Качество сборки машин после ремонта

Сборка машин

Технологическим процессом сборки (рис. 12.1) называют комплекс сборочных и слесарных операций, выполняемых с целью получения из отдельных деталей, сборочных единиц и агрегатов готовой машины. Он предусматривает соединение деталей в сборочные единицы, сборочных единиц и деталей в агрегаты, агрегатов, сборочных единиц и деталей в машины в соответствии с их кинематической схемой, характером посадок и величиной размерных цепей.

Рис. 12.1. Технологическая схема сборки:

а – сборочной единицы; б – машины; 1 – базовая деталь; 2 – элемент; 3 – сборочная единица; 4 - машина

Сборка машин может быть последовательной или параллельной.

В зависимости от программы ремонтного производства, конструктивных особенностей и трудоемкости собираемых машин процесс сборки может иметь различные организационные формы.

В единичном и мелкосерийном производствах, как правило, всю сборку выполняет одна бригада высококвалифицированных рабочих на одном рабочем месте. При сборке используют небольшое количество специальной оснастки. Такая концентрированная сборка отличается продолжительностью и применяется в небольших ремонтных мастерских и при ремонте машин в полевых условиях.

В серийном производстве применяют дифференцированную сборку машин со специализацией по отдельным процессам и опе­рациям. Сборочные единицы и агрегаты собираются параллельно на рабочих местах и затем поступают на общую сборку. Использование специализированных бригад значительно повышает производительность труда.

В крупносерийном и массовом производствах используют поточные подвижную или стационарную сборки. Весь процесс сборки расчленяется на отдельные мелкие процессы и операции, продолжительность которых должна быть увязана с тактом производства.

Под тактом Т (мин) понимают промежуток времени, по истечению которого собирается сборочная единица, агрегат, машина,

,

где К – коэффициент запаса производительности сборочного участка;

Т_СМ – длительность рабочей смены, мин;

Т_ОБ – потери времени на обслуживание рабочих мест, мин;

Т_Н.П – потери времени на нормированные перерывы для отдыха, мин;

М – заданный выпуск изделий за смену.

При подвижной сборке изделие находится на конвейере и перемещается через определенные промежутки времени. При сборке крупных машин применяют стационарную поточную сборку, заключающуюся в том, что бригада рабочих, выполнив определенную операцию на одной машине, переходит к другой и выполняет ту же операцию.

Время (мин), затрачиваемое на сборку одной сборочной единицы или выполнение операций, определяют по формуле

Т_СБ = Т_О + Т_В + Т_ОБ + Т_И.П,

где Т_О — основное технологическое время, расходуемое на сборочные

операции, мин;

Т_В — время, затрачиваемое на вспомогательные операции (поднять деталь, взять инструмент и т. д.), мин.

Удобно при расчетах вместо Т_О и Т_В брать их сумму — оперативное время Т_ОП:

Т_ОП = Т_О + Т_В.

Точность сборки машин может быть достигнута различными методами.

Наиболее простой и экономичной является сборка с применением полной взаимозаменяемости, которая сводится к соединению деталей без всякой подгонки и получению при этом требуемого зазора или натяга.

Селективную сборку применяют там, где требуется получить натяг или зазор в более узких пределах, чем при обычных размерах деталей. Это достигается подбором деталей, которые в пределах допуска на изготовление разбивают на несколько групп. Соединяя парные детали из одноименных групп, получают посадки большей точности, чем при серийно изготовляемых деталях.

Для сочленения, имеющего многозвенные цепи и высокую точность замыкающего звена, может быть применена сборка с подбором деталей. Это позволяет расширить допуски на все звенья размерной цепи и значительно удешевить изготовление детали.

Применение компенсаторов дает возможность получить необходимую точность размерной цепи при сборке изменением величины одного из звеньев при сохранении допусков на все остальные звенья в тех пределах, которые приемлемы для производства.

В качестве компенсаторов могут быть использованы прокладки, шайбы, кольца и т. д.

Сборка с применением пригонки деталей по месту состоит в том, что точность замыкающего звена в размерной цепи достигается подгонкой одного из звеньев цепи.

