Раздел 9 «Техническое обслуживание дорожно-строительных машин»

Тема 9.1

«Система технического обслуживания и текущего ремонта машин»

Организация включает выбор места проведения технического обслуживания, определение организационной формы проведения работ, подбор исполнителей, квалификация которых наиболее полно соответствовала бы характеру работ, отбор средств меха­низации, обеспечивающих наиболее высокую производительность труда, и определение последовательности выполнения работ для каждого исполнителя.

Техническое обслуживание машин может выполняться в ста­ционарных мастерских или с помощью передвижных мастерских на месте их использования. Так, техническое обслуживание ма­шин, возвращающихся в конце смены на эксплуатационную базу, целесообразно проводить в профилактории базы или на ее площадке, а те из них, которые не возвращаются на базу, следует обслуживать на месте их использования. ТО-1 и ТО-2 машин на базе гусеничных тракторов, место использования которых от базы находится на расстоянии до 5 км, а машин на пневмоколесном ходу при удалении до 10 км, целесообразно проводить в профилактории базы. Там же следует выполнять работы и ТО-3, потому что этот вид обслуживания требует разборки машин и использования оборудования стацио­нарных мастерских для проверки технического состояния и регу­лировки топливных насосов, генераторов, магнето, стартеров и других сборочных единиц.

При удалении машин от эксплуатационных баз на большие расстояния, чем указано выше, ТО-1 и ТО-2 следует проводить на месте использования машин с помощью передвижных мастер­ских. Там же можно выполнять работы и ТО-3, но при этом в передвижной мастерской требуется иметь обменный фонд для замены тех сборочных единиц, которые требуют регулировки и испытания на стационарных стендах.

Техническое обслуживание машин проводят централизован­ным, децентрализованным и смешанным методами. Суть цент­рализованного метода заключается в том, что все рабо­ты, установленные технической документацией, выполняет спе­циализированное подразделение. Таким подразделением является участок технического обслуживания и ремонта машин того пред­приятия, которому принадлежат машины. Более прогрессивная форма централизованного метода — проведение технического обслуживания специализированными предприятиями.

В этом случае все работы по обслуживанию и ремонту машин, например треста механизации, выполняет одно из его управлений механи­зации. При децентрализованном методе техническое об­служивание выполняется несколькими подразделениями, обычно теми же, которые используют машины. Этот метод используют в мелких организациях.

Он требует больших затрат труда, потому что ограничивается применение средств механизации и более прогрессивных форм организации труда.

Смешанный метод технического обслуживания пре­дусматривает выполнение значительной части работ специализи­рованным подразделением, а части — участками, занятыми экс­плуатацией обслуживаемых машин.

Техническое обслуживание машин осуществляют машинисты машин, звенья и бригады. Наиболее прогрессивная форма орга­низации проведения технического обслуживания машин —спе­циализированные звенья, которые могут быть органи­зованы при любом из названных выше методов обслуживания, но наилучшие условия для него имеются при централизованном методе.

В состав звена включают трех-четырех слесарей, в их числе и машинист обслуживаемой машины. Каждый член звена спе­циализируется на выполнении однотипных работ, таких, как кре­пежные, смазочные, заправочные, очистные, регулировочные и контрольно-осмотровые. Различие в сложности работ определяет и различие квалификационного состава звена. В его составе целесообразно иметь слесаря пятого, одного-двух слесарей чет­вертого и одного — третьего разрядов.

Работой звена руководит звеньевой, прошедший обучение на специальных курсах или в профессионально-техническом учили­ще и имеющий опыт практической работы. Один из членов звена, имеющий права шофера или удостоверение тракториста, назначается водителем самоходной мастерской.

Специализированное звено может обслуживать 25—30 машин в условиях стационарных мастерских и 20—25 машин — на месте их использования. Распределение работ между членами звена определено организационно-технологическими картами, которые разрабатывают на основе перечней работ, содержащихся в инструкции по эксплуатации или инструкции по техническому обслуживанию, поставляемых заводами вместе с машинами.

