ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТОЯНИЯ ТЕХНИКИ

УДК

ББК

В

Печатается по решению методического

совета ФГОУ ВО «Курская ГСХА»

Агеев Е.В.,Алехин Ю.Г. Технология ремонта машин: учебное пособие

[Текст]/ Агеев Е.В.,Алехин Ю.Г.- Курск: Изд-во Курск. гос. с.-х. ак.,

2016. – 118 с.

Учебное пособие подготовлено в соответствии с требованиями ГОС ВПО по направлению35.03.06 Агроинженерия профиль «Технический сервис в АПК». В пособии рассматриваются современные методы ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин и агрегатов. Способы и методы поддержания автопарка в технически исправном состоянии.

Для студентов сельскохозяйственной академии, обучающихся по направлению35.03.06 Агроинженерия профиль «Технический сервис в АПК».

Рецензент:

Гадалов В.Н., доктор технических наук, профессор

Колмыков В.И., доктор технических наук, профессор

© ФГОУ ВО «Курская ГСХА», 2016

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТОЯНИЯ ТЕХНИКИ

Каждая новая машина (изделие) имеет определенные показатели надежности и работоспособности, которые характеризуют ее качество.

Надежность — свойство объекта (изделия) выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуата­ционных показателей в заданных пределах, соответствующих задан­ным режимам и условиям использования технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования.

Надежность является комплексным свойством, которое в зависимос­ти от назначения объекта (изделия), условий его эксплуатации может включать безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохра­няемость в отдельности или определенное сочетание этих свойств как для объекта (изделия), так и для его частей.

К эксплуатационным показателям относятся производительность, скорость, расход энергии, топлива и т. п. (ГОСТ 13377 — 88).

Ремонт — комплекс операций по восстановлению исправности или работоспособности объекта (изделия) и восстановлению ресурса объек­та или его составных частей (ГОСТ 18322 — 78). Ремонт является эта­пом эксплуатации объекта (изделия).

Работоспособное состояние (работоспособ­ность) — состояние объекта (изделия), при котором он способен выполнять заданные функции, сохраняя значения заданных парамет­ров в пределах, установленных нормативно-технической документа­цией (ГОСТ 13377 — 88).

Такими параметрами могут быть, например, мощность, скорость, производительность, расход топлива и смазки, показатели качества работы (равномерность глубины вспашки, заделки семян, чистота обмо­лота и др.).

Исправность или неисправность — состояние объекта (изделия), при котором он соответствует всем требованиям или не соответствует хотя бы одному из требований, установленных нормативно-техничес­кой документацией (ГОСТ 13377 —88).

Не всякая неисправность связана с потерей работоспособности. Например, у машины повреждена окраска, подтекает сальник водя­ного насоса и т. д. Такая машина неисправна, однако она остается работоспособной.

Неисправность машины является результатом появления неисправ­ностей в ряде ее составных частей. В свою очередь, неисправность составных частей — результат дефектов в сопряжениях и у деталей, входящих в них.

Дефекты сопряжений можно подразделить на следующие:

а) потери жесткости соединений и связей характеризуются ослаблением резьбовых и заклепочных креплений отдельных составных частей и деталей машины. Потери жесткости вы­зывают нарушение герметичности в соединениях (приводят к подтека­нию масла, воды, топлива, пропуску воздуха и газа, попаданию аб­разивов внутрь машины), вызывают динамические нагрузки, приво­дящие к поломке деталей;

б) нарушение посадки характеризуется увеличением зазоров в подвижных соединениях и уменьшением натяга в непод­вижных. При этом увеличение зазоров в подвижных соединениях яв­ляется наиболее распространенным дефектом, охватывающим до 70% всех дефектов сопряжений.

в) изменение взаимоположения деталей и со­ставных частей машины — нарушение их нормального местоположения, потеря соосности, параллельности и перпендикуляр­ности осей деталей относительно друг друга, изменение расстояния между деталями. Например, при деформации стержня шатуна нару­шается параллельность осей отверстий верхней относительно нижней головки. При деформации рамы, стоек и других деталей у культи­ваторов и сеялок нарушается положение рабочих органов — лап или сошников и др. Эти неисправности приводят к возникновению допол­нительных усилий и напряжений в сопрягаемых деталях и их опор­ных поверхностях, к поломкам деталей и потерям эффективных по­казателей;

г) нарушение контакта сопряженных поверхностей характеризуется изменением площади их прилегания (чаще умень­шается). Например, при деформациях сопрягаемых плоскостей блока и головки, при износах клапанов и их гнезд в головке, нарушается герметичность соединений, при износах зубьев шестерен увеличивают­ся напряжения на отдельных участках поверхности, что ведет к ускорению процессов изнашивания или деформации деталей.

К числу дефектов деталей машин относятся износы, отложения или наносы, деформации и разрушения, изменение свойств материала деталей и коррозия свободных поверхностей.

Износы. Основными причинами, порождающими дефекты деталей, является физический или материальный их износ. При работе машины на поверхностях деталей в результате трения происходят непрерыв­ные процессы, которые приводят к изменению физико-механических и химических свойств их материала, формы, размеров, микрогеомет­рии поверхностей, массы детали и других показателей.

Процесс разрушения и удаления материала с поверхности твердого тела и накопление его остаточной деформации при трении, проявля­ющийся в постепенном изменении размеров и форм тела, называется изнашиванием. Результат изнашивания, определяемый в уста­новленных единицах, называется износом.

Значение износа может выражаться в единицах длины, объема, массы и др.

Изнашивание деталей определяется различными видами трения. В машинах и механизмах различают два вида трения: по наличию и характеру движения и по наличию смазочного материала.

По наличию и характеру движения трение подразделяется на трение покоя и трение движения, которое имеет следующие разновидности: трение качения и трение скольжения.

По наличию смазки различают трение без смазочного материала и трение со смазочным материалом.

Все эти виды трения в той или иной степени сопровождают рабо­ту деталей и их сопряжений и вызывают изнашивание.

Различают изнашивание механическое и коррозионно-механическое.

Механическое изнашивание происходит в резуль­тате механических воздействий.

Коррозионно-механическое изнашивание происходит в результате механического воздействия, сопровождаемого химическим или электрическим взаимодействием материала со средой.

Наиболее распространенным является механическое изнашива­ние, которое имеет следующие разновидности:

а) абразивное — в результате режущего или царапающего дейст­вия твердых частиц, находящихся в свободном или закрепленном состоянии;

б) гидроабразивное (газоабразивное) — в результате действия твердых частиц, взвешенных в жидкости (газе) и перемещающихся относительно изнашивающегося тела потоком жидкости (газа);

в) эрозионное — в результате воздействия потока жидкости или газа;

г) усталостное механическое изнашивание — в результате усталостного разрушения при повторном деформировании микрообъемов ма­териала поверхностного слоя. Усталостное изнашивание может проис­ходить как при трении качения, так и при трении скольжения;

д) кавитационное изнашивание — гидроэрозионное изнашива­ние при движении твердого тела относительно жидкости.

Разновидностями коррозионно-механического изнашивания явля­ются: окислительное, при котором основное влияние на изнашивание имеет химическая реакция материала с кислородом или окисляющей окружающей средой; изнашивание при фреттинг-коррозии — из­нашивание соприкасающихся тел при малых колебательных отно­сительных перемещениях.

Различают еще изнашивание при заедании в результате схватыва­ния, глубинного вырывания материала, переноса его с одной поверх­ности трения на другую и воздействия возникающих неровностей на сопряженную поверхность.

Наносы. У многих деталей возникают и развиваются неисправности из-за отложений, появляющихся на их поверхностях. Это связано, во-первых, с наличием абразивов в воздухе, масле и топливе, посте­пенным накоплением частиц в масле и, во-вторых, с разложением материалов и продуктов, участвующих в работе машин (нагар, накипь, кокс, смола и др.). Наносы вызывают изменение режимов теплообмена, формы и размеров деталей, что приводит к ухудшению работоспособ­ности сборочных единиц или машины.

Деформации и разрушения. В процессе работы многие детали испытывают длительные воздействия крутящих моментов, динамических нагрузок и высоких температур, которые могут привести к пластичес­кой деформации и даже поломке деталей. Эти деформации могут проявляться в виде коробления поверхностей головок блока и блоков, изгиба и скручивания (шатуны, рамы, валы), усадки по длине или высоте (пружины, рессоры).

Изменение свойств материала деталей. По мере работы машин под действием переменных температур, нагрузки и других факторов изме­няются механические, физические и химические свойства материалов деталей. Например, упругие детали (сальники, прокладки, манжеты) теряют эластичность и упругость, а намагниченные — магнитные свойства, у пластин аккумуляторов происходит сульфатация или выпадение активной массы, изменяется твердость поверхностей (ша­тунные и коренные шейки коленчатых валов) и т. д.

Основные мероприятия по предупреждению неисправностей:

1. Во время ремонта следует максимально использовать приработан­ные пары в подвижных и неподвижных сопряжениях деталей (не распаровывать детали, бывшие в эксплуатации), тщательно проверять и производить центрирование осей взаимосвязанных агрегатов и ком­плектных групп (при ремонте), проверять и регулировать зазоры в подвижных регулируемых сопряжениях, многократно проводить очистку и мойку деталей и комплектных групп, применять приремонтное диагностирование и др.

