Реферат: Закономірності виміру головних показників роботи тракторів в експлуатації

Реферат

на тему:

Закономірності виміру головних показників роботи тракторів в експлуатації

Зміст

1. Закономірності виміру головних показників роботи тракторів в експлуатації

2. Зміни показників надійності тракторів і їхніх складових в експлуатації

2.1 Характеристика станів і формування експлуатаційних несправностей

2.2 Закономірності зношування основних з'єднань і гранично-допустимі стани

2.3 Зміна показників безвідмовності комплектуючих виробів тракторів

2.4 Зміна показників довговічності складових частин тракторів

2.5 Зміна показників ремонтопридатності тракторів

2.6 Значення оціночних показників характеристик ремонтопридатності вузлів, агрегатів і систем трактора

2.7 Зовнішні ознаки типових відмов і їхні можливі причини

1. Закономірності виміру головних показників роботи тракторів в експлуатації

За тривалий період експлуатації тракторів, зокрема такої його складової частини як двигун, характеризується певною зміною стабільності потужностних і економічних показників. Динаміка зміни цих показників у процесі експлуатації двигунів має певну закономірність, що проявляється практично незалежно від періоду випуску двигунів.

Слід зазначити, що моторними заводами разом з науково-дослідними організаціями постійно ведуться розробки по створенню нових ефективних конструктивних рішень двигунів, а такі по модернізації й удосконалюванню існуючих I конструкцій. Прикладом може бути проведення робіт з підвищення технічного рівня двигуна Д-240 (модифікація моделі 1411/12,5), установлюваного на одному з найпоширеніших в агропромисловому комплексі тракторі МТЗ - 80/82.

Ступінь фактичного підвищення технічного рівня двигунів Д-240 і наявна закономірність зміни параметрів добре ілюструються при порівняльному аналізі двох партій двигунів (по 6 шт. у кожній партії) за наробіток 8000 мотогодин (перша партія) і 9000 мотогодин (друга партія), експлуатованих (випробовуваних) на тракторах МТЗ-80/32 у південній зоні України. Причому за результатами випробувань першої партії двигунів Мінським моторним заводом і ОФ НАТИ були розроблені заходи, спрямовані на підвищення їхньої надійності. Ці заходи реалізовані I на двигунах другої партії, установлених на тракторах МТЗ-80/82,1 пріцюючих в ідентичних умовах.

Як відомо, технічний рівень тракторних двигунів оцінюється комплексом показників, у числі яких поряд з потужно-економічними показниками й показники безвідмовності. Як оцінний показник безвідмовності прийнятий середнє число відмов на один двигун.

Для оцінки ступеня зміни економічності двигунів використають коефіцієнти, що характеризують середні значення зміни питомої витрати палива

1

де, ∆ ge1i=|gen1i - get1i| - абсолютна величина відхилення питомої витрати палива двигунів першої партії при i-тім наробітку, j - порядковий номер двигуна, п. - кількість двигунів, gen1i - питома витрата палива двигунів першої партії до проведення операцій TO-3 при i - тому наробітку, get1i - питома витрата палива двигунів першої партії після проведення операцій ТЕ-3 при i - тому наробітку.

Аналогічно

 2

тільки для двигунів другої партії.

Для оцінки потужностних показників використають коефіцієнти, що характеризують середні значення зміни потужності двигуна

 3

де Nei1 = |Neni1 - Neti1| - абсолютна величина відхилення потужності двигунів першої партії в i - тім інтервалі наробітку;

Nei1 - потужність двигуна першої партії до проведення ТЕ-3 при i - тому наробітку;

Neti1 - потужність двигуна першої партії після проведення ТЕ-3 при i - тому наробітку.

Аналогічно

4

для двигунів другої партії.

Для оцінки ступеня поліпшення показників, що характеризують зміну питомої витрати палива, у кожному інтервалі наробітку використається коефіцієнт Q gei, обумовлений з відношення

5

а для оцінки ступеня поліпшення показників, що характеризують зміну потужності в кожному інтервалі наробітку, використається коефіцієнт QNei, обумовлений з відношення

6

Трактори із установленими на них двигунами обох партій I використалися на однакових видах робіт і приблизно в однаковому I обсязі (табл.1).

З таблиці видно, що частка транспортних робіт для тракторів першої партії склала - 47,2%, а для другого - 49,1%; суцільної культивації - 9,3 і 9,4% відповідно, міжрядної обробки - 3,5 і 12,2%, збирання кукурудзи на силос і зерно - 15 і 16,8%, імітації тягового завантаження (з баластовими завантажувальними пристроями при відсутності корисних робіт) - 11,9 і 4,1%.

Результати випробувань показали, що впровадження комплексу конструкторсько-технологічних заходів на двигунах другої партії забезпечило зниження середнього числа відмов у порівнянні I із двигунами першої партії в цілому в 1,3 рази {табл.1) у тому числі: по системі змащення в 2,35 рази, по головці циліндрів в 2,28 рази, по кривошипно-шатунному механізмі в 1,53 рази. Незначне зниження числі відмов по системі охолодження пояснюється тим, що встановлені на двигунах другої партії ущільнення водяних насосів типу "ВАЗ" не впали очікуваного ефекту через те, що система охолодження в експлуатації заповнювалася не антифризом, а водою.

Таблиця 1. Порівняльні дані по безвідмовності двигунів Д - 240

Впровадження паливного насоса 4УТНМ повністю виключило такі відмови як поломки пружин регулятора й насосних секцій, руйнування підшипників кулачкового вела. Разом з тим, необхідно продовжити роботи з підвищення довговічності стопорних гвинтів тол - I нагелів, прокладок насосних секцій, а також паливопроведення малого тиску. Впровадження захисних кілець із фторопласта на окантовках гільзових отворів прокладки головки блоку повністю виключив випадки прогоряння й прориву прокладок, стійки валика коромисел підвищеної твердості з додатковим кріпленням, шайби пружини клапанної збільшеної товщини дозволили знизити число I відмов по головці циліндрів в 2,29 рази. Впровадження поршнів з нерезистової вставкою під верхнє кільце, верхнього компресійного кільця із хромовим покриттям і бочкообразной формою робочої поверхні, других і третього компресійних кілець "хвилинного" типу й маслоз’ємні кільці коробчатого типу зі спіральним розширником, вкладишів з біметалу із трикомпонентним прироботочним покриттям, кришки коркового типу, маслозаливної горловини й ряду інших заходів знизило середнє число відмов по блоці циліндрів і кривошипно-шатунному механізму в 1,54 рази. Комплекс конструкторсько-технологічних заходів, впроваджений на другій партії двигунів повністю виключив відмови деталей гільзо-поршневої групи протягом заданого ресурсу, а число відмов деталей клапанного механізму знизив на 6055. Значно (в 2,4 рази) знизився вихід з ладу ременів вентилятора. Установка маслозаливної горловини із кришкою коркового типу забезпечила надійність фіксації кришки й виключила підтікання масла. Підвищилася надійність моноциклона зі зміненою фіксацією ковпака. У такий спосіб впровадження заходів знизило загальне число відмов по двигуні на 23%, у тому числі: на 7,1% по I групі складності, на 23,8% по 2 групі складності й на 33,3% по 3 групі складності. Наробіток на відмову підвищилася на 32,4%, у тому числі по I групі складності на 20,9%, по 2 групі - на 48% і по 3 групі складності на 68,8$. Більше інтенсивне зростання наробітку на відмову в порівнянні зі зниженням загального числа відмов пояснюється тим, що число відмов по першій партії двигунів враховано за період випробувань в обсязі 8000 мотогодин, а другий за 9000 мотогодин.

Заходи, впроваджені на двигунах другої партії, мали своєю метою зниження трудомісткості технічного обслуговування, поліпшення потужно-економічних показників, зниження витрати масла на вигар.

Таблиця 2. Зайнятість тракторів МТЗ - 80/82 по видах робіт (в%)

Зокрема, на цих двигунах (як і в цілому на тракторах) впроваджена нова система технічного обслуговування, що передбачає проведення ТО-Э із заміною масла в картері двигуна через 500 годин роботи, а не через 240, як це прийнято для серійних тракторів (табл.3), що дозволяє заощаджувати щорічно до 40 кг масла МІГ на кожний трактор.

Таблиця 3. Періодичність технічного обслуговування тракторів (двигунів)

У процесі випробувань для виявлення стабільності значень потужності й питомої витрати палива при кожному технічному обслуговуванні УЗ (ТЕ-3) проводилися випробування двигунів на гальмовому стенді. При цьому значення знімалися двічі. Безпосередньо після проведення трактором польових робіт (але 10-3) і потім відразу ж після проведення операцій технічного обслуговування з метою приведення значень показників у відповідність із вимогами технічних умов (ТУ) на трактор. На мал.2.1 представлені розподіли значень коефіцієнтів стабільності питомої витрати палива й потужності двигунів, розрахованих по формулах 1...4. Як видно з малюнка, названі показники хоча й краще у двигунів другої партії, але зберігають ту ж закономірність.

Наведені в табл.2.4 значення коефіцієнтів і розраховані по формулах 5 і 6 характеризують ступінь поліпшення значень потужності двигуна й питомої витрати палива другої партії двигунів стосовно двигунів першої партії. Закономірність зміни цих показників також зберігається.

Таблиця 4. Розподіл коефіцієнтів, що характеризують ступінь поліпшення значень питомої витрати палива й потужності двигунів другої партії

Як видно з таблиці 4 двигуни другої партії щодо цього значно краще. У цілому за наробіток 8000 мотогодин середній коефіцієнт поліпшення значень показника питомої витрати палива склав 1,36, а для потужності - 1,41.

На двигунах другої партії відзначене також зниження величини вигару масла (табл.5), що визначалася в результаті проведення вигарних циклів.

Таблиця 5

Зниження величини вигару масла за результатами контрольних вигарних циклів (у середньому на один двигун)

2. Зміни показників надійності тракторів і їхніх складових в експлуатації

2.1 Характеристика станів і формування експлуатаційних несправностей

Класифікація відмов, як фактора розпізнавання їхніх причинно-наслідкових зв'язків

Пошук резервів підвищення експлуатаційної надійності тракторів пов'язаний з вивченням причин основних відмов, до яких віднесені ресурсні відмови й повторювані відмови 2 і 3 груп складності. Аналіз цих відмов з урахуванням характеру їхнього виникнення I показав, що причиною виникнення відмов тракторів у реальній експлуатації є наступні три джерела:

конструктивно-технологічні недоробки заводів-виготовлювачів тракторів і комплектуючих виробів;

неякісний ремонт складових частин тракторів на підприємствах Держагропрому;

низький рівень технічної експлуатації тракторів у господарствах.

Для конкретизації джерел виникнення відмов останні класифіковані на заводські, ремонтні й експлуатаційні. У перше поняття включені конструктивні й виробничі відмови, пов'язані з діяльністю заводів-виготовлювачів, у друге - виробничі відмови, що виникли в результаті неякісного ремонту. З обліком того, що експлуатаційні відмови пов'язані з рівнем технічної експлуатації тракторів, така класифікація відмов дозволяє адекватно відбити зазначені джерела їхнього виникнення.

Приймаючи за основу узагальнену класифікацію відмов і несправностей, наведену в / /, доповнимо її деякими положеннями (мал.1). За вихідне відправлення в узагальненій класифікації прийнятий потік відмов, розділений на відмови по характерних ознаках.

Приймаючи, що відмови по джерелу виникнення розділені на заводські, ремонтні й експлуатаційні, розглянемо їхню подальшу класифікацію.

По зовнішньому прояві вони підрозділені на явні й неявні, по частоті появи - одиничні й систематично повторювані; по можливості прогнозування - прогнозовані й непрогнозовані, по впливі на довговічність - впливаючі на довговічність і не впливають на неї, через - не пов'язані з руйнуванням і обумовлені руйнуванням, по виду елемента, що відмовив, - конструктивні й неконструктивні, за умовою роботи елемента - працюючі в парі тертя й не в парі тертя.

Залежно від характеру прояву відмови можуть бути пов'язані з руйнуванням і розривом металевих конструкцій, ушкодженням неметалічних виробів, розрегулювання, поломкам, тріщинами, прогорянням, зношуванням, оплавленням, зривом і й. п. .

По способі усунення відмови можуть зватися тих операцій профілактичних впливів і ремонту, за допомогою яких вони усуваються (заміна, відновлення, регулювання, підтяжка, промивання, очищення й т.д.). По способі усунення з урахуванням розбірно-складальних робіт відмови прийнята класифікувати по трьох групах складності - 1, 2,3.

У класифікації виділені наступні групи характерних ознак відмов залежно від наступних особливостей, походження, зовнішній прояв, причина виникнення, частота появи, вид елемента, що відмовив, умови роботи, вплив на довговічність, характер прояву, спосіб усунення.

Узагальнена класифікація (з метою можливості оцінки відмов, що усувають у польових умовах) доповнена ще рядом ознак, що характеризують походження експлуатаційних відмов - місце усунення, умови виникнення (види виконуваних с. - г. робіт) і можливість визначення відмов убудованими засобами спостереження за технічним станом тракторі.

По ознаці походження експлуатаційні відмови підрозділяються на відмови, пов'язані з порушенням режимів роботи й агрегатування тракторів із с. - г. машинами, відмови, обумовленою роботою із забрудненими або використовуваними не по призначенню сортами масел і палива; відмови, що є наслідком порушення правил ТЕ.

По ознаці, що характеризує місце проведення відбудовних робіт, відмови (залежно від їхньої складності) класифіковані усува як безпосередньо в полі, тракторній бригаді, у майстерні господарства або на ремонтних підприємствах.

Залежно від можливості визначення моменту настання відмов убудованими приладами вони підрозділені на діагностируємі (контрольовані) і не діагностируємі (неконтрольовані) безпосередньо в процесі роботи трактора з місця тракториста.

Поряд з розмаїтістю відмов по номенклатурі для кожного виду виконуваних робіт існують їхні характерні риси. При роботі на оранці в умовах великого навантаження на двигун, запиленості, підвищеного температурного режиму виникають відмови по двигуні, гідронавісній системі, коробці передач; на транспортних роботах - відмови по гальмах, рульовому керуванню, електроустаткуванню, ходовій системі. Тому в узагальненій класифікації передбачений поділ відмов, що виникають при виконанні різних робіт (оранки, культивації, транспортних робіт, інших видів с. - г. робіт).

З урахуванням доповнених ознак пропонована класифікація відмов і несправностей дає можливість досить повно провести їхню якісну оцінку й, в остаточному підсумку, намітити шляхи по розробці рекомендацій, спрямованих на підвищення працездатності тракторів в експлуатації, уточнити номенклатуру й періодичність операцій ТЕ стосовно до реальних умов роботи.

За результатами експлуатаційних спостережень узагальнені дані по працездатності тракторів (на прикладі колісного трактора кл.3) проведена класифікація відмов і несправностей за узагальненою схемою.

На мал.2представлена діаграма, що характеризує появу відмов і несправностей в експлуатації.

Як видно з діаграми, по експлуатаційним причина л виникає 34% відмов, з них 13% через порушення правил ТЕ (несвоєчасне проведення або невиконання ряду операцій ТЕ), 14% - через непідготовленість тракториста й порушення режимів роботи тракторів, 3% через роботу із забрудненими маслами й паливом. У першу чергу до цих видів відмов варто віднести стабільність регулювань форсунок і паливних насосів, прогоряння прокладки головки циліндрів, текти масла з під ковпак головки циліндрів і води з-під манжети сальника крильчатки водяного насоса, зависання клапана витрати рульового керування, золотника розподільника гідросистеми, руйнування підшипників хрестовин карданів, порушення регулювання муфти зчеплення й т.д.

Відмови конструктивного й технологічного характеру, також як виникнення тріщин, різного роду поломки, руйнування, деформація й розриви виробів, на частку яких доводиться до 63%, обумовлені головним чином конструктивними недоробками, порушенням технології виготовлення й зборки, низькою якістю зварювання й інших технологічних процесів виробництва.

Усунення виникаючих відмов відбувається, в основному, шляхом заміни СЧ, РЄ й деталей (68%), відновленням виробів, що відмовили (20%) і лише 4% відмов усувається регулюванням, під тяжкої, очищенням, промиванням і іншими подібними прийомами. Разом з тим певне число відмов в умовах експлуатації практично не усувається (до 8%), Трактори нерідко працюють із підтіканням води, палива й масел, несправною світловою й звуковою сигналізацією.

Основною технічною базою для усунення виникаючих нескладних відмов є тракторна бригада, де усувається до 76% наслідків відмов I і 2 груп складності. Близько 18% відмов усувається в центральних майстерних господарств (відмови 3 групи складності) і тільки невелика частина відмов (до 3%), пов'язаних з розчленовуванням або заміною СЧ, усувається в ремонтних підприємствах. Безпосередньо в полі усувається до 3% відмов і несправностей. Таким чином, висока частка відмов, що усувають у бригаді господарства й самих трактористів, свідчить про необхідність удосконалювання пристосованості тракторів до умов експлуатації, зокрема, поліпшення технологічності їхніх конструкцій при усуненні наслідків відмов і несправностей.

Найбільш характерні прояви відмов (до 20%) виражаються в руйнуванні, оплавленні, зриві деталей з неметалічних матеріалів (наприклад, ущільнень водяного насоса, корпусів фільтрів і т.п.), поломках (кільця, пружини, вали) - I0%, поява тріщин (корпусні деталі, кришки, масло - і паливопроведення) - 9%, прогоряння (прокладок) - 6%, руйнування (підшипники, втулки) - 5%, механічні пошкодження (шини, прокладки) - 5%, зависання, провертання, деформація, вигин деталей - 28%, розрив металевих виробів (болти, шпильки) - 3%, зріз (різьблення, заклепки, шпонки) - 3%, обрив (по зварюванню) - 4%, замикання (проводка, обмотка) - 3%. Відмови по розрегулюванню не перевищують 3%, зокрема, по форсунці й муфті зчеплення.

По зовнішньому прояві до 46% неявних (схованих) відмов. Тільки виникнення 18; відмов піддається контролю убудованими засобами спостереження за технічним станом, однак більшість відмов (але 82%) поки ще не вдається вчасно визначити під час роботи трактора.

Для СЧ, РЄ й систем трактора характерні повторювані експлуатаційні відмови. Найбільш чутливий до порушень умов експлуатації двигун. До повторюваних відмов віднесене: прогоряння прокладки головки циліндрів двигуна, розрегулювання паливного насоса, розрив ременя вентилятора, порушення регулювань муфти зчеплення, різного роду течі робочих рідин і т.д.

На елементи конструкції тракторів, що працюють у парі тертя, доводиться лише 12% всіх відмов. Основна частина виникаючих відмов не впливає на довговічність сполучених деталей або трактора в цілому. І хоча частка відмов, що впливають на довговічність, невелика, вони трудомісткі при усуненні й, крім того, спричиняють більшу частину супутніх замін. Наприклад, несвоєчасна заміна підшипника, що відмовив, коробки передач приводить до зношування посадкового місця в її корпусі. Наявність значного числа конструктивних відмов, тобто відмов невідокремлюваних елементів, забезпечую їх необхідний активний зв'язок і нормальне функціонування всіх конструктивних елементів, свідчить про те, що останнім часом основні зусилля конструкторів і заводів були спрямовані на зниження числа складних відмов (до групи складності), усунення яких є досить трудомістким і дорогим процесом. До числа таких відмов ставляться провертання вкладишів, обриви поршнів, тріщини гільз і блок - картерів, злами деталей паливного насоса. Усунення можливостей появи складних відмов привело до значного скорочення їхнього числа на найбільш важкому виді с. - г. робіт - на оранці (до I2%). Разом з тим, інтенсивне застосування колісних тракторів на транспортних роботах позначилося й на збільшенні відмов саме на цих роботах (до 29%). Тому при використанні тракторів на різних видах робіт варто більш ретельно обслуговувати відповідні СЧ і РЄ на оранці - двигун, трансмісію й гідронавісну систему (в, на транспортних роботах - гальмову систему, рульове керування, ходову систему, електроустаткування й засоби сигналізації по безпеці руху.

З обліком обсягу й трудомісткості розбірно-складальних робіт відмови розділяються по трьох групах складності. Основна частина відмов (93,6%) усувається без розкриття внутрішніх порожнин СЧ і РЄ або із частковим їхнім розкриттям, але без розбирання (відмови I і 2 груп складності) і тільки для усунення 6,4% відмов (3 групи складності) потрібна розбирання або розчленовування тракторів і їх СЧ.

2.2 Закономірності зношування основних з'єднань і гранично-допустимі стани

Вивчення характеру й ступеня ушкоджень складових частин тракторів у процесі тривалої експлуатації дає можливість установити вид ушкоджень, виявися найбільш типові з них, одержати певні кількісні значення ступеня ушкодження. При цьому з'являється реальна можливість розробки конкретних заходів, ціль яких знизити або попередити появу ушкоджень, а також намітити оптимальні шляхи ремонту ушкоджених деталей. Проведені в цьому напрямку дослідження на прикладі колісних тракторів класу 1,1 і 3,0, а також гусеничних тракторів класу 3,0 і 5,0 після наробітку ними 6...10 тис. мотогодин при проведенні їм технічної експертизи (без обліку поточних відмов) дозволили виявити деякі характерні моменти їхнього технічного стану.

Так класифікація виявлених при експертизі видів порушення технічного стану складових частин трактора свідчить про те, що переважної з них є зношування (табл.1, 2,3). Практично явище зношування характерно для всіх складових частин трактора. Характерно, що складовим частинам двигуна властиво більше рівномірний розподіл ушкоджень чим складовим частинам шасі.

Наприклад, по двигуні А-01 гусеничного трактора кл.5 на зношування доводиться тільки 26,9% випадків порушення технічного стану.

Стільки ж деталей мають збільшення зазору в сполученнях, 15,4% доводиться на відколи зубів, викрашування, зминання. II, 6% деталей мають кільцеві ризики, а також задири, тріщини, натири, відшарування. У той же час по деталях шасі цих же тракторів на зношування доводиться вже 54,2%, на відколи зубів, викрашування, зминання - 14,5%.

Інші ушкодження розподіляються від 0,8 до 9,9%. Слід зазначити, що зі збільшенням наробітку (наприклад, з 6000 до 10000 мотогодин, колісний трактор) розподіл ушкоджень трохи змінюється. Так, збільшується число ушкоджень у результаті появи кільцевих рисок і т.д.

Розподіл ушкоджень складових частин тракторів по видах,%

Розподіл ушкоджень складових частин шасі тракторів по видах,%

Розподіл ушкоджень складових частин двигуна по видах,%

До числа деталей, найбільш підданого зношування, варто віднести:

по двигуні: Т-4А - гільзи, втулки напрямні випускних клапанів, кулачки розподільного вала; МТ3-80/В2 - гільзи, втулки напрямні випускних клапанів, кільця; T-150K - гільзи, поршні, корінні вкладиші, маслоз’ємного кільця, ущільнювальна шайба водяного насоса, сальник заднього кінця коленвала; ЮМЗ-6Л - гільзи, поршні, компресійні кільця, фаски клапанів, шестірня коленвала, втулки направляючих випускних клапанів;

по муфті зчеплення: T-4A - ведений диск, натискні важелі; МТЗ-80/82 - ведений диск, що веде вал ВВП, диск опорний, качана включення, валик вимикання; T-I50K - ведений диск, валик вимикання, диск натискний, шліци зубчастого вінця, корпус муфти, втулки корпуса під валик вимикання, важіль вимикання, диск проміжний, склянка вижимного підшипника, пальці віджимних важелів; ЮМ3-6Л - ведений диск, шліци вала, віджимної кулачок, тяга блокувальна, вал привода ВВП, вал головної муфти;

по карданній передачі: Т-4А - шини хрестовин, качана кардана; T-I50K - накладка колодки тормозка;

по коробці передач: T-I50K - диски по товщині, шестірні, пальці, корпус, вал привода ВВП, вторинний вал, корпус роздавальної коробки, первинний вал, шестірні робочого ряду, диск ведучий, металокерамічні диски, валик перемикання КП; Т-4А - вторинний вал, вилка перемикання передач, склянки підшипника, важіль редуктора, шестірні, валик блокування реверса-редуктора; MT3-80/82 - первинний вал, вал першої передачі й заднього ходу, ведена шестірня 3 і 4 передач, муфта зубчаста, качана перемикання редуктора, вал силової передачі; ЮМЗ-6Л. - шестірня 3, 4 і 5 передач, муфта сполучна, валик фіксаторів, втулка внутрішнього вала ВВП, вал ВВП, шестірня I передачі заднього ходу, вал проміжний;

по задньому мосту: Т-4А - корпус сполучення зі склянками, склянки підшипників, підшипники, осі сталлитов, сонячна шестірня, стрічки зупинного гальма, накладка сонячного тормозка; МГЗ-80/82 - шпонка правої півосі, маточина заднього колеса, права піввісь, корпус заднього моста, склянка підшипника;

по ходовій частині: Т-4А - вушка ланок гусениць, опорний коток, пальці гусениць, ведучого колеса; МТЗ-80/82, T-I50K, ЮМЗ-6Л - протектори шин;

по гальмах: МТЗ-80/32 - диск натискний, диск сполучний, кришка склянки; T-I50K - колодки гальмові; ЮМЗ - 6Л - гальмові накладки диска, гальмові накладки колодки, валик розтискного кулачка; передня вісь; МТЗ-80/82 - вісь хитання, втулка осі хитання, цапфа поворотна ліва, втулки нижніх і верхні поворотних цапф; ЮМЗ - 6Л - втулка під вісь хитання, вісь хитання, кермовий важіль, втулка вала сошки, цапфи, кулак поворотний, втулки кулака поворотного, вал кермовий, втулки кермового вела;

передній провідний міст: МT3-80/82 - права провідна шестірня, ведена ліва шестірня, гільза шворня, труба із фланцем напуваючи гільзу шворня;

колісні редуктори й мости: T-I50K - шліци півосей, шестірні головної передачі, сонячна шестірня.

Результати експертизи дозволили також установити, що зношування ряду деталей тракторів значно перевищило припустиму граничну величину. У табл.4 наведені значення коефіцієнта зношування

де Кизн. - фактична величина зношування деталей,

Кп. буд. - гранично припустима величина зношування тієї ж деталі.

Перевищення рядом деталей величини зношування в порівнянні із припустимою граничною величиною свідчить про їхній недостатній ресурс. Варто помітити, що заміна кожної із цих деталей на нову пов'язана з розбиранням складової частини, причому з досить високою величиною трудомісткості.

Таким чином, подальші роботи з підвищення ресурсу тракторів і вдосконалюванню рівня їхньої ремонтопридатності повинні передбачати, у першу чергу, впровадження заходів щодо скорочення номенклатури деталей, розташованих до появи заходів у процесі експлуатації або до зменшення ступеня ушкоджень.

Значення коефіцієнта зношування деяких деталей тракторів

2.3 Зміна показників безвідмовності комплектуючих виробів тракторів

Як відомо, безвідмовність трактора в цілому забезпечується безвідмовністю його складових частин, складальних одиниць і деталей. Останні, у свою чергу, є результатом втілення конструкторської думки, правильного вибору технології виготовлення й зборки. Тому що велика кількість деталей і складальних одиниць тракторів виготовляють різними підприємствами по кооперації, те природно, що якість виготовлення виробів на цих підприємствах повинне також перебувати на високому рівні. Тільки в цьому випадку можна гарантувати високу безвідмовність усього трактора. Тому вишукування шляхів підвищення якості виготовлення комплектуючих виробів (до яких віднесені деталі й складові частини, що виготовляють по кресленнях підприємств, що працюють у кооперації з головним підприємством по випуску тракторів) є одним з важливих факторів забезпечення якості трактора в цілому. Із цією метою проводяться дослідження з виявлення номенклатури комплектуючих виробів тракторів, що вимагають подальшого вдосконалювання й дослідження з оцінки їхньої безвідмовності, а також закономірностей зміни показників безвідмовності комплектуючих виробів.

Розглянемо на прикладі колісних тракторів класу 1,4, експлуатація яких проходила в нормальних умовах у господарствах Південної зони України, методику виявлення закономірності зміни їхніх показників безвідмовності. Це питання здобуває також особливу гостроту у зв'язку з постановкою завдання про забезпечення роботи тракторів за весь термін служби без капітального ремонту.

Для оцінки безвідмовності комплектуючих виробів як оцінний показник прийнятий середнє число відмов на один трактор.

Установлено, що в загальному потоці відмов по системах і трактору в цілому частка відмов комплектуючих виробів досить висока. Їхній розподіл: по I групі складності 61%, по П - 34%. Зри розгляді відмов окремо по двигуні й шасі трактора це співвідношення буде наступним: по двигуні - відмови I групи складності становлять 92,3%, а П групи - 15,6%; по шасі - відповідно 53,2 і 40,8% (мал.3).

Як видно з малюнка 3, всі відмови, зареєстровані по ходовій системі тракторів, ставляться до комплектуючих виробів. Те ж характерно й для відмов електроустаткування. Далі системи по числу виникнення відмов комплектуючих виробів розташовуються в наступної послідовності: гідронавісна система, керування поворотом трактора й гальма, трансмісія, кабіна й елементи оперення, допоміжне устаткування двигуна. По муфті зчеплення й несучій системі відмови комплектуючих виробів не відзначені.

3 табл.5 наведена номенклатура комплектуючих виробів деяких відмов і відзначена частота їхнього прояву.

Перевірка погодженості розподілу відмов комплектуючих виробів показала, що з імовірністю 1,0 по двигуні й з імовірністю 0,64 по електроустаткуванню воно погодиться із законом Релея (мал.3.4), щільність імовірності якого має вигляд:

де r - параметр розподілу

Функція розподілу виражається формулою

Із цим же законом з імовірністю 0,75 погодиться також розподіл відмов шасі (трансмісії, ходової системи, керування поворотом трактора, гідронавісної системи, кабіни й елементів оперення (див. мал.4).

Із причин походження відмови є, в основному, наслідком конструктивних і виробничих недоробок (табл.3.6).

Найбільш характерним проявом відмов є зношування - 20,4%, втрата еластичності й старіння - 23,4%, замикання обмоток - 27,7%, перегоряння електроламп - 45,8%. В основному, відмови носять явний характер, причому майже половина з них (2 групи складності) може прогнозуватися. Більшість відмов I і 2 груп складності (95,1 і 98.9%) є систематичними. Практично усунення всіх відмов виконується заміною деталей, що відмовили.

Розглядаючи розподіл відмов комплектуючих виробів по інтервалах наробітку трактора, можна відзначити, що більша частина відмов виникає в інтервалі наробітку від 3 до 4 тисяч мотогодин (мал.5) В основному це відбувається за рахунок відмов комплектуючих виробів ходової системи, двигуна, електроустаткування й приладів, гідронавісної системи (мал.6)

Таблиця 5. Номенклатура комплектуючих виробів тракторів МТЗ - 80/82, по яких відзначені відмови

У відсотках до загальної трудомісткості усунення відмов тільки комплектуючих виробів.

Аналізуючи виникнення відмов тракторів по інтервалах наробітку, слід зазначити наступне: - керування поворотом трактора й гальма - відмови проявляються, в основному, на перших тисячах роботи;

ходова система - основна маса відмов проявляється в інтервалі від трьох до п'яти тисяч мотогодин, що свідчить про недостатній ресурс протекторів коліс;

трансмісія - характерний прояв відмов в інтервалі від I до 5 тисяч мотогодин з найбільшим числом їхнього прояву в інтервалі від 4 до 5 тисяч;

двигун - характерна поява відмов у всіх інтервалах наробітку від I до 9 тисяч мотогодин, однак в інтервалі від 3 до 4 тисяч їхній прояв особливо виразно;

гідронавісна система - найбільше число відмов виникає в інтервалі від 5 до 7 тисяч моточасов;

електроустаткування й прилади - характерна поява відмов у кожному з інтервалів наробітку з максимальним їхнім проявом в інтервалі від 3 до 5 тисяч мотогодин;

допоміжне устаткування двигуна - відмови проявляються рівномірно в інтервалах від 3 до 8 тисяч мотогодин, за винятком інтервалу від 6 до 8 тисяч, де спостерігається їхнє найбільше число;

кабіна й елементи оперення - всі зафіксовані відмови виникли в інтервалі від 4 до 5 тисяч мотогодин.

2.4 Зміна показників довговічності складових частин тракторів

Вплив умов експлуатації в значній мірі визначає величину показників довговічності складових частин трактора й, зокрема, його ресурсу до капітального ремонту. Будучи одним з найважливіших параметрів надійності машин, ресурс до капітального ремонту може окупити не тільки показники технічної досконалості машинобудівного виробництва, але й певною характеристикою рівня технічної експлуатації машин. Так у реальній експлуатації рівень якості експлуатації в остаточному підсумку й визначає значення показників їхньої надійності.

Тому що в тракторах найбільш дорогою й складною складовою частиною є двигун і в той же час показники їхньої надійності нижче, ніж інших складових частин, то дослідження надійності автотракторних двигунів і факторів, що визначають її, є важливим і актуальним завданням. Тому оцінка до-ремонтного ресурсу й рівня технічної експлуатації розглянута на прикладі реальної експлуатації двигунів Сцц-62, установлених на тракторах T-I50K (33 ед). Трактори працювали в господарствах в умовах північно-східної зони БССР.

Розглянута вибірка є багаторазово усіченої, тому що з 33 дизелів спостереження за 17 минулого припинені.

Тому що дизелі, по яких були припинені випробування (Пр), при подальшій роботі могли б досягти граничного стану з рівною ймовірністю на будь-якому відрізку експлуатації, те розрахункові номери дизелів, що відмовили (з обліком припинених) визначалися по методу Джонсона. Обробку інформації з доремонтних ресурсів дизелів проводили методом координатних крапок. Тому що теоретичний закон розподілу заздалегідь невідомий, то на міліметровий папір наносили спільно інтегральні прямі для закону нормального розподілу (ЗНР) і розподілу Вейбулла (ЗРВ). Перевірка збігу досвідченого й теоретичного розподілу проводилася за критерієм згоди Пірсона (Х2), що показав, що більше застосовуваним є ЗРВ із параметрами: а, = 457I мотогодин, в = 1,3 і З = 3,28 мотогодин (мал.3.7). Отже, диференціальна функція щільності розподілу доремонтного ресурсу дизеля СМД-62 має такий вигляд

f (t) =0,007*1,3 (t-3,28) 0,3 * l -0,007 (t-3,28) 1,3

У результаті аналізу встановлено, що середній ресурс двигунів СВД-62 у реальних умовах експлуатації відповідає %, а 80% -й ресурс % від установленого ресурсу.

Недовикористання технічних ресурсів, закладених у конструкції двигунів, є одним з основних недоліків реальної експлуатації. Велика кількість двигунів направляють у капітальний ремонт передчасно. Причиною цьому є недолік у господарствах запасних частин певної номенклатури, необхідних для підтримки працездатності двигунів, тобто невисока технічна оснащеність служб експлуатації, а також невміння механізаторів правильно оцінити ресурс, що залишився.

Великий вплив на величину доремонтного ресурсу дизелів робить недотримання періодичності й номенклатури операцій технічного обслуговування. На підставі інформації про фактичну періодичність ТЕ було встановлено, що для TO-I і ТЕ-2 періодичність теоретично описується ЗРВ із щільністю розподілу виду:

Для f (t) = 0,105*1,66 t 0,66 * l - 0,105t1,66

Для f| (t) = 0,018*2,5 t 1,5 * l -0,018t2,5

На мал.3.3 і 3.9 наведені емпіричні й теоретичні криві розподілу періодичності ТЕ.

Середня періодичність проведення операцій TD-I склала 348 мотогодин, а ТЕ-2 - 445 мотогодин, тобто фактична періодичність TO-I збільшена майже в 6 разів, а ТЕ-2 - майже в 2 рази (при заданій періодичності ТЕ для тракторів розглянутого років випуску; T0-I - 60, ТЕ-2 - 240 і ТЕ-3 - 960 мотогодин). При цьому повнота виконання операцій T0-I склала 78%, ТЕ-2 - 64% від обсягу, передбаченого інструкцією для експлуатації.

Отже, недотримання періодичності й повноти виконання операцій ТЕ дизелів є одним з факторів, що приводять до зниження показників їхньої надійності.

2.5 Зміна показників ремонтопридатності тракторів

Як відомо, важливим етапом у процесі підтримки рівні надійності тракторів в умовах експлуатації є пристосованість їхніх конструкцій до поточного ремонту (усуненню наслідків відмов і несправностей). Це сприяє також розвитку тенденції, що намітилася останнім часом, до збільшення сро-ка служби тракторів до надходження в капітальний ремонт. Найчастіше досить зробити заміну в умовах господарства складених частин, що вийшли з ладу, або складальних одиниць і трактор стає працездатним. Тобто з'являється нагальна потреба більше широкого впровадження агрегатно-вузлового методу ремонту тракторів або точніше капітельного ремонту саме їхніх складових частин і складальних одиниць. Тому пристосованість трактиру до швидкого й зручного монтажу й демонтажу складених частин, що відмовили, складальних одиниць і їхніх елементів, коли поновлення втраченої працездатності досягається за рахунок їхньої заміни, найбільше повно характеризується доступністю до місць обслуговування й ремонту. Б цих випадках основні трудові витрати визначаються комплексом розбірних і складальних робіт і, отже, доступ перетворюється у важливий фактор, що характеризує ремонтопридатність. Залежно від зменшення впливу фактора доступу тією чи іншою мірою будуть знижуватися значення трудомісткості усунення відмов.

Відомо, що ремонтопридатність залежить від значного числа конструкторсько-технологічних факторів, що формулюють властивість пристосованості конструкції тракторів до технічного обслуговування й ремонту.

До їхнього числа варто віднести: складність конструкції, доступність до місць змащення, регулювання й недовговічних деталей; пристосованість до контролю технічного стану, саморегулювання пристроїв, легкоз’ємність складових частин, пристосованість до заміни складових частин і складальних одиниць; уніфікація складових частин трактора, кріпильних деталей, інструмента; взаємозамінність складових частин трактора; пристосованість до проведення такелажних робіт, пристосованість до транспортування, переналагодженням і консервації.

Організаційна сторона поліпшення властивостей ремонтопридатності в значній мірі залежить від експлуатаційних факторів, у число яких входить:

умови експлуатації й ремонту,

кваліфікація механізаторів, що виконують технічне обслуговування й ремонт,

наявність запасних частин,

забезпеченість інструментом, пристосуваннями й ремонтним устаткуванням,

технологія обслуговування й ремонту,

зацікавленість механізаторів і т.п.,

У процесі усунення відмов тракторів в експлуатації найбільш зручними показниками, що характеризують її зміна, є наступні:

середня оперативна трудомісткість усунення наслідків відмов, наведена до одного трактора

7

де N - кількість тракторів, Si - трудоємкість усунення відмов i-го трактора коефіцієнт доступності

8

де Sдоп - трудомісткість додаткових робіт,

Sосн - трудомісткість виконання цільової роботи.

Не всі складові частини трактора однаково добре пристосовані до усунення відмов в експлуатації. Так, аналіз зміни середньої оперативної трудомісткості усунення відмов, наприклад колісного трактора класу 3, свідчить, що її розподіл описується експонентним законом (10)

F (s) = λeλs = 0,017e-0,0173

Де λ = const - параметр розподілу.

Перевірка гіпотези погодженості емпіричного розподілу з теоретичним експонентним законом розподілу з використанням критерію Колмогорова-Смірнова показала, що з імовірністю Р = 0,32 гіпотеза не відкидається.

Виявити найбільш зручні або трудомісткі місця конструкції при усуненні відмов дозволяють знання розподілів величини трудомісткості їхнього усунення по складових частинах і складальних одиницях трактора. З діаграми (11) видно, що найменша частка трудомісткості усунення відмов падає на ходову систему, електроустаткування, прилади, кабіну й оперення, допоміжні агрегати двигуна й агрегати гідронавісної системи (при одночасному поліпшенні доступності до цих складальних одиниць) стосовно трудомісткості в цілому по тракторі. Це досягнуто обійми зусиллями заводів-виготовлювачів і науково-дослідних організацій галузі за рахунок зниження або ліквідації при модернізації тракторів маючих раніше місце в експлуатації часто повторюваних відмов. