Техническое обслуживание машин
- 1. Значение «Технического обслуживания»
- 2. Неисправности машин и методы их определения
- 3. Эксплуатационная надежность машин
- 4. Элементы системы ТО и ремонта
1. Значение технического обслуживания машин
Высокопроизводительное и экономичное использование техники возможно лишь при ее исправном состоянии. В сельскохозяйственном производстве готовность машин к работе особенно важна в связи с выполнением полевых работ в сжатые агротехнические сроки.
Своевременность технического обслуживания тракторов и сельскохозяйственных машин обусловливается также трудными условиями их работы. Мобильные сельскохозяйственные агрегаты в большинстве случаев работают в почвенной пыли, которая, попадая на трущиеся поверхности, загрязняет смазку, способствует преждевременному износу механизмов и деталей машин. Движение по неровностям поля вызывает тряску, неравномерную загрузку ходовой части, ослабление соединений. Тяговое сопротивление машин и орудии и сопротивление перекатыванию трактора в силу разнообразия почвенных и других условий непрерывно меняются в значительных пределах. Эго вызывает неравномерную нагрузку двигателя, деталей трансмиссии и ходовой части, ведет к интенсивному их износу.
В результате влияния этих факторов могут значительно снижаться эксплуатационные показатели машин, возникать простои агрегатов по техническим неисправностям, если несвоевременно и недоброкачественно выполнять мероприятия, направленные на поддержание машин в исправном техническом состоянии.
Работа на неисправных машинах уменьшает производительность, снижает качество работ, повышает расход топлива и смазочных материалов, увеличивает затраты на содержание машин и уход за ними.
Правильное техническое обслуживание тракторов, автомобилей и сельскохозяйственных машин позволяет получать высокие показатели их использования.
2. Неисправности машин и методы их определения
Неисправность машины – результат неисправности отдельных механизмов, сопряжений или рабочих органов, которые возникают вследствие износов (детали изменяют свою форму пли размер), нарушений регулировок (ослабление креплений, изменение сопряжений и соосности), а также поломок и деформаций деталей из-за неправильной эксплуатации машин, неудовлетворительной конструкции или плохого изготовления.
Исправным, или нормальным техническим состоянием машины, называется такое, при котором она работает безотказно, а качество работы, производительность и экономичность изменяются в допустимых пределах. Нарушение нормального состояния машины называется неисправностью и может приводить к отказам.
Безотказность — свойство машины сохранять работоспособность в течение некоторой наработки без вынужденных перерывов.
Срок безотказной работы, или просто срок работы машины или узла — период времени, в течение которого машина работает нормально.
Долговечность — свойство машины (узла, сопряжения) сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонтов.
Срок службы — календарная продолжительность эксплуатации пли наработка машины до момента возникновения предельного состояния, оговоренного в технической документации, или до списания.
Срок работы и долговечность машины (узла) измеряется в часах работы, гектарах, тоннах, тонно-километрах, в годах (сезонах) при определенной нормативной наработке за каждый год.
Наработка — продолжительность, или объем работы, измеряемая в часах, километрах, гектарах, кубометрах и других единицах.
Таким образом, срок службы узла (машины) может состоять как из нескольких сроков работы, когда первоначальные свойства узла в той или иной мере периодически восстанавливались, так и из одного срока работы, когда узел не восстанавливали, а заменяли новым.
Виды износов. При нормальной эксплуатации машин детали изнашиваются в основном вследствие трения их соприкасающихся поверхностей или взаимодействии рабочих органов с обрабатываемым материалом (почвой, растениями и др.). Силы трения зависят от качества обработки поверхности, от вида материала, от условий работы, от нагрузки, смазки и других причин.
В практике существуют износы нескольких видов: механические, химические, окислительные, тепловые и т.д.
Механическим называется износ, возникающий под действием сил трения.
Химическим называется износ от коррозии (ржавления), высокого температурного режима, разъедания газовой средой и т. п.
Окислительным называется такой износ, при котором в процессе трения на соприкасающихся поверхностях образуются пленки окислов, возникающих в результате интенсивной диффузии кислорода в поверхностные слои металла при их пластическом деформировании.
Тепловой износ — результат воздействия теплоты, возникающей при трении поверхностен на больших скоростях скольжения и при больших удельных давлениях.
Износ деталей — явление неизбежное, но степень его нарастания зависит от условий работы, правильности обслуживания и хранения машин, а также от конструкции сопряженных деталей, качества изготовления, вида материала, сборки и регулировки. При нарушении правил технического обслуживания, режимов работы машин детали изнашиваются быстрее и ускоренное нарастание износа приводит даже к внезапному отказу машины или узла (поломка, заедание и т.п.). При правильной эксплуатации машин и их доброкачественном изготовлении внезапные отказы машин (аварийные износы) не должны происходить.
Периодом приработки, или обкатки, называют время, в течение которого прирабатываются трущиеся поверхности деталей, сглаживаются неровности и т. п
Естественным износом, или периодом нормальной эксплуатации, будет период //. При этом в течение длительного времени t износ увеличивается медленно. Кривая, показывающая рост зазора, изображается в виде прямолинейного участка.
Аварийный износ соответствует периоду ///, когда безотказная работа узла не гарантируется. Период аварийного износа наступает не сразу. В конце периода // зазор (износ) достигает максимального, предельно допустимого значения, т.е. такого, когда сопряжение необходимо ремонтировать (заменять вкладыши, регулировать и т.п.), иначе ударные нагрузки сильно возрастут, условия смазки станут хуже и сопряжение вступит в период аварийного износа.
Допустимым износом называется износ, при котором не нарушается правильная смазка, не появляются ударные нагрузки, не возникает быстрое изменение формы сопрягаемых поверхностей.
Интенсивность изнашивания, или темп износа, — это прирост износа за единицу времени или пути, пройденного трущимися или соударяющимися поверхностями относительно друг друга.
На темп износа влияют следующие факторы:
1. Условия работы (удельные давления, характер нагрузки, относительные скорости, температура). При большем удельном давлении и относительной скорости движения темп износа выше; перегрузка, вибрация, переменная и ударная нагрузки также увеличивают темп износа.
2. Свойства материалов сопрягаемых поверхностей – при одних и тех же свойствах материалов на интенсивность износа существенно влияет качество смазки.
3. Условия сопряжения, характер контакта, обработки и смазки (сухое трение, потеря соосности валов, параллельности или перпендикулярности осей и плоскостей), как правило, повышают темп износа. При грубой обработке поверхностей трения темп износа больше, чем при чистой.
4. Вид и свойства продуктов износа. Наиболее крупные и твердые частицы увеличивают темп износа сопряжения.
Предельные величины износов и нарушения регулировок в агрегатах и узлах машин зависят от целого ряда условий:
– совершенства конструкции;
– технологии производства и ремонта машин;
– ухода за машинами;
– условий эксплуатации и затрат, связанных с использованием машин.
С изменением этих условий изменяются и предельные величины.
Задача технического обслуживания машин состоит в том, чтобы удлинять период работы механизмов в условиях естественного износа. При несвоевременном и недоброкачественном уходе износ происходит быстрее -кривая б и предельно допустимый зазор в сопряжениях образуется раньше. В этом случае угол а1 будет больше угла а, а время t1 работы деталей без ремонта меньшей t.
Предельные величины износов — это предельные размеры изнашивающейся детали пли регулировочных величии (зазоров, давлений, углов и т.п.). предельное ослабление креплений, т.е. максимальные или минимальные величины, до достижения которых узел (сопряжение, механизм) работает нормально. Предельные величины износов определяются по одному из следующих признаков (критериев): техническому, качественному и экономическому.
Для деталей рабочих органов сельскохозяйственных машин основой установления предельного износа является агротехническое качество работы.
Для валов, подшипников, шестерен и ряда других деталей предельный износ определяется техническими условиями — недопущением отказа в работе механизма пли резкого повышения интенсивности изнашивания.
Методы определения неисправностей машин. Износы и неисправности в машинах сопровождаются различными признаками и снижают технико-экономические показатели работы.
Для проверки технического состояния машины, обнаружения неисправности узла, детали в зависимости от характера работы и конструкции пользуются следующими способами:
– наблюдение за показаниями измерительных приборов (манометров, указателей и др.), установленных на машине;
– ослушивание;
– осмотр и проверка креплении;
– ощупывание места возможного перегрева деталей;
– проверка показателей работы машины (мощности, расхода топлива, смазки).
За последнее время быстро развиваются и внедряются методы безразборной проверки — технической диагностики агрегатов и узлов машин.
Быстрое нарастание износов пли появление неисправностей в машинах может быть предупреждено своевременным и доброкачественным техническим обслуживанием.
3. Эксплуатационная надежность машин
Производительность и экономичность работы машин в значительной мере зависят от их эксплуатационной надежности.
Надежность машины (узла) — это ее свойство выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение определенного времени или требуемой наработки.
Эксплуатационная надежность машин (узлов) обусловливается совершенством их конструкции, технологии производства и ремонта, условиями и уровнем их использования. Правильное техническое обслуживание и ремонт машин позволяют поддерживать их эксплуатационную надежность в заданных пределах.
Сроки надежной работы машин, как было отмечено ранее, обусловливаются предельными величинами и темпами износу узлов, деталей пли периодами нарушения регулировок.
Следовательно, надежность машин зависит от минимального срока безотказной работы какого-либо узла (сопряжения, детали), входящего в данную машину; от надежности, пли иначе равностойкости к износу, деталей и узлов машины. Чем выше эта равностойкость и чем больше период работы узлов и деталей до предельных величин износа, тем выше эксплуатационная надежность машины.
Однако даже при использовании всех современных технических средств и максимальном повышении износостойкости всех узлов производимой машины практически трудно достигнуть абсолютно одинаковой надежности их работы. Эго обусловливается влиянием следующих факторов.
1. При изготовлении узлы не получаются однородными как по размерам, так и по качеству материалов, что определяется системой допусков. С прогрессом техники неоднородность такого рода уменьшается, но не исчезает.
После ремонта неоднородность обычно увеличивается, так как одни группы деталей в топ или иной степени изношены, другие сопряжены с новыми, заменены целые узлы и т.д.
2. Большое разнообразие условий эксплуатации машин приводит к различию в темпах износа даже однотипных узлов машин. Поэтому сроки работы однотипных узлов и машин не одинаковы, и числовые выражения эксплуатационной надежности в силу этого обстоятельства будут вероятностными величинами.
Следует отметить, что надежность машины (узла) зависит не только от надежности одной детали или одного сопряжения деталей с наименьшей предельной величиной износа (наименьшим сроком работы), по и отряда других факторов.
Неполное восстановление первоначальных свойств узла, небрежный ремонт, неудовлетворительное обслуживание обычно приводят к тому, что любая из нескольких деталей независимо одна от другой может определить надежность машины (узла).
Таким образом, эксплуатационная надежность современных машин, состоящих из сотен, а иногда и тысяч деталей, процессы изнашивания которых находятся в сложной взаимосвязи, представляет собой сложную зависимость от ряда факторов.
Во многих случаях для оценки эксплуатационной надежности машины применяется простои обобщающий показатель — коэффициент эксплуатационной надежности.
Коэффициент эксплуатационной надежности машины tэн представляет собой отношение времени Тр, в течение которого машина была исправна (работала), к сумме рабочего времени и времени вынужденного простоя Тв из-за технической неисправности:
Коэффициент эксплуатационной надежности машины или машинно-тракторного агрегата определяется произведением коэффициентов эксплуатационной надежности узлов или машин, составляющих агрегат, т.е.
где тЭН1, тЭН2, тЭНn — коэффициенты эксплуатационной надежности соответствующих узлов пли машин.
Из этой формулы видно, что эксплуатационная надежность машинно-тракторного агрегата, состоящего из нескольких машин-орудий, будет ниже при всех прочих равных условиях, чем у агрегата, состоящего из одной машины-орудия.
В связи с указанным, следует отметить, что внедрение в сельское хозяйство поточных принципов, групповой работы, мощных тракторов и широкозахватных агрегатов требует значительного повышения эксплуатационной надежности машин.
Пример. Требуется определить коэффициент эксплуатационной надежности посевного агрегата, состоящего из трактора класса 3 т.е. tэнт = 0,96), сцепного устройства (tэнсц = 0,95) и трех 24-рядных сеялок (tэнс =0,93).
Коэффициент эксплуатационной надежности такого агрегата будет:
tнэаг = 0,96*0,95*0,933 = 0,73.
Как видно, при такой надежности машин данный агрегат более 25% времени будет терять на простои по технической неисправности машин.
Основные пути повышения и сохранения надежности машин, применяемых в сельскохозяйственном производстве, состоят в следующем.
Увеличение времени безотказной работы (повышение сроков работы, снижение темпов износа):
а) В области конструирования и производства машин эта цель достигается разработкой и применением рациональной конструкции узлов машины (уменьшение трения, вибрации, ударной нагрузки, коррозионной активности, улучшение геометрии деталей и рабочих органов, обрабатывающих сельскохозяйственные материалы); применением автоматизации регулировок и управления машинно-тракторными агрегатами; сведением компенсаторов износа, а также резервов автоматического управления и регулировки; установкой приборов, указывающих загрузку двигателей; максимальной универсализацией машин;
б) В области эксплуатации эта цель достигается за счет работы без перегрузок (двигателей особенно) или с минимальными перегрузками; применения чистых масел, топлива и поды; тщательного и своевременного ухода за машинами; недопущения поломок, зависимых от эксплуатации; правильного хранения машин;
в) При ремонте указанная цель достигается своевременностью ремонта машин с возможно более полным восстановлением их первоначальных эксплуатационных свойств.
Уменьшение затрат времени на восстановление машины:
а) В области конструирования и производства машин эта цель достигается следующими мерами: унификацией узлов, полной взаимозаменяемостью узлов и деталей; производством достаточного количества запасных частей высокого качества; обеспечением возможности удобной и быстрой разборки и сборки машин, замены деталей и узлов; значительным уменьшением затрат времени па смазку, подтягивание креплений, применение креплений новых типов;
б) В области эксплуатации эта цель достигается применением механизированных и автоматизированных средств технического обслуживания; определением технического состояния машин без их разборки (современными методами и средствами технической диагностики); правильной организацией труда при выполнении технических обслуживании;
г) В области ремонта — применением агрегатного метода ремонта.
Кроме указанного, на сохранение надежности машин существенное влияние оказывают такие меры, как выравнивание полей, очистка их от камней, сорняков, повышение культуры эксплуатации машин, повышение квалификации механизаторов, а также повышение культуры ремонта и квалификации ремонтных рабочих.
4. Элементы системы технического обслуживания и ремонта машин
На основе изучения износов и опыта эксплуатации машинно-тракторного парка и сельском хозяйстве нашей страны разработана и принята планово-предупредительная система технического обслуживания и ремонта машин. Она представляет собой научно обоснованную систему мероприятий, обеспечивающих поддержание машин в работоспособном состоянии. В нее входят обкатка, плановые технические обслуживания, периодические осмотры, ремонт и хранение. Главная цель применения этой системы – содержание машин в технически исправном состоянии, удлинение сроков работы машин и снижение себестоимости механизированных работ.
Система технического обслуживания и ремонта машин называется плановой потому, что все виды обслуживания и ремонтов выполняются по плану-графику после определенной наработки.
Предупредительной эта система называется потому, что включает меры, предупреждающие возникновение ускоренных износов и случайных технических неисправностей или поломок.
При обслуживании машин проводится периодическая проверка их технического состояния, а также обязательные операции по мойке, смазке и регулировке.
Элементы, составляющие систему технического обслуживания и ремонта машин: обкатка, плановые технические обслуживания, периодические осмотры, ремонт и хранение машин, имеют следующее назначение и содержание.
Обкатка – технологический процесс подготовки машин к нормальной эксплуатации. Каждую новую или отремонтированную машину перед пуском в эксплуатацию обкатывают, чтобы создать такие условия приработки трущихся сочленений узлов, при которых износ был бы наименьшим.
В результате правильной обкатки износ механизмов машины в последующий период уменьшается, а общий срок их службы увеличивается. Обкатку проводят по специальному режиму в соответствии с инструкциями и указаниями по машинам каждого типа.
Плановое техническое обслуживание есть комплекс технологических операций, выполняемых в определенной последовательности с целью достижения высокопроизводительной работы, предупреждения преждевременных износов, поломок и аварий, а также снижении эксплуатационных расходов. Работать на машине, не прошедшей очередного технического обслуживания, запрещается. Плановое техническое обслуживание — это основа всей системы. Плановое техническое обслуживание обычно включает следующие виды операций:
– внешний осмотр;
– наружную очистку машин от пыли и грязи;
– подтяжку креплений;
– устранение подтекания топлива, масла и воды;
– промывку фильтров, отстойников, баков, картеров;
– заправку топливом, водой, маслом;
– смазку;
– контрольно-регулировочные операции;
– безразборную проверку технического состояния;
– устранение обнаруженных неисправностей
Периодический технический осмотр представляет собой определенный перечень организационно-технических операций по определению технического состояния машины. Он необходим не только для выявления технического состояния машины, определения возможности ее эксплуатации и необходимости ремонта, но и для контроля за соблюдением правил эксплуатации машин. Осмотры выполняют в соответствии с инструкцией о проведении технических осмотров машинно-тракторного парка сельскохозяйственных предприятий.
Ремонт предусматривает операции, необходимые для устранения неисправностей и восстановления работоспособности машины.
В соответствии с объемом ремонтных работ ремонт машин подразделяется на следующие виды.
Текущий ремонт (малый) предусматривает работы по устранению случайных технических неисправностей, возникающих в процессе эксплуатации. Этот вид ремонта иногда называют эксплуатационным, и его не планируют.
Средний ремонт — такой, при котором по крайней мере один основной агрегат машины полностью разбирают и ремонтируют и в дополнение к этому всю машину подвергают строгому контролю с необходимыми разборочно-сборочными и регулировочными работами. Средний ремонт соответствует ранее действующему плановому текущему ремонту.
Капитальный ремонт — такой ремонт, при котором полностью восстанавливают работоспособность машины (трактора, комбайна, автомобиля), отдельных узлов и агрегатов в соответствии с типовой технологией и с соблюдением технических условий на ремонт, а также обеспечивают технический ресурс машины, приближающийся к ресурсу новой.
Хранение машин включает ряд организационно-технических мероприятий по обеспечению многолетней сохранности техники, сокращению затрат на ремонт и подготовку машин к работе.
Машины хранят в соответствии с Правилами хранении тракторов, автомобилей и сельскохозяйственных машин в сельскохозяйственных предприятий.
Прием машин. Тракторы и другие машины, поступающие в хозяйство (новые или из ремонта), должны подвергаться тщательному техническому осмотру, проверке комплектности узлов, деталей, запасных частей, инструмента и технической документации. С машиной обязательно поставляют упаковочную ведомость, технический паспорт и руководство по эксплуатации. В случае приема машин на станции назначения (как в собранном, так и разобранном виде) грузополучатель осматривает и проверяет исправность груза; но документам проверяет количество мест и наличие пломб. При недостатке мест, порче упаковки, отсутствии пломб или повреждении машин грузополучатель с представителями железнодорожной станции составляет акт, по которому убытки взимают с железнодорожной администрации.
Если при неповрежденных пломбах обнаружена недостача каких-либо деталей или инструмента, а также неисправность узлов, составляют акт на недостатки и предъявляют претензии заводу-изготовителю или ремонтному предприятию не позже установленных сроков.
Инструмент и запасные части в ящиках проверяют по упаковочным листам.