Торсионный вал
Передача крутящего момента (мощности) от двигателя к редуктору и гребному винту производится при помощи детали 2.004-000 “Валик торсионный”, на вид очень простой. Однако этот вал воспринимает большие статические и динамические нагрузки, особенно в моменты резких изменений режимов работы двигателя и, кроме того, постоянно работает в среде горячих газов и водяных паров. Эти обстоятельства обусловили довольно сложную технологию изготовления вала. Вначале два круглых прутка из нержавеющей стали Х18Н9 (Ж 9.0 мм) прокатываются по одному в полосы 5ґ10, затем для придания необходимой прочности гидродинамическим способом изготавливаются два квадрата. Полосы складываются рядом, на концы надеваются два квадрата, после чего для придания эластичности две полосы с надетыми квадратами скручиваются так, чтобы их остаточная деформация обеспечила скрутку на угол 45° по концам квадратов.
Самостоятельно такой валик изготовить нельзя. Но чем его заменить, если нет запасного?
Проводились многочисленные эксперименты, но другие материалы и иные способы изготовления не обеспечивали даже кратковременную работоспособность детали. Однако совершенно неожиданно дала положительный результат арматурная сталь в виде прутка диаметром 12.0…14.0 мм, концы которого на наждаке нужно запилить в квадраты 10ґ10 длиной 20 мм (общей длиной под наконечники 310 мм). Затем на концы этого прутка необходимо надеть снятые со старого торсиона два наконечника.
Хотя при этом очень нежелательна резкая перегазовка двигателя, так как подобный торсион не имеет нужной эластичности, но во всяком случае доездить до конца сезона он вам позволит.
Редуктор
Это серьезный узел, работающий в условиях тяжелых нагрузок, причем от него требуется сохранение герметичности, так как он постоянно находится под водой.
Надежность и долговечность редуктора, уже работавшего на моторе, в дальнейшем зависит от правильной регулировки зазора в зацеплении шестерен и муфты реверса, а также от сохранения герметичности и качества залитого масла.
Как правило, все неполадки в редукторе и его прогрессирующий износ происходят либо от включения реверса на больших оборотах и неправильной регулировки тяги реверса (когда происходит неполное зацепление муфты с шестерней и нарушение зазора в зацеплении шестерен), либо от попадания воды в его полость.
Первые факторы достаточно ясны. Несколько слов о последнем: почему нужен довольно частый контроль за отсутствием воды в масле? Дело в том, что во время движения катера на полном ходу гребной вал делает почти 3 тыс. об/мин, а сидящие на нем две шестеренки, вращаясь в противоположные стороны, нагреваются и создают внутри редуктора зону повышенного давления воздуха. Часть воздуха неминуемо через любые, даже самые хорошие, уплотнения выходит из редуктора. И наоборот: стоит остановить мотор, как полость редуктора под воздействием окружающей воды сразу остывает, объем воздуха и масла уменьшается, и давление в редукторе становится ниже окружающего, что ведет к естественному подсосу окружающей воды внутрь. Конечно, речь идет о каплях воды (не больше!), но чем больше езды и остановок, тем больше капель.
Поэтому инструкцией и рекомендуется даже при непродолжительной остановке мотора откидывать его, поднимая редуктор из воды.
Необязательно, конечно, каждые 10-15 часов сливать и заменять масло. Достаточно после продолжительной стоянки мотора (суток, двух) вывернуть в редукторе нижнюю пробку (не путая ее с осью тяги, которая тоже находится внизу) и посмотреть, что прольется — вода или масло. Если это будет вода, надо дать ей слиться, если масло — пробку сразу поставить на место. Если воды было не больше чайной ложки, масло менять незачем.
Если вывернуть пробку на горячем моторе, будет вытекать черное масло без воды. Если масло бурое — вода есть, но сколько ее, определить не удастся. Поэтому лучше эту проверку делать на холодном моторе.
Бурого масла пугаться не следует, если залито ТСп-14: оно дает с водой неплохую эмульсию, на которой можно доехать до базы и там уже заменять масло. Если же залито какое-то жидкое масло, оно с водой нужной эмульсии не даст, его нужно срочно заменять до возвращения на базу; иначе может последовать разрушение редуктора, о чем говорилось выше.
При необходимости контроля работы шестерен и узла реверса полная разборка и снятие редуктора не требуются. Достаточно поставить мотор на обтекатель редуктором вверх, снять гребной винт, вывернуть семь винтов, крепящих крышку к редуктору, и имеющийся сбоку винт — ось серьги тяги реверса. Надо постучать снизу ладонью по валу винта и снять крышку, отогнуть на оси серьгу тяги реверса и осмотреть зубья шестерни, а также соединительные уступы на торцах шестерен и муфте реверса. Затем, проложив между зубьями ведущего вала-шестерни полоску нетолстой газетной бумаги, надо провернуть шестерни. Если вращение шестерен при этом будет свободным (не “в распор”), считайте, что минимально нужный зазор обеспечен. Нормальный зазор в зацеплении от 0.13 до 0.25 мм.
Если на муфте реверса скруглились концы торцевых уступов, снимите муфту, переверните ее другим торцом к шестерне переднего хода, собирайте редуктор и продолжайте эксплуатацию мотора. Во время этой операции стакан редуктора снимать и надевать нужно медленно, вращая его на валу, чтобы не завернулся сальник. Перед постановкой винта “ось тяги реверса” проверьте проволокой или гвоздем совпадение отверстий в крышке и в серьге.
Если пришлось снимать шестерню и муфту реверса по причине износа кромок соединительных торцевых выступов, а новых для замены не оказалось, не огорчайтесь. Их можно восстановить, сняв блестящее скругление кромки выступов шлифовальной шарошкой
Ж 9.0 мм в шестерне и сошлифовав с торца на муфте с уменьшением высоты выступа (рис.1).
Шарошки, или шлифовальный камень именно диаметром 9.0 мм нужны для того, чтобы не исказить профиль сопряжения этих деталей: диаметр выступа на муфте тоже равен 9.0 мм.
При такой доработке, конечно, будет снят слой цементации, но закаленная зона металла сохранится, и ее хватит на некоторое время, необходимое для приобретения новых деталей.
В случае необходимости замены шестерни переднего хода при отсутствии запасной, можно переделать ее из имеющейся в редукторе шестерни заднего хода. Придется изготовить из бронзы втулку длиной 36.0 мм с наружным диаметром 30.0 мм и внутренним диаметром 17.05+0.015 мм и установить ее. На взятой шестерне заднего хода нужно будет проточить (прошлифовать) стебель по образцу и натуральным размерам снятой шестерни переднего хода. Натуральные диаметр 29.0 и 30.0 мм нужно в точности перенести на шестерню заднего хода, чтобы использовать подобранные по зазорам и уже имеющиеся подшипники 8106.2-109-000, и втулку 2.202-013. Шестерни переднего и заднего хода проходят закалку одновременно, но у шестерни переднего хода стебель цементируется (Ж 29.0 мм) под роликоподшипник, а на шестерне заднего хода этого не делается; естественно, долговечность переделанной шестерни без слоя цементации на Ж 29.0 мм будет меньше.
Проверка зазора в зацеплении производится при помощи рычажного индикатора, но в домашних условиях, при отсутствии такого индикатора, зазор можно проверить с помощью ленты обычной (не толстой) газетной бумаги. Полоску бумаги нужно проложить между зубьями ведущей и ведомой шестерен и проворачивать их за выступающий из редуктора квадрат. Шестерни должны вращаться свободно, не вставая “в распор”, но ленту должны в свои впадины вмять. Если лента будет свободно выскальзывать из зубьев, зазор следует уменьшить за счет регулировочных колец на шестерне переднего хода.
В редукторе со снятой крышкой нужно обратить внимание на серьгу тяги реверса; она должна вращаться на своей заклепке свободно, но без “болтанки” во все стороны, которая не позволит потом правильно отрегулировать включение реверса. Чтобы этого не было, нужно “осадить” заклепку, сделав при этом более тугим вращение и устранив люфт (рис. 2).
После окончательной сборки редуктора вы можете обнаружить большое осевое перемещение (осевой люфт вала винта). Это явление нормальное. Осевой люфт вала винта может быть равен 0.16-1.7 мм, но при этом и осевой люфт самого винта на валу тоже может быть до 2.0 мм. Это допустимые величины.
А вот зазор между торцом винта и корпусом редуктора должен быть не менее 0.8 мм, иначе возможно трение резинового демпфера о корпус. Если при сборке этот зазор получается меньше, его нужно увеличить установкой шайбы соответствующей толщины (диаметром до 17.5 мм), положенной на дно в расточке гребного винта; при постановке винта она упрется в хвостовик вала винта и обеспечит зазор. Толщина шайбы подсчитывается как разница размеров глубины расточки отверстия в винте и выступающей из редуктора части вала.
Изменения редукторов в течение времени выпуска “Вихрей”
До 1975 г. моторы “Вихрь” и “Вихрь-М” комплектовались реверс-редукторами № 2.202-700, в которых верхней опорой вала-шестерни 2.202-020 была медно-графитовая втулка. С 1975 г. с целью повышения надежности медно-графитовая втулка была заменена шарикоподшипником № 202 с установкой его между двумя сальниками 4.215-100 с заполнением свободной полости густой смазкой. Поскольку диаметр внутреннего кольца подшипника № 202 равен 15.0 мм, пришлось соответственно увеличить до диаметра 15-0.11-0.23 мм поясок в верхней части вала шестерни (рис.3).
Одновременно для уменьшения нагрузки на шестерни было изменено направление осевого усилия, что позволило вместо стоящего внизу подшипника 60304 поставить роликовый конический подшипник 7204. Шестерне с пояском Ж 15 мм был дан номер 4.202-020.
Вид этих шестерен показан на фото (рис. 3). Поскольку шестерни старой модификации (с резьбой у нижнего подшипника) давно не изготавливаются, а моторов в эксплуатации еще много, сообщаю, что новые шестерни можно ставить в “старый” редуктор только полным комплектом с перешлифовкой пояска диаметром 15.0 мм на
14-0.02-0.07 мм, желательно с покрытием обработанной поверхности хромом или любым антикоррозионным гальваническим покрытием.
Для сравнения: изменение направления нарезки зубьев направление вращения вала-винта не изменило. На фото (рис. 4) показаны старая (а) и новая (б) нарезка. Вместе их комплектовать нельзя. Показаны также старая (а) и новая (б) геометрия соединительных уступов.
Водяная помпа
Помпа установлена на верхнем фланце редуктора и снаружи закрыта дейдвудом. Она представляет собой алюминиевый корпус с запрессованным в него тонкостенным стаканом из нержавеющей стали, в котором вращается резиновая шестилопастная крыльчатка. Сверху и снизу крыльчатка закрывается пластинками (тоже из нержавеющей стали), что обеспечивает ее долговечность. Напор воды до 1.5 кгс/см2 создается за счет смещения на 1.1 мм оси крыльчатки от оси корпуса.
Как показала практика, несмотря на большие обороты (равные числу оборотов двигателя) и неизбежное наличие песчинок (и вообще песка) в воде, износа крыльчатки и стакана корпуса, как правило, нет. Но после нескольких лет эксплуатации наблюдаются старение резиновых лопастей и коррозия алюминиевого корпуса от морской воды, что деформирует корпус и соответственно стакан. Если, как положено, после морской воды корпус промывается пресной водой, величина коррозии корпуса ничтожна.
Чтобы избежать старения и изгибов лопастей крыльчатки, необходимо в межсезонье не реже одного раза в месяц проворачивать мотор за маховик (строго по часовой стрелке) на четверть оборота.
При необходимости замены корпуса и отсутствии его в наличии можно сделать деталь по чертежу на рис. 5.
Если произошла смена крыльчатки (фото на рис. 6), обратите внимание на правильность ее установки в корпус. В проточку вала шестерни не забудьте поставить стопор, сделанный по имеющемуся образцу из стальной или (лучше) нержавеющей проволоки. Медь, латунь и алюминий для шпонки непригодны.