книги из ГПНТБ / Ермолов, Л. С. Основы надежности сельскохозяйственной техники учебное пособие

подвергаются стальные коленчатые валы тракторных дви­ гателей, коленчатые оси тракторов, шатуны автотракторных двигателей и другие детали.

Поверхностной закалкой с нагревом Т.В.Ч. упрочняются детали, предварительно подвергнутые нормализации, улуч­ шению, цементации и нитроцементации. Закаленные с на­ гревом Т.В.Ч. детали имеют твердость HRC 54—62 и отли­ чаются высокой износостойкостью. Закалка с нагревом Т.В.Ч. оказывает положительное влияние на усталостную прочность, которая для стали 45 повышается в 2 раза.

И з в с е х в и д о в х и м и к о - т е р м и ч е с к ой о б р а б о т к и для упрочнения автотракторных деталей наибольшее применение получили цементация, нитроцемен­ тация и цианирование.

Упрочнение деталей поверхностным пластическим дефор­ мированием — простой, доступный и эффективный способ повышения их несущей способности и долговечности.

Наиболее эффективно применение поверхностного пла­ стического деформирования для деталей, работающих при переменных нагрузках, так как во многих случаях их запасы прочности повышаются в 1,5—2 раза и более, увеличивая тем самым во много раз сроки службы деталей. Повышение сопротивления усталости в этом случае обус­ ловлено возникновением благоприятных остаточных на­ пряжений. Вместе с тем в результате наклепа повышается твердость рабочих поверхностей и сопротивляемость их износу и коррозии, уменьшается шероховатость поверх­ ностей. Величина упрочнения и степень повышения твер-

172

показана на рисунке 66.

Рабочие поверхности втулок верхних головок шатунов, гильз, цилиндров, отверстий в корпусах коробок передач и задних мостов, балансиров обрабатываются раскаткой и дорнованием.

Повышение долговечности деталей нанесением на их поверхности износостойких и коррозионностойких покры­ тий различными способами весьма эффективно.

Так, пористое хромирование успешно используется для упрочнения верхних поршневых колец двигателей, которые хорошо работают в паре с чугунными гильзами. Срок служ­ бы указанной пары в результате этого повышен более чем в 1,5—2 раза. Если хромирование использовать для упроч­ нения рабочих поверхностей гильз цилиндров и шеек коленчатых валов, то стоимость двигателя повышается на 4%, а ресурс может быть увеличен в 2—3 раза.

173

ВидА

Рис. 66. Схема устройства для упрочнения галтелей колен­ чатых валов:

1 — деформирующие конические ролики; 2 — сепаратор; 3 — опорный конус; 4 — корпус; 5 — поддерживающие ролики; 6 — роликоподшипники; 7 — нижняя головка.

Автотракторные детали различных наименований (вилки, кольца, крепежные детали и др.) подвергаются нанесению различных коррозионностойких электролитических и хими­ ческих покрытий: цинкованию, кадмированию, никелиро­ ванию, оксидированию, фосфатированию, лужению и др., а также применению комбинированных процессов: цинкова­ ния с хромированием, кадмирования с хромированием и др.

Чтобы повысить коррозионную стойкость цинковых по­ крытий в 5—7 раз, их подвергают дополнительной обработке хромированием — погружением свежеоцинкованных дета­ лей в раствор хромовой кислоты или ее солей на несколько секунд.

Повышение долговечности деталей нанесением на их рабочие поверхности износостойких наплавленных слоев находит определенное, хотя и ограниченное применение.

Индукционная наплавка твердыми сплавами * успешно используется для повышения износостойкости рабочих органов сельскохозяйственных машин (лемехов, лап куль­ тиваторов), сроки службы которых повышаются в 2—3 раза.

* По методу НИИТМ (Научно-исследовательского института тех­ нологии машиностроения). — Прим, автора.

174

Наплавка плазменной дугой тарелок клапанов автомо­ бильных двигателей значительно (в 4—10 раз) увеличивает срок их службы. .

Твердыми сплавами, легированными сталями и спе­ циальными чугунами упрочняют при наплавке торцы: стерж­ ней клапанов, толкателей, клапанных гнезд. Особенно эффективно использование самофлюсующихся сплавов с высоким содержанием никеля ПГ-ХН80СРЧ и др., сплавов ЭП-616 и ЭП-616А. Наплавка широко применяется при восстановлении и упрочнении изношенных деталей.

Другие мероприятия конструктивно-технологического характера, направленные на повышение надежности, сле­ дующие: термомеханическое упрочнение; применение при изготовлении деталей кованых заготовок и профилей; изготовление шестерен, шлицевых валов и других деталей методом обкатывания (вместо нарезания заготовок в нагре­ том и холодном состояниях); армирование деталей и упроч­ нение их быстроизнашивающихся поверхностей постанов­ кой втулок, колец, вставок из высоколегированных и износостойких материалов и сплавов; введение шлицевых соединений повышенной твердости; проведение статической и динамической балансировок деталей (особенно в связи с форсированием машин); обеспечение стабильности свойств материалов деталей применением искусственного старения для деталей из чугуна (блоки цилиндров, головки цилинд­ ров, картеров трансмиссий и др.) и дополнительной обра­ ботки холодом закаленных сталей; повышение точности и качества сборки и окраски узлов, агрегатов и машин в це­ лом; введением новых методов соединения деталей, особенно комбинированных, а также применение многих других мероприятий и повышение технологической дисциплины в целом. Этот комплекс мероприятий позволит машино­ строителям добиться значительного повышения доремонтного технического ресурса машин.

§ 4. Эксплуатационные мероприятия повышения надежности

Условия эксплуатации машин решающе влияют на показатели их надежности и могут свести на нет любые достижения конструкторов и технологов. В связи с этим выполнению эксплуатационных мероприятий, повышающих доремонтные и межремонтные сроки службы машин, должно уделяться большое внимание.

175

диться в течение 50—60 ч при постепенном повышении нагрузки в соответствии с рекомендациями заводов-изго- товителей или ремонтных предприятий.

Обкатка тракторов включает в себя: опробование работы двигателя без нагрузки, обкатку трактора без нагрузки и обкатку трактора с постепенным повышением нагрузки.

Обкатка трактора под нагрузкой обычно сочетается с выполнением полезных сельскохозяйственных и транспорт­ ных работ, не требующих значительных тяговых усилий. Легкие транспортные работы особенно рекомендуются для трактора в первые 20—25 ч обкатки. Во время обкатки постоянно ведется контроль за работой двигателя и всех агрегатов трактора с целью выявления повышенного на­ грева, шумов и стуков, утечки масла и др. Тщательно выполняются все операции ежедневного ТО. По завершении обкатки за трактором проводится плановое ТО-1 с заменой смазки в двигателе и во всех агрегатах и узлах трансмиссии и ходовой части. За период производственной обкатки реко­ мендуется трижды менять смазку, а ограничение мощности снимать через 120 ч работы двигателя. Это позволит лучше приработать трущиеся поверхности и подготовить их к нормальному нагружению.

Изменение микрогеометрии гильз цилиндров в процессе приработки на различных маслах показано на рисунке 67.

При обкатке трактора в зимнее время рекомендуется применять смесь определенных для данной машины кар­ терных масел с дизельным топливом.

На трактор, прошедший обкатку, составляют акт, делают отметку об этом в техническом паспорте и сдают

176

Наиболее прогрессивной формой учета продолжитель­ ности работы тракторов и определения конкретных сроков проведения плановых технических обслуживаний является жетонная система, основанная на учете израсходованного топлива, успешно используемая во многих передовых

хозяйствах страны.' Влияние качества технического обслуживания на износ

иресурс деталей двигателя показано на рисунке 68. Уровень проведения технических обслуживаний машин

в значительной мере зависит от места, средств их проведе­ ния й квалификации обслуживающего персонала.

Наиболее высокой эффективности использования машин­ но-тракторного парка и обеспечения его надежной работы добились хозяйства, в которых организованы стационарные пункты технического обслуживания, созданы звенья ма­

177

стеров-наладчиков и широко используются необходимое моечное, смазочное, регулировочное, диагностическое обо­ рудование, приборы и оснастка, средства механизации работ. Хозяйства, не имеющие необходимой технической базы, принимаются на комплексное техническое обслужи­ вание предприятиями «Сельхозтехники», на которые также возложено и проведение периодического технического об­ служивания автомобилей. .

Проведение периодических технических осмотров и тех­ нического диагностирования состояния машин, узлов и агрегатов. Периодические технические осмотры — состав­ ная часть общей системы технического обслуживания машин. Их проводят 1—2 раза в год представители Госсельтехнадэора и Государственной автомобильной инспекции с целью контроля уровня эксплуатации и хранения машин, выбо­ рочной проверки их технического состояния, особенно с применением средств технической диагностики, органи­ зации и деятельности инженерной службы в хозяйстве, ведения технической документации и др. Проведение тех­ нических осмотров машин в значительной мере способст­ вует улучшению деятельности технических служб хозяйств и повышению надежности используемой ими сельскохозяй­ ственной техники.

Обеспечение нормального режима работы машин, осо­ бенно в зимнее время, повышает их долговечность. Пере­ грузка машин (по нагрузке и скорости), неправильные регулировки зазоров в подшипниках, шестернях и других соединениях вызывают нарушение температурного режима работы трущихся поверхностей деталей, условий смазки, что приводит к форсированному их износу.

Наиболее высокие удельные нагрузки на детали машин и крайне ухудшенные условия их смазки наблюдаются при начальных запусках двигателей и включении агрегатов трансмиссий в холодное время года (при температуре ниже +5° С). Несколько минут такой работы вызывают износы (которые могли бы появиться за десятки и даже сотни часов нормальной эксплуатации) и часто приводят к авариям.

Мероприятиями, обеспечивающими установленный теп­ ловой режим работы двигателей (температура воды и масла 75—95° С) и нормальные условия зимней эксплуатации машин, являются организация теплых стоянок, использо­ вание электрических подогревателей масла, применение системы воздушного подогрева машин, хранящихся на

178

открытых площадках, с помощью

панов, трещинам в головках и блоках цилиндров и др.). Ряд заводов-изготовителей запрещает при перегреве масла останавливать двигатель до установления в нем нормальной температуры. Чтобы предотвратить перегрев масла, необ­ ходимо устранить причины, вызывающие этот дефект.

Запуск основного двигателя без воды приводит к зади­ рам поршней пускового двигателя и трещинам в головке блока основного двигателя. Перед запуском двигателей в холодное время года во избежание задиров подшипников необходимо предварительно прокручивать коленчатый вал.

При низких температурах поверхности цилиндров могут также подвергаться ускоренному износу из-за ухудшения условий их смазки и коррозионного изнашивания.

Изменение содержания железа в масле двигателя в зави­ симости от его теплового состояния показано на рисунке 69, а изменение износа двигателя — на рисунке 70.

Соблюдение установленных правил хранения машин *

в свободное от работы время. Основные эксплуатационные мероприятия, обеспечивающие высокую сохраняемость сель­ скохозяйственной техники, особенно в периоды, свободные

* Регламентируется ГОСТ 13377—67. — Прим, автора.

179

Перед заправками, особенно картеров машин маслами, необходимо промыть агрегат и удалить из него абразив­ ные частицы, продукты износа, нагара и другие загряз­ нения. Не нарушать за период эксплуатации установленные для машины сроки смены масел и смазок. Для снижения износов деталей топливной аппаратуры и цилиндро-поршне­ вой группы перед заправкой следует отстаивать (не ме­ нее 40 ч) и фильтровать топливо.

В зависимости от условий эксплуатации (зима, лето) и износа деталей машин рекомендуется применять масла и топливо различных сортов и марок. При низких темпера­ турах (от —20 до —35° С и ниже) к дизельному топливу рекомендуется добавлять керосин (10%), а к дизельному маслу— дизельное топливо (до 40%).

Для увеличения срока службы масла и снижения ско­ рости его старения в него добавляют противоокислительные присадки, а с целью снижения отложений нагара и лаков на деталях — моющие присадки.

Контроль и постоянное соблюдение требуемой гермети­ зации агрегатов, узлов и систем машин в целях предупреж­ дения попадания в них абразива для сельскохозяйственной техники — важный фактор повышения долговечности.

Герметичность в большинстве случаев нарушается вслед­ ствие ослабления креплений крышек под действием вибра­ ций, из-за низкого качества прокладочного материала,

180

износа, несвоевременной замены сальниковых уплотнений, короблений корпусных деталей и их плоскостей разъемов

ииз-за других причин. Так как в процессе эксплуатации машин внутри их агрегатов температура повышается до 70—90° С и в результате температурного перепада из окру­ жающей атмосферы во внутренние полости агрегатов заса­ сывается воздух, обильно содержащий абразивные частицы (особенно на таких работах, как культивация, боронование

идр.), герметизации узлов и агрегатов следует уделять особое внимание.

Вкачестве конкретных эксплуатационных мероприятий, повышающих долговечность работы машин за счет гермети­ зации их узлов, могут быть рекомендованы: систематическая подтяжка креплений и контроль за возможной утечкой смазки, своевременная замена сальниковых уплотнений, постоянная проверка работы воздухоочистителей и герме­ тичности воздушного тракта и другие меры, особенно периодические промывки внутренних полостей картеров двигателей, узлов и агрегатов трансмиссии и др. При эксплуатации машин в тяжелых условиях (повышенная запыленность воздуха, высокая температура окружающего воздуха и др.) рекомендуется воздухоочистители промывать

через 25—30 ч, а центрифуги через 120 ч работы. Другие мероприятия. Опыт целого ряда областей, страны:

Омской, Ленинградской, Ростовской, Харьковской и др. — показывает, что повышение эксплуатационной надежности тракторов и других сельскохозяйственных машин, а также эффективности их использования и сохраняемости в зна­ чительной мере зависит от квалификации механизаторских кадров, организации и работы в хозяйствах инженерной

службы.

Необходимо воспитывать у механизаторов чувство вы­ сокой ответственности за сохраняемость и бережное отно­ шение к машине, разъяснять им причины, вызывающие ускоренный износ деталей машин, обеспечивать все необхо­ димые условия для своевременного и высококачественного их технического обслуживания; постоянно повышать ква­ лификацию механизаторов, особенно при освоении тракто­ ров и сельскохозяйственных машин новых марок. Опытом передовых хозяйств ряда областей доказано, что инженернотехническая служба в хозяйствах должна быть расширена и организованы специализированные звенья: заправки машин топливо-смазочными материалами и водой; технического обслуживания, полевого ремонта, хранения техники, тех­

181