2. После ремонта необходимо правильно обкатывать отремонтированную машину, постепенно увеличивая нагрузку, тщательно проверять и при необходимости подтягивать крепления.

3. Во время эксплуатации не допускать перегрузок машины, обеспечивать чистоту при заправках топливом и смазкой, использовать мягкую воду для охлаждения, обеспечивать нормальную очистку воздуха, не допускать перегревов, обеспечивая нормальные режимы охлаждения масла и воды и др.

4. Своевременно проводить техническое обслуживание и ставить на хранение машины, обращая особое внимание на своевременную очистку полостей картеров двигателя, трансмиссии, блоков и поддо­нов агрегатов от абразивных частиц и продуктов износа. Обеспечи­вать защиту неокрашенных поверхностей при хранении смазками с использованием ингибиторов или применяя летучие ингибиторы кор­розии в закрытых полостях картеров, поддонов, полостей цилиндров и др.

Кроме физического, различают еще моральный износ, под которым понимают потерю средствами труда стоимости вследствие роста производительности труда и технического прогресса в машинострое­нии.

Отказ — событие, заключающееся в нарушении работоспособно­сти изделия.

Наработка — продолжительность или объем работы объекта (изделия). Наработка может исчисляться в часах, моточасах, условных эталонных га, кВт∙ч электроэнергии и т. д.

Срок службы — календарная продолжительность эксплуатации объекта (изделия) от момента его ввода до окончания эксплуатации.

Ресурс (технический ресурс) — наработка изделия от начала эксплуатации или ее возобновления после капитального ремонта до нас­тупления предельного состояния.

Безотказность — свойство объекта (изделия) непрерывно сохра­нять работоспособность в течение некоторого времени или некоторой наработки.

Долговечность — свойство объекта (изделия) сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта. Количественно оцени­вается наработкой.

Ремонтопригодность — свойство объекта (изделия), заключающее­ся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения его отказов, повреждений и устранению их последст­вий путем проведения технических обслуживаний и ремонтов. Ко­личественно оценивается затратами труда и средств на восстановление работоспособности.

Сохраняемость — свойство объекта (изделия) непрерывно сохра­нять исправное и работоспособное состояние.

Для установления состояния деталей и сопряжений в машине при техническом обслуживании, перед ремонтом и в процессе его, опреде­ления необходимого объема регулировочных и ремонтных работ, а так­же качества регулировок составных частей, применяют безразборные методы диагностирования.

В зависимости от назначения проверки применяют следующие виды диагностирования:

1. Определение работоспособности машины или агрегата. При этом виде диагностирования определяют (снимают) технико-экономические показатели функционирования машины (мощность двигателя, удель­ный расход топлива и смазки, величину компрессии и др.).

2. Определение неисправности машины. При этом диагностирова­нии определяют работоспособность отдельных комплектов групп, агрегатов и машины (зазор между бойком коромысла и стержнем клапа­на, натяжение ремней и гусеничного полотна, работу термостата, правильность установки рабочих органов у плугов, сеялок, культи­ваторов и других машин).

3. Определение ресурса машины. При этом выявляют остаточ­ный ресурс машины, агрегатов и отдельных комплектных групп для определения возможности их дальнейшей эксплуатации без ремонта или необходимости его проведения. Например, в процессе разборки двигателя определяют состояние цилиндропоршневой и кривошипно-шатунной группы и при остаточном ресурсе, равном межремонтно­му интервалу, такой комплект не ремонтируют; определяют ресурс двигателя, топливного и масляного насоса, пускового двигателя, коробки передач и др.

Эти виды диагностирования могут быть использованы и при опреде­лении качества ремонтных работ.

Контрольные вопросы и задания

1. Что такое работоспособность, исправность машин? 2. Что понимают под неисправностью, отказом? 3. Дайте характеристику понятий «надежность», «изна­шивание», «ресурс». 4. Какие виды неисправностей наблюдаются в сопряжениях и какие у деталей? 5. Какие различают виды трения? 6. Какие бывают виды изна­шивания деталей? Сущность процессов, происходящих при этом. 7. Приведите при­меры деталей, где преобладают те или иные характерные виды изнашивания. 8. Что такое моральный износ машины? 9. Что такое наносы, какие они бывают? 10. Оха­рактеризуйте группы неисправностей: деформации и разрушения, изменения свойств материалов. 11. Какие бывают виды диагностирования в зависимости от назначения? 12. Каковы мероприятия по предупреждению неисправностей машин?

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: