indelungat destationare, se face mai intii pregatirea masinii.

    6regatirea masinii pentru functionare incepe cu controlul exterior almasinii. Acesta consta dintro cercetare atenta a tuturor elementelor deasamblare, a regulatorului si a mecanismului biela&manivela. F piulita desfacutain timpul marsului sau un splint sarit poate produce avarii mari.

    Controlul exterior al masinii incepe mai intii prin verificarea iluminatuluicompartimentului, verificarea organelor mobile si a fixarii masinii pe postament.

    upapele de siguranta ale masinii trebuiesc sa fie in buna stare defunctiune si sigilate in permanenta.

    6entru a se verifica faptul ca masina nu este imobilizata )blocata, ea se vavira cel putin o rotatie completa cu a"utorul dispozitivului pentru virarea axului)virorului, totodata observinduse si daca nu exista atingeri la tubulaturile pentruulei si cele pentru apa, precum si la bucsele de stringere a presetupelor. Dupavirare, masina va fi pusa intro astfel de pozitie, incit pornirea ei pe timpul probeisau la punerea in mars sa se faca rapid, dupa care se va decupla virorulobligatoriu.

    Daca tubul etambou are bucsa din lemn de gaiac, este necesar sa se

    slabeasca presetupa etamboului in asa fel ca prin ea sa patrunda apa pentru a serealiza atit racirea cit si ungerea acestuia- in cazul in care bucsa este

    55

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    56/74

    confectionata din cuzineti captusiti cu compozitie metalica )babit, ungerea cit siracirea se varealiza prin intermediul unei instalatii de ungere cu lubrifiant.

    >e controleaza, de asemenea, functionarea telegrafului masinii, prinmanevrarea lui in toate regimurile de mars, se face controlul tuturor mi"loacelorde legatura intre compartimentul masini si cel de la comanda navei, cit si legaturacu compartimentele de caldari.

    +nainte de punerea masinii in miscare trebuie sa se faca incal0irea ei2aceasta constituind una din etapele principale de pregatire a masinii pentru

    punerea in functiune.

    Prin incal0irea %asinii se intele*e: aducerea organelor masinii la o

    temperatura corespun#atoare regimului de lucru$ pentru preintimpinarea unor

    avarii din cau#a dilatarii bruste si neuniforme a unor parti ale cilindrilor si ale

    cutiilor sertarului sau din cau#a condensatului care se formea#a in cilindri.

    +n cazul in care masina nu a functionat o vreme indelungata, se va incalzimai intii tubulatura principala de abur si deabia dupa aceea masina. 6e timpulincalzirii tubulaturii, prin oalele de condens )oalele de evacuare iese la inceputapa, apoi amestec de apa cu abur. +n momentul cind iese abur fara apa, seconsidera terminata incalzirea tubulaturii si se va trece la incalzirea propriuzisa amasinii.

    impul necesar incalzirii masinii se va stabili in functie de dimensiunile

    acesteia, de starea ei tehnica si de temperatura mediului incon"urator. Dacamasina este complet rece si de asemenea incaperea in care se afla ea, incalzireapentru masinile cu mai multi cilindri trebuie facuta cu cel putin o ora inainte depornirea ei.

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    57/74

    Dupa efectuarea manevrelor mentionate mai sus se va trece la admisiaaburului in cilindrii masinii, deschizanduse putin valvula de admisie saurobinetul special de incalzire, in cazul masinilor cu expansiune multipla.6resiunea aburului in cilindrii masinii la inceput nu trebuie sa fie mai mare de 0,5at- presiunea normala se va atinge numai in timpul punerii masinii in functiune.

    Daca masina este prevazuta cu camasi speciale pentru incalzireacilindrilor, aburul pentru incalzirea masinii se introduce intre camasi si cilindri.

    Dupa ce incalzirea cilindrilor se considera efectuata, adica temperaturaC.I.6. este de 00C, se poate face balansarea masinii.

    uratiile de proba ale masinii se vor executa cu cel putin o "umatate de orainainte de inceperea manevrei de ridicare a ancorei, pentru a avea timp suficientin vederea inlaturarii defectiunilor constatate in timpul balansarii masinii.

    Kalansarea masinii se face numai cu aprobarea ofiterului de cart de pe

    puntea de comanda- de asemeni tot cu aprobarea ofiterului de cart se poate marinumarul de turatii la pompa de circulatie, pompa de condensat si pompa de aer,ridicand vidul in condensor la 50 & /0 cm coloana de mercur. >e va avea invedere ca robinetele de pur"are ale masinii sa fie deschise.

    @a comanda MAEL+?LEN primita prin telegraf se va deschide treptatvalvula de admisie, urmarind variatia presiunii aburului in cilindri cu a"utorulmanometrelor.

    Daca presiunea aburului C.+.6. este normala si masina nu porneste, se vada abur suplimentar in ceilalti cilindri )C.

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    58/74

    si se schimba culisa la marsul cerut iar valvula principala de manevra se deschidetreptat pentru a evita cresterea rapida a turatiei masinii.

    Daca manivela C.+.6. sta intro pozitie nefavorabila pentru pornireamasinii, se va introduce abur suplimentar la C.

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    59/74

    trebuie oprita si verificata cu atentie.

  • 5/24/2018 Masini Cu Abur Cu Piston

    60/74

    +n cilindru apa se poate aduna fie antrenata de abur prin tubulatura, fieprin condensarea aburului in cilindru cand masina este rece, fie din condensorprin tubulatura de evacuare cand aceasta nu este bine asezata. Apa din cilindrimasinii poate fi usor inlaturata prin deschiderea robinetelor de pur"are alecilindrilor, iar in momentul cand incepe sa iasa numai abur, robinetele se vorinchide.

    @a aparitia de lovituri hidraulice )ciocane in tubulatura pompelor, se vadeschide robinetul de aer al preaplinului, pana ce aceste lovituri vor disparea,dupa care robinetul se inchide.

    Cand in masina apar brusc lovituri puternice, necunoscanduse cauza carelea provocat, masina se va opri imediat pentru a se preveni eventuala avariere aintregii masini. Aceste lovituri puternice pot avea loc din cauza desurubarii

    piulitei pistonului pe ti"a si a lovirii in capac, sau a spargerii segmentilor sauchiar a pistonului. +mediat dupa oprirea masinii se va raporta la comanda denavigatie situatia si se vor lua masuri pentru remedierea avariei, dupa care

    pornirea masinii se va face numai in prezenta sefului mecanic al navei.6e timpul functionarii masinilor principale o deosebita atentie se va acorda

    si nivelului apei din basa, deoarece din neatentia personalului de serviciu apaacumulata din condensor pentru alimentarea caldarilor poate fi evacuata insantina sau pe punte, producand astfel mari pierderi de apa distilata. +n acest caztrebuie avut in vedere ca in permanenta cel putin o pompa de alimentare acaldarilor sa faca alimentarea acestora cu apa din basa- necesitand ca in

    permanenta sa fie controlat nivelul apei in basa.uratia masinii se va mentine in functie de regimul de mars stabilit

    anterior de catre comandantul navei- aceasta efectuanduse prin manevrareavalvulei de admisie a aburului in masina, urmarind tahometrele electrice saulochul mecanic, instalate la postul de comanda al masinii. >e va controla periodiccu cronometrul turatia masinii si se va confrunta cu indicatiile tahometrului,

    pentru a se determina daca exista vreo eroare necesitand reglarea corespunzatoarea turatiei.

    6e timpul opririlor masinii pentru scurta durata se va avea in vedere camasina sa nu se raceasca, fapt pentru care din $5 in $5 minute se va balansamasina cu aprobarea ofiterului de pe comanda de navigatie, balansarea facanduse atat intrun sens cat si in celalalt circa 5 minute.

    De asemeni se va avea in vedere ca pe timpul functionarii masiniipersonalul de serviciu