Техническое обслуживание и ремонт машин в сельском хозяйстве

Раздел: Техника

Выявление закономерностей и характера изнашивания основных элементов машин, а также структуры ремонта позволили в более конкретном виде определить цели и назначение капитального ремонта конструктивно сложных машин, их агрегатов и узлов. Они заключаются, как уже отмечалось ранее, в устранении внутренних возмущений в агрегатах и узлах машин, а также причин, порождающих их интенсивное развитие, за счет обеспечения нормального (расчетного) взаимодействия элементов, достигаемого выполнением соответствующих технологических операций и процессов ремонта машин, их агрегатов и узлов. В связи, с этим достаточно исчерпывающего решения этой главной задачи капитального ремонта является крупным резервом повышения его технико- экономической эффективности, средством, обеспечивающим более полное использование технических возможностей сельскохозяйственных машин, повышение качества их работы и производительности.

В связи: с этим к технологии капитального ремонта в современных условиях предъявляются повышенные требования, обеспечивающие достаточно полное восстановление работоспособности ремонтируемых объектов.

Ресурс капитально отремонтированных машин или агрегатов может быть равен доремонтному, если состояние элементов и качество связей (сопряжений) между ними будут соответствовать номинальным зна- чениям.Об этом свидетельствует стабилизация состояния в эксплуатации корпусных и базовых деталей машин. Исследования показывают, что корпусные и другие базовые элементы претерпевают процесс. старения, как правило, в течение первых лет использования. Благодаря этому у них заканчивается процесс существенного изменения макрогеометрии и других физических свойств. При своевременном восстановлении этих деталей долговечность основных "деталей и сопряжений будет значительно повышаться и увеличится ресурс. Быстроизнашивающиеся поверхности недолговечных элементов, влияющих на . величину ресурса агрегатов и машин, можно восстанавливать, и многие из них уже восстанавливаются с применением прогрессивных методов . упрочняющей технологии, что повышает их ресурс до уровня новых.

Как видно, условия для реализации технических возможностей, и экономически обоснованных предпосылок существенного повышения послеремонтного ресурса машин, их агрегатов и узлов имеются. Для этого необходимо использовать базу специализированных ремонтных предприятий, достаточно технически оснащенных и применяющих прогрессивную технологию ремонта. В этих целях комплекс восстановительных ремонтных работ не может сводиться лишь к единовременной замене или ремонту достаточно большого количества элементов. Он должен предусматривать главным образом восстановление структурных связей машины (агрегата), за счет чего и может достигаться устранение внутренних возмущений и вызывающих их причин до предельных значений. Следовательно, основу комплекса восстановительных работ должно составлять обеспечение в определенных

размерах взаимозаменяемости деталей, необходимой чистоты их поверхности, ограничение пространственного отклонения элементов деталей в допустимых пределах.

Исходя из такого понимания сущности восстановительных ремонтных воздействий определяются требования к капитальному ремонту агрегатов и машин.

Многие изношенные, но пригодные к дальнейшему использованию детали агрегатов и машин имеют отклонение от правильной геометрической формы и правильного расположения поверхностей. После установки на место они не могут выполнять свои функции в соответствии с техническими условиями из-за большой свободы относительного перемещения или меньшей прочности их неподвижного соединения. При этом утрачиваются свойства полной взаимозаменяемости.

Чтобы сопрягаемые детали были в пределах установленных допусков и обеспечивали гарантированные зазоры между рабочими поверхностями или гарантированные натяги, их подвергают селективному подбору и комплектуют с учетом обеспечения расчетных посадок, указанных в технических условиях.

Таким образом, при ремонте машин в силу частичной утраты деталями полной взаимозаменяемости обеспечение гарантированных посадок (зазоров или натягов) осуществляется групповой взаимозаменяемостью, достигаемой измерением всех деталей, организацией четкой их сортировки. При групповой взаимозаменяемости замеряют размеры одноименных деталей и на основе этих размеров комплектуют их в группы с таким расчетом, чтобы сопряженные детали имели допустимую величину зазора или натяга. При этом избегают распаровывания деталей, бывших в работе, но годных к дальнейшему использованию.

Для обеспечения высокого качества ремонта необходимо измерять монтажные базы деталей, применяя для этих целей высокопроизводительные методы (контактные и бесконтактные) и средства измерений — многомерные приспособления для одновременного контроля нескольких размеров деталей сложной конфигурации.

Чтобы рабочие поверхности восстановленных или допущенных без ремонта сопрягаемых деталей взаимно перемещались в соответствии с расчетными параметрами и занимали строго определенные положения, от чего в значительной мере зависит степень возобновления годности и работоспособности машин, необходимо точно выдерживать проектные расстояния между ними, не допускать отклонений от параллель ности, перпендикулярности и соосности, обеспечивать правильные геометрические формы и чистоту поверхности деталей. Для этого необходимо прежде всего обеспечить замкнутый контур размеров, связывающих поверхности или оси деталей, взаимное положение которых изменяется с изнашиванием, то есть замкнутость размерных цепей. Повышение степени возобновления годности й работоспособности машин и сборочных единиц должно осуществляться выявлением нестабильных плоских и пространственных размерных цепей, состоящих из менее долговечных элементов с их параллельными, последовательными или комбинированными связями. Для этого надо определить способы и средства контроля размерных цепей (метрический синтез), а также методы компенсации изношенности звеньев этих цепец.

Проектная чистота поверхности деталей, обеспечивающая их показатели долговечности, должна проверяться профилометром или качественным методом оценки в сравнении с эталонами чистоты.

Высокие требования к качеству обусловливают необходимость организации в ремонтном производстве входного контроля новых или восстановленных, деталей и узЗ|ов, повышение'тщательности их дефектов- ки путем улучшения организации и обеспечения предприятий комплексами средств измерений, развития метрологических служб.

Контрольно-измерительные средства предприятий, осуществляющих ремонт агрегатов и машин, должны обеспечивать проверку в элементах узлов и сопряжений прямолинейности плоскостей, определение непараллельности и неперпендикулярности элементов, а также несоосность и непараллельность осей отверстий и валов.

Стабильность и долговечность сопряжений отремонтированных агрегатов и машин достигается высоким качеством соединений с гарантированным натягом, величина которого должна соответствовать установленной посадке. Обеспечение высокого качества таких посадок достигается за счет соблюдения соответствующей чистоты поверхности сопрягаемых деталей, скорости выпрессовки и задрессовки,обеспечения смазки при запрессовке, малых колебаний величины натяга от установленных значений. При монтаже валов необходимо избегать их отклонения и деформации, вызываемой недостаточной жесткостью корпусов подшипников, увеличенными зазорами в подшипниках, жесткостью напрессованных на вал деталей.

Особенно высокие требования при капитальных ремонтах предъявляются к качеству подшипников ка чения. Правильная работа подшипников обеспечивается строгими требованиями к соосности посадочных мест, перпендикулярности заплечиков к оси вйла,; обеспечение!!! необходимых радиусов галтелей на ва- л-atf и в корпусах подшипников.

Один из наиболее распространенных недостатков возникающих из-за ослабленного внимания к восстановлению уплотнений, — подтеки масел, топлива и воды. При ремонте уплотнения необходимо заменять полностью и выбирать их в зависимости от окружной скорости, характера смазки, условий работы и;габаритов подшипников.

Для компенсации остаточный явлений деформации на плоскостях разъема деталей целесообразно применять в неподвижных соединениях герметизирующие составы: различные синтетические материалы (смолы) и специальные герметизирующие: пасты.

Высокое качество ремонта агрегатов й машин достигается обеспечением правил и последовательности-: их разборки и сборки. Единый и последовательный порядок разборки агрегатов и машин, комплектования и сборки их элементов и, наконец, сборки целого изделия обеспечивается с помощью построения общих и узловых технологических схем разборки и .

сборки. Контроль макрогеометрии базового элемента, соблюдение необходимых условий сборки сопрягаемых с базовым элементом деталей или узлов обеспечивают достаточно высокую точность сборки и размерных цепей изделия.

Обеспечение пространственных параметров макрогеометрии корпусных и базовых деталей, а также сборочных единиц выдвигает проблему оснащения ремонтных предприятий контрольно-измерительными приспособлениями. В связи с этим необходимо разработать комплексы специального оборудования- и оснастки.

Создание такого оборудования и оснастки предусматривается за счет организации разработок по следующим направлениям:

применение наряду с электронно-измерительными устройствами быстродействующих оптических приспособлений с телескопическими устройствами, обеспечивающих проверку прямолинейности плоскостей разъема деталей;

параллельность плоскостей может проверяться как непосредственными измерениями универсальнымииз- мерительными приборами, так и косвенными или комбинированными способами измерений с использованием специальных электронных измерительных устройств, а перпендикулярность —.косвенными методами— рамными уровнями с применением оптических методов и использованием телескопических устройств и коллиматоров;

для проверки отклонений соосности отверстий и валов требуется создание эталонных скалок, вводимых в соосные отверстия корпусных и базовых деталей, а также специальных приспособлений, действующих на основе оптических методов измерений с помощью телескопических устройств и ? коллиматоров, устанавливаемых в проверяемые отверстия;

параллельность осей отверстий и валов можно также проверять эталонными скалками и универсальными измерительными инструментами, определяющими межосевые расстояния в крайних плоскостях:

герметичность подвижных и неподвижных соединений проверяют специальными устройствами и установками, действующими на основе пневматических или гидравлических принципов.

Вместе с этим ремонтные предприятия должны располагать универсальными и специальными разбо- рочно-сборочными приспособлениями для выполнения операций и процессов разборки и сборки агрегатов и машин с достаточным удобством и качеством. К ним относятся:

приспособления для установки корпусных и базовых деталей ремонтируемых объектов; приспособления, обеспечивающие достаточно высокую' точность установки соединяемых элементов агрегатов и машин: приспособления для изменения положения ремонтируемых объектов.

Высокое качество отремонтированных объектов обеспечивает внедрение наиболее рациональной технологии ремонтных работ. Нельзя признать достаточно прогрессивной, например, технологию сборки двигателей почти всех отечественных тракторов и автомобилей, когда в их блоки, подверженные нарушениям макрогеометрии,-устанавливают готовые вкладыши коренных подшипников и гильзы цилиндров с некоторыми отклонениями от номинальных размеров и форм.

В этих условиях трудно обеспечить высокое.качество ремонта даже при наличии хорошо развитого метрического синтеза.

Многие зарубежные фирмы, гарантирующие ресурс отремонтированных двигателей на уровне новых («Лейланд», «Катерпиллар» и другие) применяют другую ремонтную технологию, заключающуюся в следующем.

При сборке двигателя в блок, соответствующий макрогеометрическим параметрам, устанавливают, а затем растачивают вкладыши коренных подшипников. Блок,, собранный с вкладышами, устанавливают коренными подшипниками на специальную скалку многошпиндельного расточного станка и обрабатывают на нем одновременно, а затем хонингуют гильзы цилиндров.

Такая технология ремонта двигателей обеспечивает более точную пространственную геометрию и повышает их послеремонтный ресурс.

В повышении ремонтной технологичности нуждаются не только двигатели, но и другие элементы тракторов и сельскохозяйственных машин, особенно трансмиссия и ходовая часть.

Для восстановления работоспособности машин существенное значение имеет повышение качества ремонта кабин, их дверей и замков капртов, облицовок, сидений и других элементов, исправность действия и эстетичность которых имеют как прямое, так и косвенное -влияние на долговечность и работоспособность машин. В связи с этим необходима разработка технологических процессов и оборудования для ремонта таких на первый взгляд второстепенных элементов машин.

Наконец, повышение качества ремонта достигается устранением отказов элементов машин из-за усталостных износов, определить величину которых зачастую при современном уровне производств невозможно. Учитывая, что накопление усталостных износов — функция наработки машин, величина их может определяться по косвенным признакам. Например, в Ма- лоярославецком филиале ГОСНИТИ экспериментально установлено, что при износе сферической части шаровых пальцев рулевого управления автомобилей более 0,20—0,22 мм ресурс их по усталости можно считать исчерпанным. В связи с этим такие пальцы устанавливать на машины нецелесообразно. Для Ъценки усталостных износов все шире применяются методы неразрушающего контроля деталей.

Руководствуясь результатами анализа сущности восстановительных ремонтных воздействий, сформулированы следующие технические требования, которые необходимо соблюдать при разработке и внедрении технической документации для капитального ремонта агрегатов и машин.

1. Соблюдение требований к макрогеометрии, чистоте обработки, другим физическим свойствам восстанавливаемых деталей, предусмотренных техническими условиями заводов-изготовителей машин.

Применение групповой взаимозаменяемости и се лективного подбора деталей, бывших в работе, а также нераспаровывание сопрягаемых пар.

2.         Сплошной контроль макрогеометрии корпусных и базовых элементов и обеспечение достаточно высокой точностй взаимного положения (параллельности, перпендикулярности, соосности) плоскостей, отверстий и других установочных баз и расстояний между  ними.

3.         Высокое качество посадок неподвижных сопряжений машин, стабилизация резьбовых соединений путем восстановления резьбы в корпусных деталях.

4.         Обеспечение параметров макрогеометрии неподвижных соединений и уборочных единиц, соосности вращающихся элементов, контроль и соблюдение размерных цепей.

5.         Проверка биений и обеспечение достаточной сбалансированности вращающихся элементов.

6.         Достаточная и стабильная герметизация плоскостей разъема деталей и фильтрующих элементов, а также уплотнений подшипников, валов и осей с их заменой.

7.         Контроль усталостных износов и недопущение постановки на машины деталей, подверженных явлениям усталости.

Соблюдение указанных требований позволяет существенно повысить степень восстановления работоспособности машин.

Для контроля технико-экономических показателей восстановления работоспособности машин используют обобщенные методы оценки степени восстановления и уровня использования машин. В связи с этим' ремонтные предприятия оснащаются средствами оценки потенциального ресурса агрегатов и машин, основанными на стендовых износных испытаниях, а также организуется контроль долговечности отремонтированных объектов на МИ С и в хозяйствах.

В зависимости от условий эксплуатации машино- использователи имеют свои часто другие показатели фактического (реального) ресурса, величина которых может отличаться от заводских данных. Величиной "реального ресурса оценивают качество технической

эксплуатации машин, при достаточном уровне которой показатели потенциального и реального ресурса будут совпадать.

В результате исследования характера и причин изнашивания элементов машин и закономерностей изменения показателей состояния по мере наработки и переборок предложены способы восстановления работоспособности машин и агрегатов.

Выявленные особенности изнашивания элементов сельскохозяйственных машин в связи с неравноресур- сностью, значительным рассеиванием величины ресурса, возникновением и развитием в механизмах и системах машин внутренних возмущений предопределяют необхбдимость применения текущего контроля за изменением состояния элементов машин и устранения внутренних возмущений.