При сборке встречаются разъемные (шпоночные, болтовые) и неразъемные (сварные, заклепочные) неподвижные соединения. Сборка разъемных неподвижных соединений цилиндрической формы может производиться с подогревом отверстия детали или охлаждением вала.

Зависимость между натягом Н (мм) и температурой разогрева t (градус) детали имеет вид

Н ≤ dαt,

где α — коэффициент линейного расширения отверстия, 1/градус.

При прессовой посадке П_РI_З, принятой в горной промышленности,

Н = 0,03 + 0,0005d < dαt,

тогда

.

Усилие запрессовки Р (Н) при сборке соединений с натягом определяют по формуле

Р = f·π·d·l· δ,

где f — коэффициент трения при запрессовке;

d и l — соответственно, диаметр и длина отверстия, мм;

δ — напряжение сжатия, Н/мм².

Общую сборку машин можно производить при заводском ремонте на прицеховых разборочно-сборочных площадках или в сборочных цехах, а при полевом ремонте — на ремонтных площадках. Во всех случаях сборку выполняют в соответствии с сетевыми и календарными графиками при непрерывности сборочных работ и одновременном (параллельном) выполнении технологически не связанных операций.

Высокая блочность горных машин позволяет широко применять узловую сборку, что повышает ее качество и снижает общую трудоемкость сборочных работ. Поступление на ремонтную площадку с ремонтного предприятия сборочных единиц в укрупненном виде (стрелы прямой лопаты в сборе с блоками и механизмом напора; ковша прямой лопаты в сборе с днищем и коромыслом; ковша драглайна в сборе с упряжью и др.) значительно сокращают объем сборочных работ.

Сборка зубчатых передач машин включает в себя установку и закрепление на валах зубчатых колес, установку в сборе валов в корпус, а также проверку и регулировку зацепления.

На правильность зацепления цилиндрических зубчатых колес оказывает существенное влияние положение валов в корпусе. Они должны лежать в одной плоскости и быть параллельными. Величина бокового и рационального зазоров в зацеплении зависит от модуля колес и точности их обработки.

Боковой зазор (мм)

∆_б = bm.

и радиальный зазор (мм)

∆_р = (0,15÷0,3) т,

где b — коэффициент, зависящий от окружной скорости и типа передачи;

т — модуль колес, мм.

Проверку бокового и радиального зазоров в передачах производят с помощью щупов, свинцовой проволоки.

Для проверки правильности касания зубьев в зацеплении рабочие поверхности одного из колес покрывают краской, а затем их прокручивают несколько раз. По величине отпечатка краски на сопрягаемом колесе судят о качестве зацепления. В передачах 7-й степени точности краской должны быть покрыты не менее 75 % длины и 60% высоты зуба, в передачах 8-й степени точности — соответственно 60 и 40 %, в передачах 9-й степени — 50 и 30 % и в передачах 10-й степени точности —40 и 20 %.

Сборка подшипников скольжения заключается в установке вкладыша в корпусе и его подгонке по шейке вала. Для определения степени прилегания внутренней поверхности вкладыша к валу последний покрывают тонким слоем краски и проворачивают несколько раз. Если число пятен контакта составляет не менее шести, то подгонка выполнена правильно. Это положение действи­тельно для валов с частотой вращения до 300 об/мин, для валов с частотой вращения более 300 об/мин число пятен контакта должно быть не менее восьми.

Зазор между валом и верхним вкладышем подшипника при циркуляционной смазке должен составлять 0,006—0,012 диаметра шейки вала.

Сборка подшипников качения заключается в их закреплении на валу и в корпусе. Посадку подшипника с натягом на вал производят с помощью пресса или другого приспособления. Подшипники малых и средних размеров перед установкой нагревают в течение 10—15 мин в минеральном масле с температурой 90— 110 °С. Правильность монтажа подшипника проверяется легкостью вращения вала.

Вибрации быстровращающихся маховиков, шкивов, дисков сцепления, карданных и коленчатых валов вследствие их неуравновешенности играют значительную роль в надежности горных машин. Неуравновешенность возникает в результате неточности размеров деталей, неравномерной плотности материала, погрешности сборки. Она устраняется при механической обработке или сборке с помощью статической или динамической балансировки.