В названных выше эксплуатационных документах содержатся и показатели технического состояния составных частей машин, при котором их следует обслуживать, а также состояние, кото­рое требуется обеспечить обслуживанием. Ими и следует руко­водствоваться членам звена в процессе выполнения работ и оценки их качества.

Выполняя работы технического обслуживания в соответствии с организационно-технологическими картами, звено выявляет и устраняет мелкие неисправности, не требующие разборки машин. Сложные неисправности, требующие замены деталей, устраняют звенья, специализированные на этих работах.

С целью сокращения времени пребывания машин в техниче­ском обслуживании в рабочее время его целесообразно выпол­нять, когда машина не работает (внесменное время и выходные дни).

Создание ремонтной базы и внедрение планово-предупредительной системы технического обслуживания и ремонта машин значительно повысило коэффициент использования и производительность машин, обеспечило их хорошее техническое состояние, сократило простои в ремонтах.

В настоящее время в стране имеется развитая сеть ремонтных мастерских, центральных ремонтных мастерских и ремонтных заводов, которые ведут большую работу по улучшению технического состояния эксплуатируемых дорожных машин.

Ремонтные предприятия применяют агрегатный и поточные методы организации производства, механизируют технологические процессы, непрерывно внедряют в практику своей работы новейшие достижения науки, техники и передового опыта по ремонту машин.

Развитие ремонтного производства должно быть направлено на улучшение работы этих предприятий с целью увеличения производительности труда, повышения качества и снижения себестоимости ремонта дорожных машин, а также повышения их надежности и долговечности. Для достижения этой цели необходимо: оснащать ремонтные предприятия высокопроизводительным оборудованием, оснасткой и инструментом; шире применять прогрессивные способы ремонта машин и их деталей; механизировать и автоматизировать трудоемкие производственные процессы; внедрять научную организацию труда.

Большое значение в развитии ремонтного производства приобретает дальнейшая специализация ремонтных предприятий на ремонт агрегатов и машин определенной номенклатуры; организация централизованного восстановления деталей групповым и поточным методами; увеличение производства запасных частей для автомобилей, тракторов и дорожных машин, а также быстроизнашивающихся деталей для всех видов оборудования и машин массового применения; широкое внедрение агрегатного метода, а также доставочно-обменного метода капитального ремонта машин в условиях эксплуатации.

Факторами, вызывающими необходимость ремонта машин, являются снижение их производительности, уменьшение скорости движения, уменьшение тягового усилия на крюке, уменьшение мощности двигателя, увеличение расхода топливно-смазочных материалов, ухудшение условий безопасности работы. Иными словами, машину необходимо ремонтировать тогда, когда наступила частичная или полная потеря ее эксплуатационных параметров (т. е. ухудшилась надежность ее работы) и дальнейшая эксплуатация экономически нецелесообразна или небезопасна.

Потеря эксплуатационных параметров возникает в связи с тем, что в результате тяжелых условий работы и ряда других причин в деталях, узлах и агрегатах машины возникают различные неисправности (дефекты), которые весьма разнообразны, разнохарактерны и в зависимости от причин, вызывающих их появление, могут быть разделены на пять групп: 1 — возникающие в результате естественного изнашивания деталей; 2 — эксплуатационные; 3 — аварийные; 4 — производственные; 5 — конструктивные.

Дефекты, возникающие в результате естественного изнашивания деталей. В данном случае под изнашиванием понимают процесс постепенного изменения размеров деталей из-за удаления при трении частиц металла с их поверхностей и пластической деформации последних.

Изнашивание оценивается скоростью изменения размеров детали в единицу времени, например, мм/ч; его можно оценивать и другими единицами измерения: мм/км пробега машин; мм/кг израсходованного топлива мм/мото-ч и т. д. В результате изнашивания изменяются размеры деталей, структура материала и свойства поверхности.

Если размеры детали в результате, пластических деформаций изменяются незначительно, износ можно обозначать единицами массы (мг, гит. д.). Изнашивание деталей в основном определяется различными видами трения. При работе машин на поверхностях сопряженных деталей происходит трение. Трение — это процесс, происходящий при относительном перемещении двух соприкасающихся тел по поверхности их касания и при наличии силы, прижимающей одно тело к другому. Силы трения могут быть внешние и внутренние.

К внешним относятся силы сопротивления при резании грунта, при движении лопасти в мешалке и т. п.

К внутренним — сила трения в подшипниках качения и скольжения, в ползунах, зубьях и других сопряжениях деталей.

В машинах и механизмах трение подразделяют по двум основным признакам: по наличию и характеру движения; по наличию смазки. По наличию и характеру движения трение подразделяется на трение покоя и трение движения. Трение покоя возникает между соприкасающимися поверхностями при бесконечно малом их относительном перемещении, а трение движения —при большом относительном перемещении соприкасающихся поверхностей. Трение движения имеет следующие разновидности: трение качения; трение скольжения; трение качения с проскальзыванием. При трении качения следующие одна за другой точки одного тела приходят в соприкосновение со следующими одна за другой точками другого тела. Например: качение колес по рельсам. При трении скольжения одни и те же точки одного тела приходят в соприкосновение все с новыми и новыми точками другого тела. Например: вращение шейки вала во втулке подшипника. В практике часто трение качения сопровождается трением скольжения (трение между зубьями шестерен, перекатывание с проскальзыванием роликов и шариков по поверхностям колец ролико- и шарикоподшипников и др.).

В таких случаях трение называют трением качения с проскальзыванием.

Трение может быть сухим, полусухим, граничным, жидкостным и полужидкостным. Сухое трение возникает при полном отсутствии смазки между трущимися поверхностями. Оно может быть лишь между идеально чистыми поверхностями. В реальных условиях трущиеся поверхности обычно покрыты пленками влаги, жировых веществ, различных загрязнений. Такой вид трения называется полусухим. Сухое и полусухое трение имеется между дисками сцепления, поверхностями фасок седла и клапана, в’ шарнирах звеньев гусениц.

Граничное трение возникает между трущимися поверхностями, разделенными тончайшей пленкой смазки — не более 0,1 мкм, например, трение между верхней частью зеркала цилиндра и компрессионными кольцами во время горения рабочей смеси. Граничное трение неустойчиво и легко может переходить в сухое.

Жидкостное трение происходит при полном разделении трущихся поверхностей слоем смазки. Этот вид трения наблюдается в сопряжениях: шейки коленчатого вала — вкладыши подшипников, опорные шейки распределительного вала — подшипники при работающем двигателе.

Полужидкостное — такое трение, при котором одновременно с жидкостным имеет место граничное или сухое трение, причем большая часть нагрузки воспринимается деталью через слой смазки. Этот вид трения характерен для сопряжений: шейки коленчатого вала — вкладыши подшипников при пуске двигателя, поршневой палец — отверстие втулки верхней головки шатуна.

Все эти виды трения в той или иной степени сопровождают работу деталей и их сопряжений и вызывают износы. По ГОСТ 16428—70 различают следующие виды изнашивания: механическое, молекулярно-механическое; коррозионно-механическое.

Механическое изнашивание — такое, при котором вследствие механического воздействия изменяются форма и размеры трущихся поверхностей деталей без существенных физических и химических изменений.

Молекулярно-механическое изнашивание — такое, при котором механическое воздействие сопровождается одновременным воздействием молекулярных или атомных сил на поверхность детали. При этом механическое изнашивание сопровождается физическими изменениями трущихся поверхностей. Эти изменения тесно связаны с внутренними процессами, происходящими в деталях, которые обычно приводят к изменению их твердости, жесткости, хрупкости, на: пример, изнашивание щек камнедробилки.

Коррозионно-механическое изнашивание характеризуется механическим изнашиванием в сопровождении с существенными химическими изменениями поверхностей (коррозией), т. е. при трении материал вступает в химическое взаимодействие со средой. Коррозия возникает в результате воздействия органических кислот, присутствующих в смазке или образующихся при сгорании топлива, а также в результате действия газов при высоких температурах, паров, воды и т. д. Коррозия и физические изменения ускоряют процесс механического изнашивания поверхностей деталей.

Наиболее распространенным видом изнашивания является механическое. Оно имеет следующие разновидности:  а) абразивное механическое изнашивание — в результате режущего действия твердых тел или частиц;  б) гидроабразивное — в результате воздействия твердых тел или частиц, увлекаемых потоком жидкости;  в) газоабразивное — в результате воздействия твердых тел или частиц, увлекаемых потоком газа и т. п.

В ряде случаев при работе деталей и их сопряжений механические разрушения поверхностей сопровождаются одновременно молекулярными и коррозионными процессами, называемыми комплексным изнашиванием.

Устранить естественный износ деталей нельзя, однако уменьшить его интенсивность и тем самым продлить срок службы машины до очередного ремонта — задача выполнимая. Для решения такой задачи принимаются меры конструктивного, производственного и эксплуатационного порядка.

Основными факторами, снижающими интенсивность износа деталей, являются: применение качественных материалов и соответствующий их подбор для различных деталей; применение термической обработки и других способов упрочнения поверхностей деталей; выбор соответствующих сортов смазочных материалов; повышение качества обработки трущихся поверхностей; использование антифрикционных материалов; тщательное и своевременное проведение технического обслуживания и ремонтов; соблюдение правил хранения, обкатки новых и отремонтированных машин и агрегатов.

Эксплуатационные дефекты — следствие неправильной эксплуатации машин и плохой организации их технического обслуживания (несвоевременная и недостаточная смазка узлов и агрегатов, применение некондиционных топлив и смазочных материалов, неправильная или несвоевременная регулировка механизмов и подтяжка крепления узлов и агрегатов). Эти дефекты встречаются чаще и должны быть полностью предотвращены путем правильной эксплуатации и надлежащего обслуживания машин.

Аварийные дефекты возникают главным образом в результате нарушения правил управления машиной, перегрузки ее сверх допустимых пределов, небрежности обслуживающего персонала, несвоевременного обнаружения и устранения при техническом обслуживании и ремонте машины конструктивных и производственных дефектов или дефектов от чрезмерного износа деталей. Такие дефекты встречаются редко и в большинстве могут быть предотвращены. Производственные дефекты возникают в результате ошибок и отступлений от технологического процесса, допущенных при ремонте или изготовлении машины. Чаще всего эти дефекты появляются из-за неправильной замены материала детали, отступлений от допусков при изготовлении или ремонте детали, указанных в чертежах, нарушения условий обработки деталей и сборки отдельных узлов или машины в целом. Такие дефекты встречаются редко.

Конструктивные дефекты — следствие конструктивного несовершенства отдельных узлов и деталей машины или результат ошибки от допущенных конструктором при ее проектировании, а также результат некачественного проведения государственных испытаний. Чаще всего эти дефекты возникают из-за неправильного выбора размеров, допусков, материалов деталей, способов их термической обработки. В современных дорожных машинах такие дефекты встречаются весьма редко.

Современными методами измерения износа являются интегральный (по служебному свойству), суммарный (по всей поверхности трения), микрометраж, профилографирование, метод искусственных баз.

Интегральный метод предполагает определять величину износа детали или сопряжения по изменению их служебных свойств, например, оценка степени износа деталей двигателя внутреннего сгорания по величине падения давления смазки, падения компрессии, или изменение гранулометрического состава выдаваемого дробилкой материала.по мере износа дробящих плит.

Суммарный метод включает в себя способы взвешивания и определения железа в масле до и после испытаний, а также способ измерения износа с помощью радиоактивных изотопов.

Метод микрометража заключается в повторном измерении выбранного размера детали до и после изнашивания.

Метод профилографирования заключается в последовательном снятии профилограмм с изнашиваемой поверхности профилографом и совмещении их для определения величины износа.

При методе искусственных баз на поверхности трения детали вырезают специальным прибором и инструментом маленькие лунки заранее известной геометрической формы. До испытания измеряют длину лунки на поверхности детали и вычислением определяют ее начальную глубину. После проведения испытаний вторично измеряют длину лунки и вычисляют изменившуюся глубину.

Разность глубин до и после испытаний является величиной линейного износа в данном месте трущейся поверхности детали.

Система и виды ремонта. В СССР принята планово-предупредительная система технического обслуживания и ремонта машин, которая предусматривает комплекс организационно-технических мероприятий, направленных на повышение надежности и долговечности машин, улучшение качества, сокращение сроков и снижение стоимости ремонта. Планово-предупредительная система (ППР) включает в себя периодические технические обслуживания (ТО), текущий (Т) и капитальный (К) ремонты.

Сущность этой системы заключается в том, что техническое обслуживание выполняется в принудительном порядке через определенные периоды эксплуатации машин по заранее установленным объемам, а ремонт выполняется по потребности.

Главной задачей ремонта машин является устранение неисправностей, возникающих в процессе работы, и восстановление работоспособности машин путем замены деталей, узлов, агрегатов, приборов или ремонта их. Согласно планово-предупредительной системе машина, прошедшая межремонтный период, подвергается техническому осмотру специальной комиссией для определения потребности в ремонте. Если по техническому состоянию машина не требует ремонта, предусмотренного планом, комиссия допускает ее на определенный срок к дальнейшей эксплуатации. По истечении этого срока машину снова осматривают и решают вопрос о необходимости ее ремонта или продолжении эксплуатации.

Все мероприятия, предусмотренные планово-предупредительной системой технического обслуживания и ремонта, должны выполняться по заранее составленному плану и в объемах, соответствующих сложности машин и периодичности их обслуживания и ремонта, устанавливаемых инструкциями по проведению ППР, периодически утверждаемыми Госстроем СССР, союзными министерствами и ведомствами. В зависимости от назначения, сложности и объема выполняемых работ ремонты подразделяют на текущие и капитальные.

Текущий ремонт выполняют в процессе эксплуатации. При текущем ремонте производят частичную разборку двигателя с заменой быстроизнашивающихся деталей, притирку клапанов, очистку от нагара головки цилиндров и днищ поршней; полностью очищают системы смазки и охлаждения; регулируют топливную систему, гидроприводы и электрооборудование; в агрегатах трансмиссии и ходовой части производят регулировку натяжений цепей и приводных ремней, регулировку фрикционных и тормозных муфт; проверяют состояние звездочек и планок цепей питателей, регулируют натяжение гусеничных цепей, заменяют втулки, цепи, ремни, сальники, прокладки, манжеты и другие мелкие детали; в случае необходимости правят, заваривают отдельные детали металлоконструкций, капоты, арматуру. Текущим ремонтом должна быть обеспечена надежная работа машины в течение межремонтного периода. Текущий ремонт выполняют в стационарных и полевых условиях.

Капитальный ремонт проводят с целью восстановления исправности и полного или близкого к полному восстановлению ресурса изделия с заменой или восстановлением любых его частей и их регулировкой. Ресурс—наработка изделия до предельного состояния, оговорённого в технической документации. Восстанавливают первоначальные посадки в сопряжениях. Капитальным ремонтом должен быть обеспечен срок службы машины до следующего планового капитального ремонта. Капитальный ремонт сложных машин (экскаваторов, самоходных скреперов, бульдозеров и др.) выполняют, как правило, на специализированных ремонтных заводах.

Капитальный ремонт машин средней сложности и простых можно выполнять в ремонтных мастерских дорожных организаций.