Техническое обслуживание и ремонт машин в сельском хозяйстве

Раздел: Техника

Исследование динамической характеристики структуры каждой технической системы, необходимое для выработки управляющих ремонтно-обслуживающих воздействий, требует количественного анализа изменения состояния ее элементов.

При анализе машина представляется в качестве сложной технической системы взаимосвязанных элементов, имеющей высокую неравноресурсность. А. И. Селиванов называл неравноресурсность неравнопрочностью. Он определил, что коэффициент равно- прочности конструктивных элементов машин очень невысок и, например, для тракторов равен всего лишь 0,35—0,40, автомобилей— 0,45—0,50 и т.д., что существенно осложняет осуществление способов возобновления их годности и, в частности, определение периодичности и структуры технического обслуживания и ремонта машин. Для .определения периодичности и' структуры цикла технического обслуживания и ремонта машин с неравноресурсными элементами необходимо создать модель возобновления годности машины в зависимости от изменения состояния элементов, разработка которой и достигается количественным анализом. Этот анализ изменения состояния машины осуществляется на основе исследования закономерностей убыли годности и ресурса ее элементов, определяемых статистическими и другими данными, полученными из различных источников.

В целях выявления основных показателей и признаков исчерпания ресурса тракторов, а также размеpa убыли годности "элементов при исчерпании машинами ресурса обратимся к анализу долговечности системообразующих и основных вспомогательных элементов. Для этого подсистемы трактора расчленяем ла детали, после чего рассчитываем утрату годности деталей, агрегатов и узлов по коэффициентам сменности деталей при капитальном ремонте, разработанными ГОСНИТИ.

Данные анализа утраты годности системообразу- яощилГи и основными вспомогательными элементами трактора ДТ-75 показывают, что убыль годности конструктивных элементов, возобновляемой при капитальном ремонте трактора, в стоимостном выражении -составляет примерно 552 руб., что от исходного значения, затрат на приобретение трактора будет 21,9%.

В наибольшей мере в течение межремонтного (доремонтного) периода убывает годность системообразующих элементов второй группы (30,9% ) .и третьей труппы (25,6%). У системообразующих элементов первой группы (корпусные и базовые детали) годность за этот период убывает на 6,5%. Убывание годности конструктивных элементов в разрезе подсистем трактора в процентах от стоимости новых определяется следующими величинами: двигатель (121) 19,5%, коробка передач (122) 25,7%, трансмиссия (123) 20,4%, несущая и ходовая система (124) 25,1%.

Для более точной оценки размера убыли годности «основных конструктивных элементов трактора при исчерпании им ресурса следует учитывать не только заменяемые, но также и ремонтируемые детали добав- лением затрат на их текущий ремонт к ранее определенной суммарной убыли годности элементов (восстановление резьб, шлифовка плоскостей корпусных деталей, шлифовка, шеек коленчатых валов, обработка клапанных гнезд головки блока, шлифовка клапанов, развертка втулок и т.д.), который выполняется без замен-ы деталей. Убыль годности отремонтированных элементов оценивается величиной заработной платы, стоимостью ремонтных материалов, амортизацией оборудования и инструмента и может быть принята на основании анализа фактических затрат ремонтных предприятий в пределах 8—15% стоимости заменяе

мых элементов. Тогда затраты на восстановление основных конструктивных элементов исчерпавшего ресурс трактора ДТ-75 составят около 610 руб., или: 24,1% к их исходной стоимости.

Результаты количественного анализа убывания годности конструктивных элементов трактора подтверждают ранее сделанный практический вывод, позволяющий обосновать величину его ресурса по предельному состоянию основных системообразующих элементов. Ресурс трактора следует считать исчерканным, если он утратил способность выполнять заданную функцию, а для восстановления его работоспособности необходима полная или почти полная разборка с заменой (ремонтом) системообразующих элементов второй группы в размере 25—30% их начальной стоимости.

При этом не следует принимать во внимание убывание годности системообразующих элементов первой группы, поскольку долговечность их должна соответствовать полному сроку службы агрегатов и машин.

Не будет признаком исчерпания ресурса машин утрата годности основных вспомогательных элементов, таже такими дорогостоящими, как топливный насос, генератор, водяной радиатор, воздухоочиститель и другие, хотя коэффициент замены их при ремонте характеризуется довольно высокими значениями.

Практическое применение этого метода оценки предельного состояния трактора осуществляется выявлением номенклатуры деталей второй группы и разработки методов оценки их предельного состояния. В этих целях следует применять средства объективного инструментального контроля состояния элементов второй группы (диагностики). Для этого средства и методы оценки состояний всех элементов этой группы должны быть максимально усовершенствованы.

Анализ убыли годности основных элементов гусеничного трактора класса «3 тс показывает, что при исчерпании трактором ресурса убывание годности в основном происходит за счет небольшой номенклатуры дорогостоящих деталей ( 12).

Необходимое восстановление этих элементов при капитальном ремонте составляет 950 кг, или 82% массы всех заменяемых элементов, а по стоимости — 60%. Это свидетельствует, что указанные элементы трактора чрезвычайно форсированно изнашиваются. Для снижения расхода материалов и денежных средств на возобновление годности этих тракторов при ремонте, а следовательно, эксплуатационных затрат на их содержание необходимы специальные конструкторские разработки, предусматривающие уменьшение массы и снижение стоимости в первую очередь этих элементов и значительное повышение их долговечности. В целях снижения эксплуатационных затрат необходима также организация первоочередного

восстановления и ремонта указанных элементов машин с применением упрочняющей технологии.

Чтобы результаты исследования были высокой практической применимости, количественный анализ поведения машин необходимо вести на достаточно достоверных статистических данных, характеризующих долговечность элементов. Получение таких данных представляется сложным из-за высокой трудоемкости и длительности эксперимента, различия условий использования и возрастного состава машин. Поэтому для получения исходных данных статистических характеристик долговечности элементов машин используют материалы многих исследований после их соответствующего анализа и обработки.

На основе обобщения и анализа имеющихся статистических материалов получены основные достаточно полные характеристики ресурса системообразующих элементов (первой, второй и третьей групп) тракторов ДТг75 в доремонтный и межремонтный периоды, а также характеристики ресурса вспомогательных элементов четвертой группы. Эти характеристики, отражают конкретные условия использования и могут изменяться в применении к различным зонам и условиям работы.

Элементы пятой группы (крепежные детали) при нормальных условиях ремонта и эксплуатации имеют ресурс, обеспёчивающий работу агрегатов и машин в течение межремонтного (доремонтного) цериода. Поэтому характеристики ресурса их не исследуются.

Элементы шестой группы (уплотнения), как показали наблюдения, имеют разную характеристику ресурса. Одни из них (прокладки) при соблюдении требований монтажа могут служить достаточно долго, работоспособность их ухудшается главным образом при разборке. Другая часть элементов этой группы утрачивает служебные свойства в среднем через 1000—1200 мато-часов работы машины (самоподжимные сальники, чехлы уплотнения) с вариацией этого срока Vt=0,22. Низкая долговечность этих элементов обусловливает необходимость выполнения специальных работ, предусматривающих разработку способов ее повышения.

При исследовании статистических характеристик ресурса элементов отмечена общая закономерность в том, что с повышением средних значений ресурса системообразующих элементов, выбывающих из-за механического износа, увеличивается его рассеивание от средних значений. В целях установления характера этой закономерности выполнен корреляционный анализ, результаты которого представлены коэффициентом вариации Vt в зависимости от среднего ресурса элементов второй группы t на рисунке 30 и выражены уравнением регрессии с довольно высоким коэффициентом корреляции ц = =0,67. Подобная'зависимость коэффициентов вариации ресурса вспомогательных элементов четвертой .группы по трактору ДТ-75 получена с коэффициентом корреляции Т1 = 0,57.

Отмеченные закономерности статистических характеристик ресурса элементов трактора ДТ-75 имеют существенное значение для исследований поведения машин. Они позволяют значительно увеличить информацию о ресурсе элементов, получаемую обычно с большими затратами времени и средств, ускорить процесс и углубить познание свойств надежности машин. Поэтому закономерности такого характера следует в дальнейшем уточнять и устанавливать вновь для других машин.

Таким образом, на основе количественного анализа'изменения состояния машин и их элементов возможно определить размеры утрачивания годности элементами машин по мере наработки, предельное состояние машин и агрегатов, когда утрачивается их ресурс. Это существенно облегчает формирование структуры ремонтно-обслуживающих работ.