При статической балансировке устраняется неуравновешенность, появляющаяся при несовпадении центра тяжести детали с осью ее вращения. Деталь с дисбалансом, установленная на призме или ролике, под действием неуравновешенной массы создает крутящий момент, стремящийся повернуть деталь неуравновешенной стороной в нижнее положение. Для устранения дисбаланса с утяжеленной стороны производят удаление эквивалентного количества металла или прикрепление к облегченной стороне дополнительного груза. Статической балансировке подвергают детали небольшой длины и диаметра (маховики, шкивы и т. д.). Детали, длина которых значительно превышает диаметр (карданные и коленчатые валы), подвергают динамической балансировке.

По концам вращающейся вокруг оси статически отбалансированной диаметрально расположенными грузами и детали возникают две противоположно направленные центробежные силы J ₁ и J ₂, образующие пару сил. Эти силы стремятся вывести деталь из опор, нагрузить их и вызвать вибрации. Для динамической уравновешенности детали в точках, противоположных размещению грузов и , устанавливают грузы и Моменты центробежных сил от этих грузов должны быть равны моментам центробежных сил J ₁ и J ₂ от грузов и . При динамической балансировке вращение детали происходит на упругих опорах, которые колеблются под действием центробежных сил и их моментов. Прикрепляя к детали пробный груз, добиваются прекращения колебаний одной опоры, а затем ту же операцию производят в отношении другой опоры. По прекращении колебаний опор балансировка заканчивается.

Окраску машин после ремонта производят для предохранения поверхностей деталей от воздействия окружающей среды (коррозии и др.), а также для придания им товарного вида.

При окраске деталей масляными красками применяют масляные грунтовки, состоящие из олифы и пигмента. Для выравнивания загрунтованных поверхностей производят их шпаклевание составами, содержащими 75—78 % мела, 22—25 % сухих пигментов и лака или олифы. Окраска выполняется глифталевыми, нитроглифталевыми и синтетическими эмалями. При нитроэмалевой окраске наносится пять - шесть слоев краски, а при синтетических эмалях два-три слоя. Окраску производят ручным способом, погружением детали в ванну с краской и воздушным распылением лакокрасочных материалов. Для ускорения процесса затвердевания слоя краски ряд деталей подвергают сушке в сушильных камерах. Отделка поверхностей заключается в шлифовании их наждачной шкуркой, полировании пастой и т. д.

При выдаче машины из ремонта ремонтное предприятие прилагает: технический паспорт заводаизготовителя с отметкой о производстве ремонта; акт о выдаче оборудования из ремонта; акт испытаний, предусмотренных действующими правилами и нормами; гарантийный паспорт; а также сопроводительный лист и опись.

Гарантированный срок работы отремонтированного оборудования в угольной промышленности устанавливается коэффициентом 0,8 от гарантированного срока работы нового оборудования, приводимого в паспорте.

Капитально отремонтированное оборудование должно пройти обкатку и испытания (см. п. 4.4.).

12.2. Техническое диагностирование горных машин

Объективным мето­дом оценки необходимости того или иного вида ремонта или технического обслуживания машины является пе­риодический или постоянный контроль технического состояния оборудования, осуществляе­мый методами и средствами технической диагностики [4,5].

Техническое диагностирование при эксплуатации ма­шин обеспечивает проверку их исправности, р0аботоспо­собности, правильности функционирования, поиск дефек­тов и сбор информации для прогнозирования остаточ­ного ресурса.

Основное назначение диагностики – определение с определенной точностью тех­нического состояния конкретной машины или механизма в данный момент времени с минимальным объемом раз­борки или без нее. В результате диагностирования указывают место, вид и причину дефекта.

Цель диагностирования определяется видом технической диагностики: для заводской диагностики —это оценка качества изделия после изготовления (капиталь­ного ремонта); для эксплуатационной – оценка основ­ных рабочих параметров, выявление скрытых неисправ­ностей, установление потребности в техническом обслуживании и ремонте, определение объема работ по техническому об­служиванию и ремонту, прогнозирование ресурса.

Задачи диагностирования:

- предотвратить (предупредить) внезапные отказы узлов и деталей;

- исключить преждевременную замену деталей;

- увеличить время работы оборудования за счет конкретизации сроков технического обслуживания и ремонта;

- сократить время на техническое обслуживание и ремонт за счет точного планирования этих работ.

Эффективность диагностирования обеспечивается своевременным обнаружением и устранением неисправ­ных состояний составных частей машины; исключением необоснованных разборочно-сборочных работ, что сохра­няет технический ресурс объектов диагностики; дости­жением более полной выработки технического ресурса; работой машины в режиме, близком к оптимальному, что повышает ее производительность, снижает расходы материалов и электроэнергии; повышением безопасности работ благодаря своевре­менности получения информации о состоянии составных частей.

Диагностирование горных машин заключается: в проверке исправности и работоспособности объекта в целом и его составных частей с целью уточнения объема работ при техническом обслуживании и ремонте; поиске и преду­преждении неисправностей (в том числе отказов) со­ставных частей объекта; поддержании эксплуатацион­ных показателей в установленных пределах; прогнозиро­вании остаточного ресурса объекта в целом и его со­ставных частей; контроле качества выполнения техниче­ского обслуживания и ремонта объекта и его составных частей.

Руководства и рекомендации по диагностированию разрабатываются конкретно на каждый тип машины, механизма и сборочной единицы и содержат сведения о характерных неисправностях диагностируемого объ­екта и их внешних признаках, методах и технологии диагностирования, контрольно-диагностических сред­ствах, методике расчета допустимых норм и остаточ­ного ресурса.

Диаг­ностирование оборудования представляет собой процесс, при котором на диагностируемый объект осуществляют­ся многократные воздействия (входные сигналы) и про­изводятся измерение и анализ ответов (выходных сиг­налов). Различают два вида диагностирования. Первый вид – функциональное техническое диагностирование, при котором на объект поступают только рабочие воз­действия, предусмотренные рабочим алгоритмом функ­ционирования объекта. В этом случае без перерыва тех­нологического процесса с функционирующего объекта средствами диагностики снимается рабочий (выходной) сигнал. Анализ выходных сигналов позволяет судить о техническом состоянии оборудования.

Основное преимущество функционального техниче­ского диагностирования – осуществление диагноза без остановки технологического процесса.

Второй вид – тестовое техническое диагностирование, осуществляемое подачей на объект тестового воздейст­вия. В большинстве случаев при тестовом диагностиро­вании рабочее функционирование объекта прекраща­ется, поэтому обеспечить непрерывный контроль техни­ческого состояния оборудования не удается.

В угольной промышленности функциональное техни­ческое диагностирование находит применение в основ­ном для энергомеханической части добычных горных машин, транспортные машины и механизмы, вклю­чая электродвигатели без электрооборудования и аппа­ратуры автоматизации, гидрооборудование с насосными стан­циями, приводы конвейеров и т. д.); тестовое техниче­ское диагностирование – для аппаратуры автоматики и электрооборудования горного оборудования.

Техническое диагностирование охватывает всю машину.

Совокупность средств и объекта диагностирования и при необходимости исполнителей, подготовленная к диагностированию или осуществляющая его по определенным правилам, установленным соответствующей документацией, носит название системы технического диагностирования.

К диагностическим средствам относятся приборы, инструменты и приспособления, используемые в диагностической системе.

Системы технического диагностирования могут быть общими и локальными. Объектом диагностирования общих систем является машина в целом, а локальных – ее элементы: агрегаты, сборочные единицы, детали.

Любую машину можно рассматривать как техническую систему, предназначенную для самостоятельного выполнения заданных функций. Структуру системы определяют взаимное расположение деталей, их размеры, форма, зазоры в сопряжениях, характер взаимодействия деталей.

В зависимости от структуры и взаимодействия с внешней средой любая машина порождает множество процессов (шум, излучение тепла, вибрация и т.п.), которые обусловлены ее мощностью, К.П.Д., расходом топлива и др. Параметры таких процессов довольно полно отражают свойства структуры и качество ее функционирования и делятся на обобщенные и частные.

Обобщенные параметры выходных процессов характеризуют общее состояние машины, а частные – ее элементов. Оба вида параметров могут быть измерены на рабочей машине и использованы для определения ее технического состояния без разборки.

В соответствии с этим в практике получили применение следующие виды диагностирования машин: по параметрам рабочих процессов (мощность, расход топлива, тормозной путь, и др.), определенным в динамике; по диагностическим параметрам, косвенно характеризующим техническое состояние машины (температура, шум, вибрации и т. д.), также определяемым в динамике; по структурным параметрам (износ деталей, зазоры в сопряжениях и т. д.), замеряемым в статике.

Определение технического состояния автосамосвалов, локомотивов, приводов конвейеров можно производить по содержанию продуктов износа в масле, калориметрическим, полярографическим, магнитно-индуктивным, радиоактивационным, спектрографическим методами.

Калориметрический метод позволяет определить содержание в масле различных элементов путем сравнения окраски масла с окраской стандартного, имеющего известную концентрацию.

Полярографический метод основан на измерении зависимости между током и напряжением с помощью ртутного электрода, помещенного в исследуемый раствор.

Магнитно-индуктивный метод основан на изменении магнитной индукции в зависимости от содержания металла в пробе масла, помещаемой в катушку индуктивности и вызывающей изменение величины протекающего по катушке тока.

Радиоактивационный метод основан на облучении потоком нейтронов пробы масла, в результате чего продукты износа становятся радиоактивными. Их состав и концентрацию определяют с помощью специальной аппаратуры.

При спектрографическом методе определение содержания продуктов износа в пробе масла производят за счет разложения их на отдельные спектры под действием вольтовой дуги. По содержанию в масле хрома судят об износе поршневых колец.

Локальную оценку технического состояния элементов машин можно производить по внешним размерам деталей и их внутренним дефектам. В первом случае используются весовые методы, метод отпечатков и вырезания лунок, микрометрирование, профилографирование. Во втором случае применяют методы вихревых токов и магнитный, ультразвуковую дефектоскопию, методы с применением излучения и капиллярный.

Метод отпечатков применяется в основном для измерения величины местного износа. Для этого измеряют расстояние от поверхности детали до дна искусственно сделанного углубления и по мере его уменьшения определяют величину износа.

Метод вырезания лунок аналогичен методу отпечатков. Разница лишь в том, что в данном случае на поверхности детали резцом вырезается остроугольная лунка.

Метод микрометрирования заключается в измерении поверхностей деталей и определении их изменений с помощью измерительных приборов.

Для деталей, обладающих небольшими размерами и массой, часто применяют весовой метод. Износ детали определяют по результатам взвешивания.

Метод профилографирования используют для определения величины износа в пределах высоты микронеровностей с помощью снятых профилограмм.

Большое распространение получили косвенные методы и средства диагностики общего состояния системы питания по величине коэффициента избытка воздуха и составу рабочей смеси, а также температуре выхлопных газов.

Для определения технической неисправности двигателя и зоны ее распространения применяют диагностику двигателя путем прослушивания.

Для этих целей применяют и такие прогрессивные методы, как радиоиндикаторный, дифференциальный метод радиоактивных индикаторов, акустический, виброакустический, выполняемые с помощью сложной специальной аппаратуры [2].

Радиоиндикаторный метод заключается в том, что деталь, подвергаемую контролю, предварительно активируют, т.е. в трущуюся поверхность вводят радиоактивные изотопы, которые при износе попадают в смазку и она становится радиоактивной. По величине радиоактивности масла судят об износе.

Более совершенным является дифференциальный метод радиоактивных индикаторов. Он предназначен для проведения непрерывного или периодического контроля степени износа деталей и сопряжений машин. Износ деталей определяют по результатам сравнения уменьшения активности поверхностного активированного слоя с относительным уменьшением активности образцов (эталонов).

Акустическим методом выявляют повышенные стуки и шумы, свидетельствующие о неисправности сопряжений сборочных единиц. Ослушивание осуществляют с помощью электронных или мембранных стетоскопов, а также комбинированных электронных приборов. Для более детального анализа шум записывают на магнитную пленку или другие современные электронные носители информации.

Виброакустический метоод контроля является одним из наиболее прогрессиных Сущность метода состоит в том, что при работе каждая кинематическая пара является источником виброакустического сигнала, параметры которого зависят от ее технического состояния. Зная зависимость между параметрами упругих колебаний и износом отдельных кинематических пар, определяют их техническое состояние.

Диагностирование горных машин можно производить как на передвижных установках, так и на стационарных поста.

В настоящее время с целью предупреждения внезапных отказов производят диагностику и таких элементов горных машин, как металлоконструкции, конвейерные ленты, канаты.

Для проверки состояния элементов металлоконструкций и сварных швов используют ультразвуковой, рентгеновский, люминесцентный и цветной методы диагностики.

Для контроля состояния проволочек резинотросовых лент используют прибор УКДТ-1, позволяющий определить место, степень и характер повреждения тросовой основы ленты по всей ее длине. Принцип действия прибора заключается в непрерывной магнитной дефектоскопии тросов ленты по всему сечению.

Контроль стальных канатов выполняют дефектоскопом ДСКУ. Он предназначен для автоматического счета числа оборванных внутренних и наружных проволочек по всей длине каната. Принцип действия прибора основан на использовании полей рассеивания, возникающих у оборванных проволочек при продольном намагничивании каната.

Для выявления внутренних дефектов в валах приводов роторных экскаваторов применяются ультразвуковые установки. С их помощью проводят оценку состояния валов длиной до 5 м и диаметром до 400 мм. Контроль осуществляют контактным способом при помощи ультразвукового дефектоскопа перед установкой в редуктор и в процессе его работы. Осциллограмма, снятая перед установкой служит образцом, с которым сверяют все последующие.

Процесс диагностирования машин состоит из подготовительного, основного и заключительного этапов. Во время подготовительного этапа на машине монтируют измерительную аппаратуру и датчики. Во время основного этапа после установки режима работы машины замеряют параметры технического состояния и фиксируют их в документации. Это позволяет сопоставить их с ранее замеренными параметрами и определить степень изменения за определенный период работы. На заключительном этапе ставят диагноз, в результате которого определяют характер, объем работ для поддержания работоспособности машины, а также время отправки сборочных единиц и агрегатов в ремонт. По диагнозу определяют, какой вид обслуживания или ремонта надо призвести.

Технология проведения работ по технической диагностике излагается в технологических картах, журналах диагностирования, где перечисляются последовательность операций и применяемые приборы.

Техническая диагностика в процессе эксплуатации горных машин позволяет контролировать их техническое состояние, по которому устанавливается оптимальный межремонтный период или прогнозируется остаточный технический ресурс. Благодаря этому достигается высокая эксплуатационная надежность, уменьшаются затраты на техническое обслуживание и ремонт, сокращаются эксплуатационные затраты в результате своевременного проведения регулировочных работ.

Техническая диагностика создает условий для внедрения сменно-узлового метода ремонта машин. Это в свою очередь позволяет сократить продолжительность ремонтов, снизить их трудоемкость за счет уменьшения разборочно-сборочных работ, применить несложное технологическое оборудование и выполнить ремонт с достаточно высоким качеством. Сокращение сроков ремонта увеличивает пропускную способность ремонтных предприятий, вследствие чего лучше используются производственные площади.

При сменно-узловом методе ремонта полнее используется ресурс агрегатов и сборочных единиц машин и, следовательно, уменьшается расход запасных частей.

На специализированных ремонтных предприятиях технологическая диагностика может быть использована для контроля качества ремонтных работ. Для этого сопоставляют результаты испытаний технического состояния машин после ремонта с техническим состоянием новых. Эти же данные принимают в качестве исходных при постановке диагноза в процессе эксплуатации машин.

13. Особенности эксплуатации карьерного оборудования в

зимних условиях

Условия эксплуатации карьерного оборудования зимой из-за низких температур как правило усложняются [2,10]. Снежные заносы и обледенения затрудняют движение самосвалов, бульдозеров, железнодорожного транспорта. Из-за промерзания горных пород повышается энергоемкость копания экскаваторами, увеличивается расход эксплуатационных материалов, изменяются их свойства, повышается интенсивность изнашивания деталей, затрудняется запуск двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и т. д.

Ухудшение запуска ДВС при низких температурах связано с повышением вязкости масел и топлива, повышением момента прокручивания коленчатого вала, неудовлетворительным смесеобразованием и искрообразованием. Особенно затруднен запуск дизельных ДВС, у которых вязкость топлива увеличивается настолько, что оно с трудом поступает через топливопроводы к топливному насосу и плохо распыляется.

Пуск карбюраторных ДВС при низких температурах затрудняется из-за увеличения вязкости электролита, что вызывает падение емкости аккумуляторной батареи. Например, при изменении температуры 30 % - ного раствора от + 30 до – 30 ⁰С абсолютная вязкость увеличивается от 1,5 до 12,2.

Интенсивность изнашивания деталей машин при низких температурах особенно возрастает в пусковой период, когда подача смазки к трущимся деталям запаздывает. У ДВС в пусковой период богатая и плохо распыленная смесь смывает масляную пленку, а конденсат паров воды увеличивает коррозионное действие продуктов сгорания. Скорость износа деталей поршневой группы существенно зависит от температуры охлаждающей жидкости. При температуре жидкости 50 ⁰С гильзы изнашиваются в 2 раза быстрее, чем при работе в нормальном режиме. При резко пониженной температуре воздуха скорость изнашивания поршневых колец на 20-30 % больше чем в нормальных условиях.

При температуре – 40 ⁰С в структуре металла и других материалов происходят качественные изменения. Они теряют пластичность и становятся хрупкими, причем с увеличением количества углерода в стали переход ее в хрупкое состояние ускоряется. Например, ударная вязкость стали Ст3 при понижении температуры от + 25⁰ до – 25⁰ снижается в два раза.

Из-за застывания масла уже при температуре – 30 ⁰С системы пневматического и гидравлического машинами становятся ненадежными. Резиновые детали (шланги, манжеты) становятся жесткими и непрочными.

У одноковшовых экскаваторов при низких температурах наиболее часто выходят из строя детали и элементы, испытывающие динамические нагрузки с наибольшей частотой их приложения в единицу времени, т.е. стрелы, рукояти, ковш и др.

У вагонов-самосвалов в зимние месяцы выходят из строя элементы, испытывающие ударные нагрузки (хребтовые балки, продольные борта и т. д.).

У автосамосвалов особенно остро реагируют на действие низких температур авторезина и детали из высокоуглеродистых сталей. Несущие конструкции автосамосвалов испытывают значительные ударные нагрузки при езде по неблагоустроенным дорогам и в период погрузки.

У ленточных конвейеров с понижением температуру увеличивается жесткость прорезиненных лент и снижается прочность бельтинга. Обледенение лент вызывает скольжение груза. Для предотвращения расклеивания обкладок при работе лент при температуре до – 40 ⁰С применяют ленты с морозостойкими обкладками.

У буровых станков ударно-канатного бурения в зимние месяцы число отказов возрастает в 2 – 3 раза из-за динамического характера приложения нагрузки.

Работоспособность стальных канатов снижается на 25-30%. Более надежно работают стальные канаты с металлическим сердечником типа ТЛК-РО. Применение низкотемпературных смазок Ц-221 и др. значительно повышает срок службы канатов.

В общем случае низкие температуры воздействуют на машины двояко; во- первых, они ухудшают физико-механические свойства материалов, используемых в конструкции машины или применяемых при ее работе (смазочные материалы, рабочие жидкости, топливо), и, во вторых ухудшают условия ее работы промерзание пород, налипание, намерзание. Ухудшение отдельных свойств материалов и условий работы машин вызывает снижение несущей способности элементов, появление дополнительных нагрузок, повреждение поверхностей.

Обнаружение и устранение отказов при низких температурах требует гораздо больших затрат времени, чем в обычных условиях.

Подготовка машин к зимней эксплуатации включает: утепление кабины и двигателя; заполнение системы охлаждения низкозамерзающей жидкостью, а системы смазки – специальным маслом; промывку системы питания; перезарядку аккумулятора; регулировку систем применительно к зимним условиям; подготовку пусковых устройств.

Дизельные двигатели в зимний период должны работать на зимних дизельных топливах З, ДЗ, или ДА. При отсутствии последних в летнее дизельное топливо добавляют керосин: для автомобильных дизелей – 40 % при температуре – 20 ⁰С; 60 % – при – 30 ⁰C, а для тракторных дизелей – 10 % при – 30 ⁰С и 20 % – при – 35 ⁰С. Вязкость дизельных смазок в зимний период должна быть не ниже 8 сСт при 100 ⁰С. Выбор марок масел производят по таблице смазки.

В зависимости от температуры тепловой режим двигателя условно подразделяют на нормальный (75 – 95 ⁰С), пониженный (55 – 75 ⁰С) и низкий (35 – 55 ⁰С). Скорость изнашивания деталей при нормальном тепловом режиме двигателя в 4 раза меньше, чем при низком. Поэтому поддерживание нормального теплового режима в двигателе имеет большое значение.

При подготовке электрооборудования машины к зимним условиям эксплуатации проверяют систему освещения, генератор, магнето, свечи и аккумуляторы. Температура замерзания электролита в аккумуляторе зависит от его плотности, например, плотность электролита летом должна быть 1,250, а зимой при температуре замерзания – 58 ⁰С – 1,27.

Подготовка трансмиссий и ходовой части машины к зиме заключается в ее промывке дизельным топливом и заполнении зимними марками масел.

Запуск ДВС автосамосвала при низких температурах может производиться без подогрева двигателя и с предварительным его подогревом.

Система холодного запуска ДВС основана на использовании незамерзающих зимних масел, специальных пусковых топлив и приспособлений, а также устройств проворачивания коленчатых валов при запуске.

Для подогрева ДВС используют передвижные средства препусковой подготовки, индивидуальные подогреватели и стационарные установки групповой подготовки.

Автосамосвалы БелАЗ-540, БелАЗ-548А на ряде горных предприятий оборудуют индивидуальными пусковыми подогревателями ПЖД-600(подогреватель жидкостный дизельный).

Наибольшее распространение получили групповые установки для полготовки автосамосвала к пуску. Они оборудуются устройствами воздухообогрева, обогрева горячей водой, электрообогрева, парообогрева. При электрообогреве в водяную или масляную систему двигателя устанавливают термоэлемент. Установки парообогрева имеют значительные недостатки зимой в связи с образованием наледей на узлах соединения шлангов с патрубками двигателей. Поэтому их заменяют установками воздухообогрева, которые обеспечивают ведение комплексной тепловой подготовки всех сборочных единиц и агрегатов автосамосвалов, полную автономию автономию этих машин от установки обогрева и исключают необходимость оборудования автомобиля устройствами для тепловой подготовки. Подогрев и подача воздуха в систему воздуховодов производится конвективными или огневыми калориферными установками. В качестве теплоносителя таких установок используют пар, воду. Огневые калориферы применяют для парка машин не менее 40 единиц. Схема огневого калорифера приведена на рис. 13.1.

Воздух в калорифер поступает от вентилятора по воздуховодам 1 и 2. По первому воздуховоду он подается в камеру сгорания 3, где нагревается, а по второму – в смесительную камеру 4, где смешивается с нагретым воздухом и по магистральному трубопроводу 5 поступает к каждой машине. Подачу топлива в камеру сгорания производят с помощью форсунок 6 двигателя КДМ-46 и насоса высокого давления. Качество сгорания топлива регулируется подачей воздуха через заслонку 7.

Рис. 13.1. Схема огневого калорифера

На некоторых горных предприятиях в качестве огневых калориферов используют турбинные авиационные двигатели.

Применение подогрева воздуха – это одно из самых эффективных и безопасных средств для облегчения пуска дизельных двигателей в условиях низких температур.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: