книги из ГПНТБ / Хробостов С.Н. Эксплуатация машинно-тракторного парка учебник
.pdfСледовательно, надежность машин зависит от мини мального срока безотказной работы какого-либо узла (сопряжения, детали), входящего в данную машину; от надежности, или иначе равиостойкости 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 надеж ность машины.
Однако даже при использовании всех современных технических средств и максимальном повышении изно состойкости всех узлов производимой машины практи чески трудно достигнуть абсолютно одинаковой надеж ности их работы. Это обусловливается влиянием следу ющих факторов.
1.При изготовлении узлы не получаются однород ными как по размерам, так и по качеству материалов, что определяется системой допусков. С прогрессом техники неоднородность такого рода уменьшается, но не исче зает.
После ремонта неоднородность обычно увеличивает ся, так как одни группы деталей в той или иной степени изношены, другие сопряжены с новыми, заменены целые узлы и т. д.
2.Большое разнообразие условий эксплуатации ма шин приводит к различию в темпах износа даже одно типных узлов машин. Поэтому сроки работы однотип ных узлов и машин не одинаковы, и числовые выраже ния эксплуатационной надежности в силу этого обстоя тельства будут вероятностными величинами.
Следует отметить, что надежность машины (узла) зависит не только от надежности одной детали или од ного сопряжения деталей с наименьшей предельной ве личиной износа (наименьшим сроком работы), но и от ряда других факторов.
Неполное восстановление первоначальных свойств узла, небрежный ремонт, неудовлетворительное обслужи вание обычно приводят к тому, что любая из нескольких деталей независимо одна от другой может определить надежность машины (узла).
Таким образом, эксплуатационная надежность совре менных машин, состоящих из сотен, а иногда и тысяч деталей, процессы изнашивания которых находятся в сложной взаимосвязи, представляет собой сложную за висимость от ряда факторов.
200
Во многих случаях для оценки эксплуатационной на
дежности машины |
применяется |
простой |
обобщающий |
||
показатель — коэффициент эксплуатационной |
надеж |
||||
ности. |
|
|
|
|
|
Коэффициент эксплуатационной надежности |
машины |
||||
т я н представляет собой |
отношение |
времени |
Tv, |
в течение |
|
которого машина |
была |
исправна |
(работала), |
к сумме |
рабочего времени |
и времени вынужденного простоя Г в |
из-за технической |
неисправности: |
|
|
Тэн = ^ |
Т - , |
|
023) |
|
|
|
|
' р "Т ' в |
|
|
|
Коэффициент |
эксплуатационной надежности маши |
|||||
ны или машинно-тракторного |
агрегата |
определяется про |
||||
изведением |
коэффициентов |
эксплуатационной |
надежно |
|||
сти узлов или машин, |
составляющих |
агрегат, |
т. е. |
|||
|
|
^ э н а г = |
^эн1 ^эн2'•• ^энп > |
|
(124) |
|
где т Э И 1 , тэ „2 |
, тэ „п |
— коэффициенты |
эксплуатационной |
надежности соответствующих узлов или машин.
Из этой формулы видно, что эксплуатационная на дежность 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 внедре ние в сельское хозяйство поточных принципов, группо вой работы, мощных тракторов и широкозахватных аг регатов требует значительного повышения эксплуатаци
онной надежности |
машин. |
|
|
|
|
||
Пример. |
Требуется |
определить |
коэффициент |
эксплуатационной |
|||
надежности |
посевного |
агрегата, состоящего из трактора класса 3 тс |
|||||
т э н т =0,96), |
сцепного |
устройства |
( т Э |
н с ц =0,95) |
и трех 24-рядных |
||
сеялок ( т Э 1 , с = 0 , 9 3 ) . |
|
|
|
|
|
||
Коэффициент |
эксплуатационной |
надежности |
такого |
агрегата бу |
|||
дет: |
|
|
|
|
|
|
|
|
' |
т1 1 Э а г = 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 производ стве, состоят в следующем.
201
У в е л и ч е н и е в р е м е н и б е з о т к а з н о й р а б о - т ы (повышение сроков работы, снижение темпов износа).
а) В области конструирования и производства ма шин эта цель достигается разработкой и применением рациональной конструкции узлов машины (уменьшение трения, вибрации, ударной нагрузки, коррозионной ак тивности, улучшение геометрии деталей и рабочих орга нов, обрабатывающих сельскохозяйственные материа лы); применением автоматизации регулировок и управ ления машинно-тракторными агрегатами; введением компенсаторов износа, а также резервов автоматическо го управления и регулировки; установкой приборов, ука зывающих загрузку двигателей; максимальной универса лизацией машин.
б) В области эксплуатации эта цель достигается за счет работы без перегрузок (двигателей особенно) или с минимальными перегрузками; применения чистых ма сел, топлива и воды; тщательного и своевременного ухо да за машинами; недопущения поломок, зависимых от
эксплуатации; |
правильного хранения |
машин. |
|
в) При ремонте указанная цель достигается своевре |
|||
менностью ремонта |
машин с возможно более полным |
||
восстановлением их |
первоначальных |
эксплуатационных |
|
свойств. |
|
|
|
У м е н ь ш е н и е |
з а т р а т в р е м е н и н а в о с с т а |
||
н о в л е н и е |
м а ш и н ы . |
|
|
а) В области конструирования и |
производства ма |
шин эта цель достигается следующими мерами: унифи кацией узлов, полной взаимозаменяемостью узлов и де талей; производством достаточного количества запасных частей высокого качества; обеспечением возможности удобной и быстрой разборки и сборки машин, замены деталей и узлов; значительным уменьшением затрат вре мени на смазку, подтягивание креплений, применение креплений новых типов.
б) В области эксплуатации эта цель достигается при менением механизированных и автоматизированных средств технического обслуживания; определением тех нического состояния машин без их разборки (современ ными методами и средствами технической диагностики); правильной организацией труда при выполнении техни ческих обслуживании.
г) В области ремонта — применением агрегатного ме тода ремонта.
202
Кроме указанного, на сохранение надежности машин существенное влияние оказывают такие меры, как вы равнивание полей, очистка их от камней, сорняков, по вышение культуры эксплуатации машин, повышение ква лификации механизаторов, а также повышение культу ры ремонта и квалификации ремонтных рабочих.
§ 4. Проверка технического состояния двигателей
Последовательность безразборной проверки. В уело; виях эксплуатации лучшим методом проверки состояния машин признана техническая диагностика — безразбор ная проверка. На разборку и сборку затрачивается мно го времени и труда, эти операции приводят к наруше нию целостности уплотнений. Износ сопряжений, под вергшихся разборке, идет интенсивнее, снова требуется некоторый период на приработку, и в итоге срок рабо ты деталей сокращается. Поэтому к разборке узлов и агрегатов следует прибегать только в крайних случаях, когда исчерпаны все другие способы проверки их тех нического состояния. Особенно это относится к агрега там двигателя, как более сложным и дорогим.
Чтобы проверить техническое состояние двигателя без его разборки, проделывают следующее.
1. Анализируют сведения о работе двигателя: произ водительность, расход топлива и картерной смазки, при нимают к сведению замечания водителя о мощности и приемистости двигателя, о неисправностях.
2. Ослушивают и осматривают двигатель при пуске и прогреве (внешний осмотр, продолжительность запус ка, неисправности при пуске).
3.Проверяют холостую работу двигателя по пока заниям приборов на щитке управления и вслушиванием.
4.Наблюдают за работой двигателя с .нагрузкой (дымление, развиваемая мощность).
5.Выполняют специальные операции: проверка мощ ности и расхода топлива, контроль компрессии, провер ка топливной аппаратуры, регулятора, электрооборудо вания.
Ослушивание двигателя — важный способ определе ния его технического состояния. По тону, силе стуков и шумов выявляют состояние сопряженных деталей. По мере увеличения зазоров в сочленениях возрастает ударная нагрузка, и стуки становятся сильнее. Появле-
203
|
|
|
пне стуков |
обычно |
ука |
||||||
|
|
|
зывает |
на |
|
неисправ |
|||||
|
|
|
ность |
сочленений, |
|
а их |
|||||
|
|
|
усиливание — па |
|
сте |
||||||
|
|
|
пень |
|
неисправности. |
||||||
|
|
|
Возникновение |
стуков |
|||||||
|
|
|
в |
двигателе |
|
может |
|||||
|
|
|
быть |
вызвано |
не |
толь |
|||||
|
|
|
ко |
|
износом |
|
сочлене |
||||
|
|
|
ний, по также |
явления |
|||||||
|
|
|
ми |
|
детонации, |
слиш |
|||||
|
|
|
ком |
|
ранним |
зажигани |
|||||
|
|
|
ем |
|
(тепловые |
стуки) |
|||||
|
|
|
или |
|
неправильным |
||||||
|
|
|
монтажом |
деталей. |
|||||||
|
|
|
|
Правильное |
|
распо |
|||||
|
|
|
знавание |
посторонних |
|||||||
Рис. |
44. Стетоскопы: |
шумов |
и |
стуков, |
ха |
||||||
рактеризующих |
состо |
||||||||||
а — с т е т о с к о п |
с м е м б р а н о й ; |
6—простей |
яние |
сочленений, |
|
дает |
|||||
ш и й с т е т о с к о п ; 1 — с т е р ж е н ь ; 2 — м е м б р а |
ся |
опытом |
|
(оно |
|
зави |
|||||
н а ; 3—шнур; |
4 — д е р ж а т е л ь ; |
5 — у ш н о й |
|
|
|||||||
|
н а к о н е ч н и к . |
|
сит |
|
также |
|
от |
субъек |
|||
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
тивных |
свойств |
|
чело |
|||||
века, производящего ослушиваиие). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Звуковые колебания весьма низкой (ниже |
16 Гц) и |
||||||||||
высокой (выше 20 000 |
Гц) частот человеком |
не воспри |
нимаются. Для того чтобы улучшить слышимость сту
ков, применяют стетоскопы (рис. 44), которые |
по свое |
||||
му устройству разделяются на стержневые, |
мембранные |
||||
и электрические. |
|
|
|
|
|
С т е р ж н е в о й |
с т е т о с к о п |
(рис. 44,6) |
прост и |
||
удобен, его стержень |
служит передатчиком |
колебаний. |
|||
М е м б р а н н ы й |
с т е т о с к о п |
(рис. 44, а) |
чувстви |
||
тельнее стержневого. |
|
|
|
|
|
Э л е к т р и ч е с к и й |
с т е т о с к о п дает |
возможность |
усиливать колебания и передавать их на большие рас стояния.
Стуки разделяются по тону и силе. Тон звука зави сит от частоты колебаний.
Стуком высокого тона считается стук нормального компрессионного кольца — колебания выше 2000 Гц. Низкому тону соответствует стук коренных подшипни ков — колебания до 500 Гц. Средний тон — стук с часто той свыше 500 до 2000 Гц.
204
Сила звучания обусловливается амплитудой колеба ний. По силе звучания стуки подразделяются на силь ные, слышимые невооруженным ухом, слабые, а также
шумы, слышимые при помощи |
стетоскопа. |
||
М е с т а |
о с л у ш и в а н и я |
автотракторных двигате |
|
лей указаны |
на рисунке 45. |
|
|
I . Сопряжения поршень — цилиндр |
ослушивают со |
||
стороны, противоположной механизму |
газораспределе |
||
ния, по всей |
высоте цилиндра |
с переходом от малой до |
нормальной частоты вращения коленчатого вала двига теля. При исправном сопряжении слышится звук сред него тона, глухой. В сомнительных случаях цилиндр включают в работу и выключают (зажиганием, подачей топлива); если при этом звук изменяется или исчезает, значит, стучит поршень. Чтобы убедиться в этом окон чательно, в цилиндр карбюраторного двигателя залива ют столовую ложку свежего автотракторного масла; если при этом стук прекращается на 1—2 мин, то сопряжение неисправно. О чрезмерном износе этого сопряжения мож но судить по падению мощности, слабой компрессии и по дымлению через сапун (у дизелей).
Рис. 45. Места ослушивания |
в двигателях: |
/ _ стуков клапанов; 2— поршневых пальцев |
и колец; 3 — поршней и шатун |
ных подшипников; 4— коренных и шатунных подшипников; 5 — стуков и шумов шестерен распределения.
205
I I . |
Сопряжения палец —втулка |
верхней головки |
ша |
|||
туна |
или палец — бобышка поршня |
ослушивают |
со |
сто |
||
роны, |
противоположной |
механизму |
газораспределения, |
|||
на уровне верхней мертвой точки |
(в. м. т.) оси пальца и |
|||||
сверху, около свечей и |
форсунок. |
Ослушивают |
прогре |
тый двигатель при нормальной частоте вращения колен чатого вала. Звук высокого тона, сильный, звонкий, по хожий на удары молоточков по наковальне, говорит об
ослаблении пальца |
во втулке |
шатуна или в бо |
бышках. |
|
|
I I I . Сопряжение |
колечатый |
вал — шатун прослуши |
вают по всей высоте цилиндров или на участке располо жения коленчатого вала. При малой частоте вращения коленчатого вала у прогретого двигателя ослушивают поочередно все цилиндры. Затем, если нет стуков, пере ходят на нормальную частоту вращения и делают «рыв ки». Если и при этом стуки неясны, периодически выклю чают на короткое время зажигание или подачу топлива. Прекращение стука или его изменение при выключении из работы одного из цилиндров свидетельствует о неис правности сопряжения коленчатый вал — шатун соот ветствующего цилиндра. Стук этого сопряжения при из носе или неправильной регулировке подшипника глухой, по тону — средний между стуком пальца и поршня. Ес ли при ослушивании обнаруживается сильный стук с ме таллическим оттенком, значит, шейка вала бьет о тело
шатуна |
(выплавка или выкрашивание антифрикционно |
||
го слоя). |
|
|
|
IV. Коренные |
подшипники двигателя |
ослушивают |
|
в зоне |
коренных |
опор или сверху головки |
блока против |
расположения коренных опор, при прогретом двигателе. Сильный глухой шум с хрустом свидетельствует об износе подшипников качения. Такой же звук, но с глу хими ударами говорит об ослаблении подшипников ка чения в гнезде. Стук низкого тона, сильной и средней силы, четкий и частый говорит об износе или плохой
регулировке подшипников скольжения.
V. Распределительные шестерни ослушивают при ма лой частоте вращения коленчатого вала двигателя с обе
их его сторон на выступе блока |
для крепления |
крышки |
||||
шестерен против |
расположения |
их валиков. |
Сильный |
|||
стук с |
грохотом и ударами говорит |
о большом |
боковом |
|||
зазоре |
или поломке зубьев, |
вой высокого тона — о не- |
||||
приработанности |
шестерен, |
плохой |
обработке |
зубьев, |
206
слишком малом боковом или радиальном зазорах, пуль сирующий шум — об эксцентричности шестерни.
Тепловые стуки в двигателях, возникающие от дето нации, перегрева, раннего зажигания (преждевременной подачи топлива) при ослушивании цилиндров (лучше в зоне камеры сгорания) легко воспринимаются как силь ные стуки, усиливающиеся с увеличением нагрузки.
Кроме указанных сопряжений двигателя, ослушивакием можно проконтролировать техническое состояние и других узлов или сопряжений, например топливного насоса, бензонасоса, водяной помпы, генератора.
Проверка технического состояния двигателя по угару масла в картере. По мере износа деталей поршневой группы увеличивается угар масла в картере двигателя. При расходе масла более 3,0—3,5% к израсходованному топливу у большинства тракторов необходимо разбирать двигатели и проверять поршневые кольца.
Проверка технического состояния двигателя по объ ему газов, выходящих из сапуна или маслозаливной гор ловины. Количество выходящих газов из сапуна боль шее, чем указано в таблице 13, свидетельствует о зна чительном износе деталей поршневой группы, закоксовывании поршневых колец или других неисправностях,' для устранения которых требуется разборка двигателя.
Объем газов, прорывающихся в картер, замеряют га зовым счетчиком (ГКФ-6), дополнительно оборудован ным фильтром с малым сопротивлением, термометром и соединительными шлангами. Газовый счетчик подключа ют к работающему вхолостую двигателю (при темпера туре воды и масла не ниже 70°С), используя сапун или маслозаливную горловину; отверстие под масляный щуп закрывают пробкой.
|
После прогрева и установления номинальной часто |
||
ты |
вращения |
коленчатого вала двигателя (холостого хо |
|
да) |
газовый |
счетчик присоединяют |
к шлангу (надетому |
на сапун или заливную горловину) |
и одновременно вклю |
чают секундомер. Через 3—4 мин работы газового счет чика останавливают секундомер, фиксируют конечные показания счетчика прибора. Разделив разницу началь ного и конечного показаний газового счетчика на время опыта в минутах, определяют количество газов (в л/мин), прорывающихся в картер, и на этом основании судят о техническом состоянии цилиндро-поршневой группы дви гателя (годна она И Л И нет для дальнейшей работы).
207
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
13 |
|
Показатели |
технической диагностики цилиндро-поршневой |
|
||||||
|
|
группы |
двигателей |
|
|
|
|
|
|
|
Частота вра - |
Количество га |
Компрессия |
при |
|||
|
|
щения при |
||||||
|
|
зов, прорыва |
пусковой |
|||||
|
|
проверке про |
||||||
|
|
ющихся в картер |
частоте |
|
||||
|
|
рыва |
газов |
при |
работе |
вращения. |
||
|
|
в картер, |
||||||
|
|
вхолостую, л/мин |
кгс/см5 |
|
||||
Марка трактора |
об/мин |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
колен |
нового |
предель |
нового |
предель |
|
|
|
ВОМ |
но изно |
но изно |
||||
|
|
чатого |
двига |
шенного |
двига |
шенного |
||
|
|
|
вала |
теля |
двига |
теля |
двига |
|
|
|
|
|
|
теля |
|
теля |
|
Т-4 |
|
542 |
1600 |
45 |
140 |
28,5 |
14,5 |
|
Т-100М |
|
535* |
1070 |
33 |
100 |
22,5 |
13,0 |
|
С-100 |
|
525 |
1050 |
33 |
100 |
26,5 |
15,0 |
|
ДТ-75 |
|
536 |
1700 |
28 |
90 |
28,5 |
14,5 |
|
Т-74 |
|
550 |
1700 |
28 |
90 |
28,5 |
14,5 |
|
ДТ-54, ДТ-54А, |
ДТ-55, |
547 |
1300 |
25 |
85 |
29,5 |
17,0 |
|
ДТ-55А |
|
588 |
1600 |
20 |
|
|
|
|
Т-38, Т-38М |
|
65 |
26,0 |
15,5 |
||||
МТЗ-50, |
МТЗ-50Л, |
530 |
1600 |
20 |
65 |
26,5 |
17,5 |
|
МТЗ-52, МТЗ-52Л пер |
|
|
|
|
|
|
|
|
вых выпусков |
|
|
|
|
|
|
|
|
МТЗ-50, |
МТЗ-50Л, |
562 |
1700 |
22 |
70 |
26,5 |
17,5 |
|
МТЗ-52, МТЗ-52Л пос |
|
|
|
|
|
|
|
|
ледних выпусков |
|
|
|
|
|
|
|
|
МТЗ-50ПЛ |
|
562 |
1700 |
22 |
70 |
26,0 |
15,5 |
|
МТЗ-5ЛС, МТЗ-5МС |
556 |
1600 |
20 |
65 |
26,0 |
15,5 |
||
МТЗ-5Л, МТЗ-5М |
520 |
1500 |
20 |
60 |
26,0 |
15,5 |
||
Т-40, Т-40А |
|
538 |
1600 |
27 |
85 |
26,0 |
18,5 |
|
Т-25 |
|
544 |
1600 |
13 |
42 |
26,0 |
18,5 |
|
ДТ-20 |
|
545 |
1600 |
7 |
22 |
22,0 |
13,0 |
|
Т-16М |
|
533 |
1600 |
13 |
42 |
26,0 |
18,5 |
|
Т-16 |
|
533 |
1600 |
12 |
38 |
26,0 |
18,5 |
* Частота вращения валика счетчика, мото-часов.
Лучше |
и надежнее количество газов, |
поступающих |
р. картер |
двигателя, измерять прибором |
КИ-4887-1, не |
имеющим вращающихся деталей. На основе количества газов, прорывающихся через картер, можно приближен но рассчитать запас мото-часов работы данного двигате
ля по |
формуле: |
|
|
МООТ—запас |
^*ост = = ^ и с п ^> |
где |
мото-часов; |
МА С А — количество мото-часов, фактически отрабо
танных двигателем (новым или после ре монта) ;
208
К—коэффициент, |
учитывающий состояние |
ци- |
||
линдро-поршневой группы при соответству |
||||
ющем |
количестве |
газов, прорывающихся |
||
через |
картер |
(табл. |
14). |
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
14 |
Выбор расчетных коэффициентов К запаса моторесурса
иилиндро-поршневой группы в зависимости от фактического расхода газов Q, поступающих в картер
Обо Марка трактора значе Расход газов и коэффициент запаса моторесурса
ния
Т-4 |
|
Q |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
110 |
120 |
130 |
|
|
|
К |
1,5 |
0,95 |
0,65 |
0,45 |
0,32 |
0,21 |
0,12 |
0,05 |
|
Т-100М, |
С-100 |
Q |
40 |
50 |
60 |
70 |
75 |
85 |
90 |
95 |
|
|
|
К |
2,1 |
0,98 |
0,57 |
0,35 |
0,26 |
0,14 |
0,09 |
0,04 |
|
ДТ-75, |
Т-74 |
Q |
35 |
45 |
55 |
65 |
70 |
75 |
80 |
|
— |
|
|
К |
1,86 |
0,84 |
0,45 |
0,24 |
0,17 |
0,10 |
0,05 |
— |
|
ДТ-54А, |
ДТ-55А |
Q |
30 |
40 |
50 |
55 |
60 |
65 |
70 |
|
75 |
|
|
К |
2,0 |
0,92 |
0,48 |
0,35 |
0,25 |
0,17 |
0,10 |
0,05 |
|
МТЗ-50, |
МТЗ-52 |
Q |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
|
60 |
|
|
К |
2,0 |
1,12 |
0,73 |
0,5 |
0,34 |
0,22 |
0,13 |
0,06 |
|
Т-40 |
|
Q |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
65 |
|
75 |
|
|
К |
2,16 |
1,24 |
0,82 |
0,58 |
0,41 |
0,29 |
0,19 |
0,05 |
|
ДТ-20 |
|
Q |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
17 |
18 |
|
19 |
|
|
К |
1,65 |
0,87 |
0,52 |
0,32 |
0,18 |
0,13 |
0,08 |
|
0,04 |
Т-16 |
|
Q |
12 |
15 |
20 |
25 |
27 |
30 |
32 |
|
34 |
|
|
К |
2,53 |
Г, 23 |
0,58 |
0,29 |
0,21 |
0,12 0,06 |
0,02 |
||
Проверка работы двигателя по дымлению. По степе |
|||||||||||
ни дымления и |
цвету выпускных |
газов можно |
судить |
о техническом состоянии двигателя. Степень дымления оценивают следующими способами: визуально, осажде
нием несгоревших |
частиц на |
бумагу, фотометрически. |
В и з у а л ь н ы й |
с п о с о б |
— неточен, применим толь |
ко днем при хорошей погоде, но зато не требует приспо соблений и приборов.
Бездымный выпуск (на глаз) считается нормальным; легкий дым возможен при резких изменениях режима работы исправного двигателя; густой дым указывает на неисправность двигателя, работа при нем недопустима.
Цвет дыма может косвенно указать на причину дым ления: если дым белый, значит, большая часть топлива не сгорела или имеется примесь водяных паров; светло-
14 С. II. Хробостов |
209 |