книги из ГПНТБ / Эксплуатационная надежность сельскохозяйственных машин

Рис. 50. Показатели надежности свекловичной сеялки 2СТСН-6 и их доверительные границы (доверительная вероятность 0,95).

Рис. 51. Показатели надежности основных узлов свекловичной сеял­ ки 2СТСН-6А:

1 —* туковый аппарат и его привод; 2 — опорные колеса; 3 — маркер; 4 — высевающий аппарат и его привод; 5 — прикатывающие ролики; 6 — шлей­ фы высевающих аппаратов; 7 — сошники.

привод, 2) опорные колеса, 3) маркер, 4) высевающий аппарат и его привод, 5) прикатывающие ролики, 6) шлейфы высевающих аппаратов, 7) сошники.

Результаты расчета показателей надежности этих узлов, выполненные по данным наблюдения за 6 маши­ нами в 1967—1968 гг., приведены на рис. 51. Как видно, по количеству отказов выделяются 1, 3, 4 узлы, а по величине затрат времени на ремонт — узлы 1,2, 3. Сум­ марное время их восстановления превышает 50% общего

времени восстановления. Следовательно, для повышения надежности сеялки необходимо в первую очередь про­ водить работы по повышению надежности 1, 2, 3 узлов.

Основные отказы тукового аппарата и его привода заключаются в срезе шплинтов звездочки привода и отсоединении тукопроводов. Для устранения отказов необходимо устанавливать приводные звездочки на шпонках и изменить конструкцию тукопроводов.

Отказы опорных колес сводятся к деформациям кронштейна и трещинам ступицы. Для устранения отка­ зов необходимо усилить кронштейны и повысить проч­ ность ступицы.

Выход из строя маркера происходит из-за обрыва и соскакивания троса и обрывов кронштейнов крепления. Для устранения этих отказов необходимо улучшить ка­ чество сварных швов, увеличить диаметр троса и качест­ во заделки его концов, улучшить конструкцию фикса­ ции троса на ролике.

Отказы высевающих аппаратов происходят по той причине, что соскакивают приводные цепи и ломаются зубья капроновой шестерни. Устранить отказы можно путем установки автоматических натяжных устройств, а также путем подбора и применения для изготовления шестерен более прочных материалов. Остальные отказы являются случайными, время их восстановления не пре­ вышает 20% суммарного времени восстановления. Коэф­ фициент готовности этих узлов составляет 0,997—0,998. Коэффициент готовности наиболее ненадежного узла (тукового аппарата и его привода) составляет 0,988, является достаточно высоким, что характеризует отдель­ ные узлы сеялки 2СТСН-6А как высоконадежные.

Расчеты показывают, что устранение отказов первых трех узлов позволяет довести коэффициент готовности свекловичной сеялки 2СТСН-6А до 0,99. Это подтверж­ дает первоначальный вывод, что основным резервом по­ вышения надежности сеялок является устранение су­ щественных отказов.

Рассмотрим показатели надежности свекловичной сеялки 2СТСН-6А в сравнении с показателями других сеялок, например, с зерно-травяной СЗТ-3,6 и льняной СУЛ-48. Показатели надежности, приведенные на рис. 52,' вычислялись по данным испытаний, проведенным в

1970—1971 гг.

Из графиков видно, что у свекловичной сеялки 2СТСН-6А самое большое среднее время восстановления

162

отказа. Но благодаря тому, что средняя наработка на отказ у нее примерно в три раза выше, чем у сравнивае­ мых сеялок, ее коэффициент готовности является самым высоким и равен примерно 0,96.

Показатели надежности других сеялок также высо­ ки: СЗТ-3,6 имеет коэффициент готовности 0,9, а у СУЛ-48 он равен 0,87.

Рис. 52. Показатели надежности посевных машин:

1 — свекловичная сеялка 2СТСН-6; 2 — зерно-травяная сеялка С.ЗТ-3,6; 3 — льняная сеялка СУЛ-48.

Сеялка 2СТСН-6А кроме существенных отказов, при­ веденных ранее, имела поломки, связанные с разрывом болтов замка соединительного бруса и трещин в месте сварки, срез фиксирующего болта подножной доски, полный износ втулки кулисного механизма, поломки ско­ бы крепления секции рабочих органов. Анализ причин возникновения отказов показывает, что они, в основном, внезапные и вызваны производственными дефектами (например, некачественная сварка) или резким повыше­ нием нагрузки выше допустимой. Только отказ, вызван­ ный износом втулки кулисного механизма, является по­ степенным. Для его устранения необходимо разработать лучшую по своим качествам втулку или применить технологические приемы для упрочнения трущихся по­ верхностей. Отказы зернотравяной сеялки СЗТ-3,6 и льняной СУЛ-48, в основном бывают внезапными.

. Характерными являются поломки и деформации сош­ ников, их кронштейнов и поводков; следоуказателей; поломки и обрыв семяпроводов; поломки сницы и прице­ па. Некоторые поломки вызваны низким качеством изго­ товления и эксплуатации. Отказы основного рабочего органа (сошника), вызваны недостаточной жесткостью крепежных деталей и прочностью самого сошника.

Для повышения надежности работы сошников сея­ лок необходимо, в первую очередь, повышать культуру обработки полей, удаляя с них посторонние предметы.

Анализ коэффициента технического использования различных сеялок показывает, что значения его лежат в пределах 0,83—0,89, причем верхнее значение отно­ сится к свекловичным сеялкам.

Рис. 53. Показатели надежности машин для возделывания картофеля:

1 —. к а р т о ф е л е с а ж а л к а н а в е с н а я С Н -4 Б -1 ; 2 — п о л у н а в е с н а я к а р т о ф е л е п о с а - д о ч н а я м а ш и н а С К М -6 ; 3 — ш е с т и р я д н ы й н а г .е с н о й к у л ь т и в а т о р - р а с т е н и е п и -

посадочная машина СКМ-6, шестирядный навесной куль- тиватор-растениепитатель КРН-4,2, картофелекопатель КТН-2Б, картофелеуборочные комбайны ККУ-2 и ККМ-4.

Показатели надежности получены в результате об­ работки технико-эксплуатационных данных 15 машин, испытываемых в 1970—1971 гг.

Из рис. 53 видно, что наиболее высокие значения коэф­ фициента готовности имеют картофелесажалка навесная СН-4Б-1 и культиватор-растениепитатель КРН-4,2. Са­ мые низкие значения коэффициента готовности у ком­

Самыми высокими затратами времени на восстанов­ ление отказов отличается картофелеуборочный комбайн ККУ-2 и картофелекопатель КТН-2. Следовательно, для увеличения коэффициента готовности необходимо прове­ сти мероприятия по повышению его ремонтопригодности.

164

показаны на рис. 54,55. Как и у посевных машин, отказы носят внезапный характер. Одни из них вызваны низким качеством изготовления, другие — конструкторской недо­ работкой, третьи — внезапным возрастанием нагрузок выше допустимых.

Для устранения отказов необходимо улучшать ка­ чество изготовления деталей, повышать прочность и жесткость деталей, подверженных постоянным повышен­ ным нагрузкам, и устанавливать защитные устройства, предохраняющие детали от временных перегрузок.

Для культиватора-растениепитателя КРН-4,2 харак­ терны следующие отказы: 1) деформации стяжек сек­ ций, 2) поломки бокового держателя (рис. 55), 3) де­ формации стойки и кронштейна опорного колеса, 4) по­

ными. Большинство из них (1, 2, 3, 6) вызваны непра­ вильной эксплуатацией (транспортировка, развороты), а также низким качеством литья (отказ 4).

Постепенный отказ 5 характерен для всех рабочих органов, работающих в почве. Для его устранения необ­ ходимо применять технологические методы поверхност­ ного упрочнения: наплавка твердых сплавов, плакиро­ вание углеродистой лентой.

Для картофелекопателя КТН-2Б характерны следую­ щие поломки: 1) поломка и деформации основного эле­ ватора, 2) поломки и деформации каскадного элеватора, 3) поломки привода элеваторов.

Наиболее ненадежными узлами картофелекопателя являются полотна элеваторов и их привод. Поломки элеваторов в основном вызваны повышенным износом элеваторных цепей и элементов, к которым крепятся поперечные планки и скребки. Деформации обусловле­ ны попаданием посторонних предметов. В настоящее время многие исследователи ведут работы по повыше­ нию износостойкости элеваторных полотен, работающих в абразивной среде.

Для устранения деформаций элеваторов и элементов их привода необходимы надежно работающие предохра­ нительные устройства.

Для картофелеуборочных комбайнов ККУ-2, ККМ-4,2

166

Как видно, с учетом доверительных границ коэффи­ циент готовности плуга может достигать очень высокого значения (0,99).

2. Оценка долговечности деталей и узлов

Средний ресурс. Для определения ресурса деталей и узлов сельскохозяйственных машин необходимо распо­ лагать обширной статистической информацией. Машины работают в условиях переменных нагрузок, в различных почвенно-климатических зонах. Это приводит к тому, что данные о ресурсе деталей существенно отличаются меж­ ду собой, поэтому обработка их возможна только с при­ менением статистических методов.

Принципиально правильным методом определения ресурса является наблюдение за состоянием деталей и узлов большого числа машин. Поскольку часть узлов и деталей доводится до предельного состояния в течение нескольких сезонов эксплуатации, понятно, что такая организация работ потребует значительных затрат. Вторым недостатком такого метода сбора информации является длительность сбора сведений, вследствие чего они в известной степени устаревают и теряют ценность. Для ускорения сбора информации необходимо исполь­ зовать методы прогнозирования ресурса деталей на ос­ нове данных о начальном периоде эксплуатации.

Одним из методов сбора информации и прогнозиро­ вания ресурса является статистический опрос [IX. I, IX. 7]. Он состоит в определении ресурса на основании сведений, полученных при опросе механизаторов непо­ средственно после окончания сезона работы. Естествен­ но, если механизатор не ведет специального учета, то он и не сможет точно сообщить ресурс отказавшей детали. Поэтому ресурс, полученный таким способом, будет иметь рассеивание, обусловленное условиями работы, свойствами детали и неточностью сведений. Для повыше­ ния точности полученных сведений, необходимо увели­ чить количество обследуемых машин. Поэтому, если для определения ресурса, обусловленного только условиями работы и свойствами деталей, в большинстве случаев достаточно 20—30 машин, то при статистическом опросе количество обследуемых машин в зависимости от тре­

169

буемой точности может колебаться от 70—80 до 500 [IX. I]. Для наблюдения за эксплуатацией 20—30 машин в течение нескольких сезонов необходимы большие средства, нежели статистический опрос значительно большего количества машин.

Например, опрос по 180 машинам, выполненный в те­ чение 2 недель Днепропетровским' комбайновым заво­ дом, потребовал привлечения автомашины и бригады из

3—5 сотрудников.

Дополнительная информация о ресурсе деталей или узлов может быть собрана по данным дефектных ведо­ мостей в специализированных ремонтных мастерских.

f ( T ) - i o - 3

Рис. 59. Плотности распределения ресурса втулочно-роликовых цепей свеклоуборочного комбайна К.СТ-3.

Как показывают исследования [IX. 9], для большинст­

Вейбулла. Это распределение принято для обработки данных статистического опроса.

Рассмотрим ряд изнашиваемых деталей свеклоубо­ рочного комбайна (рис. 59—62). Кривые плотностей распределения этих деталей построены способом стати­ стического опроса. Они свидетельствуют о том, что срок службы наиболее изнашиваемых деталей комбайна со­ ставляет примерно 2 сезона (сезонная выработка ком­ байна равна 60—70 га). Эти данные соответствуют фак­ тическому расходу запасных частей. Параметры рас­ пределений конкретных деталей комбайна КСТ-3 приведены в табл. 9.6 и на рис. 62.

170