Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Диагностика и техническое обслуживание машин, используемых в АПК. Учебное пособие.pdf
II
I
Рис. 2. Изменение состояния техники от изготовления до списания:
1 – хранение на площадке завода-изготовителя;
2 – транспортирование до базы торгующей организации;
3 – хранение на базе; 4 – транспортирование на сельскохозяйственное
предприятие; 5 – хранение на сельскохозяйственном предприятии;
6 – восстановительно-регулировочные мероприятия
на сельскохозяйственном предприятии перед введением машины в работу;
7 – эксплуатационные износы; I – обычное обслуживание и хранение;
II – хорошее обслуживание и хранение; III – ресурс
Процесс определения технического состояния машины называется диагностированием. Результатом диагностирования является диагноз. Показатели, характеризующие работоспособность или исправность машины, называются параметрами состояния. Параметры делятся на структурные, показывающие непосредственные значения величин, и диагностические. Диагностические параметры, как правило,
характеризуют структурные по установленным между ними зависимостям, что позволяет определять последние без разборки машины.
На практике не всегда удаётся провести замеры, непосредственно
характеризующие техническое состояние машины. В таких случаях
используют косвенные показатели. В современных сложных машинах
предусмотрена возможность доступа к местам контроля или имеются
приспособления для монтажа контролирующих устройств. Новые модели оснащены встроенными преобразователями, соединёнными либо
с сигнализирующими приборами на панели управления, либо при помощи разъёма на период контроля – со специальной аппаратурой.
21
1.4. ПОДДЕРЖАНИЕ ТЕХНИКИ В РАБОТОСПОСОБНОМ СОСТОЯНИИ
Работоспособность сельскохозяйственной техники обеспечивается: использованием по назначению, соответствующими техническими
восстановительными вмешательствами, правильным хранением.
Различают технические вмешательства следующих видов:
− при непосредственной потребности (авария, видимые непо-
ладки в работе и т.п.);
− проводимые в планово-предупредительном порядке (по ре-
зультатам или времени работы, по количеству израсходованного топлива и т.п.);
− по данным обследования (диагностирования), т.е. при факти-
чески определённой, оптимизированной потребности.
Могут быть и промежуточные варианты технических вмешательств, например, сочетание плановых с проводимыми на основе диагностирования.
Каждому виду обслуживания присущи определённые свойства,
отражающиеся непосредственно на эксплуатационных показателях
техники и на экономических показателях хозяйства.
Первый вид вмешательства – наиболее простой. Здесь не требуется никаких организационных мероприятий и планов. Принцип этого
вмешательства: сломалось – чини. Причём такое техническое обслуживание применяют в наиболее отсталых в инженерном плане сельскохозяйственных предприятиях.
Второй вид вмешательства получил наибольшее распространение. Его проводят либо работники хозяйства, либо на договорных началах сторонние организации. Это техническое вмешательство заключается в плановом, регламентном, обслуживании техники специализированными выездными или стационарными звеньями. Такие звенья
укомплектованы специалистами и располагают необходимым оборудованием, инструментами и материалами.
Третий перспективный вид вмешательства является дальнейшим
развитием второго и отличается от него наличием диагностирования
обслуживаемой техники. В этом случае регулирующим и оптимизирующим содержание и время проведения технического вмешательства
элементом является диагностирование и прогнозирование изменения
состояния обслуживаемой машины. На основании полученного материала корректируют план работы специализированного звена. При
такой системе обслуживания более гибко используется состав звена,
22
транспортные средства, сокращается время простоя агрегата на обслуживание и время работы звена, экономятся материалы. Техника, обслуживаемая по этой системе, становится более надёжной, увеличиваются её ресурс, сменная и сезонная наработки.
Сравнение всех видов технических вмешательств, направленных
на поддержание техники в работоспособном и исправном состоянии,
показывает, что при первом виде обслуживания получаются наихудшие результаты. Такое вмешательство проводят при аварии, происшедшей, как правило, в самое неподходящее время (вследствие напряжённой, с перегрузками, работы). Из-за фактора внезапности простаивают работающие совместно с аварийной машиной техника и люди. Такая остановка может быть причиной значительных потерь, связанных со спецификой сельскохозяйственного производства (упущены
агротехнические или зоотехнические сроки и т.п.). Кроме того, потери
могут возрастать и из-за развития причин, повлекших аварию.
При втором виде обслуживания почти все недостатки, присущие
первому, исключаются. Однако ресурсы, как правило, значительно
недоиспользуются (см. рис. 1). В результате этого увеличиваются простои техники при проведении вмешательств, повышается их стоимость, расход эксплуатационных материалов, но выигрыш – надёжность и исключение аварий.
При третьем виде обслуживания обеспечивается надёжность техники. Одновременно возрастает степень использования ресурса отдельных элементов машины и сокращаются простои на техническое
обслуживание за счёт оптимизации его содержания и сроков проведения. Стоимость обслуживания при этом оказывается меньшей, чем при
планово-предупредительном обслуживании.
Обслуживание третьего вида пока ещё в полной мере не осуществляется из-за недостаточной приспособленности техники к диагностированию и несовершенства методов и средств диагностирования. В то
же время включение элементов диагностирования в систему плановопредупредительного технического обслуживания значительно повышает эффективность его и обслуживаемой техники. При этом повышается квалификация обслуживающего персонала, облегчается переход
на новые, более сложные методы и средства обслуживания, улучшается организация рабочего дня; труд рабочего становится более интеллектуальным и интересным, стирается грань между умственным и физическим трудом. Показатели эффективности использования техники
при применении разных видов обслуживания от первого к третьему
виду возрастают, а стоимость эксплуатации уменьшается.
23
1.5. ДИАГНОСТИРОВАНИЕ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ МАШИН,
ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ
И ЖИВОТНОВОДСТВЕ
Основная цель диагностирования сельскохозяйственной техники –
повышение эффективности её использования по основным показателям. Из этого главного положения исходят создатели методов и
средств диагностирования и работники, связанные с их эксплуатацией.
Реализация этого положения осуществляется по нескольким
взаимосвязанным направлениям.
Для сельскохозяйственного производства они концентрируются в
обеспечении надёжной и высококачественной работы с возможно
меньшими затратами труда, топлива и других материалов при возможно большей производительности.
В сфере эксплуатации машины это означает, что при правильной
и рациональной её организации они должны работать исправно с максимальным использованием ресурса.
При диагностировании определяют показатели функционирования, т.е. характеризующие рабочий процесс, и показатели изменения
ресурса. Первые непосредственно характеризуют количество и качество продукции, получаемой в результате использования машины (выявление и коррекция отклонений от агро- или зоотехнических требований), а также прямые и косвенные потери. Определение вторых позволяет предотвратить аварии машины, особенно в период срочных работ.
Кроме того, изменения ресурсных в ряде случаев косвенно влияет на
функциональные показатели (качество работы, остановки и т.п.). Контроль ресурсных показателей помогает продлить срок службы машины
с меньшими эксплуатационными затратами.
Для того, чтобы определить эффект от диагностирования, находят
стоимости продукции, полученной с помощью определённой машины
при применении диагностирования и без него.
Затем находят отношения этих стоимостей к стоимости обслуживания машины с учётом убытков от её простоя по техническим причинам и полученные отношения сопоставляют.
24
Глава 2. ПОКАЗАТЕЛИ ТЕХНИЧЕСКОГО
2.1. ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ О СОСТОЯНИИ МАШИНЫ
Показатели состояния машины проявляются в результатах работы, расходе материалов (например, топливо-смазочных), затратах
энергии, в производительности, управляемости машиной, в создаваемых машиной излучениях (например, в процессе работы или на специальных режимах), во внешних показателях.
Для выявления технического состояния машины в процессе
функционирования создают определённые режимы её работы.
Обследование машины в бездействующем состоянии, когда все
агрегаты остановлены, называется осмотром. Для расширения возможностей обследования на машину должно быть оказано внешнее
воздействие.
При помощи внешних энергетических воздействий можно задать
определённые режимы отдельных агрегатов и получить отклики, которые характеризуют состояние машины или её отдельных агрегатов.
Созданные режимы могут имитировать определённые условия работы.
Получаемая таким образом информация характеризует функциональные и ресурсные возможности машины.
Представление о состоянии машины возникает на основе информации, улавливаемой, обрабатываемой и суммируемой соответствующими средствами и методами.
Часть информации о состоянии машины может быть получена без
приборов при помощи органов чувств. К такой информации относится
полученная визуально, на слух, на ощупь и обонянием. Способность
воспринимать информацию органами чувств у каждого человека различна и меняется на протяжении дня.
Осмотром можно выявить неплотности, подтеки, смещения, взаимные перемещения и вибрации деталей, трещины видимых поверхностей, ослабление креплений и т.п. На слух воспринимаются возникающие при работе машины шумы. На ощупь определяют зоны нагрева работающей машины. По запаху можно обнаружить тление или горение в отдельных зонах, испарение или отклонения от нормы в процессах горения или нагрева.
Общим недостатком полученной перечисленными способами информации является субъективизм. В этих случаях, как правило, неисправность обнаруживается на стадии развития аварии. Техническое
вмешательство при этом носит ремонтный, а не регулировочный ха-
СОСТОЯНИЯ МАШИН
25
рактер. Однако опытные комбайнеры, трактористы-машинисты, водители способны при помощи органов чувств улавливать незначительные отклонения от режима работы своей машины. Поэтому такие показания для оценки состояния машины имеют большое значение. Они
помогают сконцентрировать внимание на подозрительных показателях
при аппаратурном обследовании машины.
Показания штатных приборов несут бóльшую информацию, но на
машинах, используемых в сельском хозяйстве, установлено сравнительно мало контрольных приборов и устройств. Они предназначены
для сигнализации возникновения аварийного состояния и совершенно
не несут информации о нарушениях. Именно нарушения в работе машины могут принести ущерб, значительно превышающий непосредственную стоимость последствий аварии, например, неправильная обработка почвы, неполная уборка урожая, несоответствующие режимы
доения и т.п.
При использовании аппаратуры для оценки технического состояния машины расширяется и углубляется информация об изменении
показателей; она также становится более объективной. Диагностическая аппаратура высокой чувствительности даёт возможность возникающие отклонения показателей машины заметить раньше, чем это
способны сделать органы чувств человека. Полученные объективные
значения показателей позволяют сделать конкретные выводы. При
сопоставлении периодически определяемых показателей можно прогнозировать их изменение, а это является самым ценным результатом
диагностирования.
Показатели, получаемые с применением диагностической аппаратуры, становятся сопоставимыми с другими – эталонными, предельными, текущими. Для обеспечения этого требования при диагностировании машины создают определённые условия. Лучше всего, если они
при всех испытаниях остаются постоянными. Если этого достичь не
удаётся, то результаты перед сопоставлением корректируют. Наилучшими для диагностирования служат режимы номинальных нагрузок,
на которые машина рассчитана. Однако создать их не всегда возможно. Тогда эти нагрузки заменяют тестовыми, представляющими собой
специальные, определённого значения или определённого характера
изменения режима, во время которого проводят замеры. При невозможности создать такой режим используют работу машины вхолостую. Этот режим несёт значительно меньше информации, чем режим
с загрузкой.
Функциональные показатели работоспособности машины (рис. 3, а)
практически не содержат информации о её надёжности (рис. 3, б) и не
позволяют прогнозировать возможные отказы и аварии.
26
Рис. 3. Основные показатели машины:
а – характеризующие работоспособность;
б – характеризующие ресурс
На основании этих показателей машина может быть правильно
отрегулирована, что не исключает возможности поломки. Поэтому
перед началом работы машину следует продиагностировать по показателям работоспособности и ресурса.
Для получения надёжного диагноза, гарантирующего нормальную работу машины на определённый срок, определяют такой минимальный набор контролируемых показателей, чтобы после проведения
соответствующих профилактических или ремонтных операций полностью исключить отказы по техническим причинам.
27
Функциональные показатели проявляются во время работы машины. В это время их можно проконтролировать непосредственными
замерами. Периодический контроль не гарантирует сохранности продукции, так как потери могут возникнуть в межконтрольное время.
Поэтому желателен их непрерывный контроль. В этом случае так же
как и при диагностировании, применимы косвенные показатели.
Информация от диагностируемой машины воспринимается преобразователями, превышающими излучаемую машиной энергию в
электрическую (рис. 4). Полученный сигнал преобразуется в электрический, усиливается и обрабатывается, после чего поступает на прибор, с которого считывается или в более сложных системах анализируется, сравнивается и выдаётся в виде рекомендаций.
Простыми устройствами обычно измеряют один параметр, характеризующий состояние какого-либо сопряжения, группы деталей машины. Например, состояние цилиндропоршневой группы двигателя
может быть оценено по количеству прорывающихся в картер газов при
его работе в определённых условиях, по количеству прокачиваемых
газов на неработающем двигателе.
Простые средства для диагностирования комплектуются в наборы, предназначенные для определённых целей.
Простые диагностические средства, чаще всего, рассчитаны на
применение на неработающей машине, т.е. в них используется внешнее воздействие на машину в целях получения информации. Это создаёт ряд удобств: диагностируемая машина может при таком контроле
находиться в любом месте, без энергетического источника, с демонтированными агрегатами (во время технического обслуживания или хранения). Эти устройства позволяют при помощи косвенных замеров
проконтролировать результаты сборки, регулировки, очистки и т.п.
Эти качества простых диагностических средств способствуют тому,
что они широко используются наравне со сложными диагностическими системами.
Качество информации, получаемой от диагностических систем,
зависит от преобразователей, их установки на диагностируемую машину и возможностей системы обработки результатов. Разделение и
дешифровка полученной информации – достаточно сложная задача.
Схема получения и фиксирования диагностической информации представлена на рис. 5.
При диагностировании с применением простых диагностических средств информацию обрабатывает мастер-диагност. Качество
диагноза при этом зависит от способа её обработки и личного опыта
диагноста.
28
Рис. 4. Преобразователи энергии, используемые
при диагностировании технического состояния машины:
а – кварцевый преобразователь ускорений; б – индукционный преобразователь
вибраций; в – ёмкостный преобразователь колебаний;
г – кварцевый преобразователь давлений; д – кварцевый преобразователь
деформаций; е – тензометрический преобразователь деформаций
(напряжений); ж – индукционный преобразователь частоты вращения вала;
1 – корпус; 2 – пружина; 3 – инерционная масса; 4 – пьезокристалл;
5 – индукционная катушка; 6 – крепление катушки и магнитопровода;
7 – магнитопровод; 8 – подвижный магнит; 9 – втулка фиксации подвижной
пластины конденсатора; 10 и 11 – подвижная и неподвижная пластины
конденсатора; 12 – изолятор; 13 – токосъёмник; 14 – мембрана;
15 – поджимной винт; 16 – струбцина; 17 – поджимная пластина;
18 – трубка, изменение диаметра которой замеряется; 19 – деталь,
частота вращения которой замеряется; М – диагностируемая машина
29
а)
б)
Рис. 5. Получение диагностической информации и её фиксирование:
а – при работающей машине; б – при неработающей машине
30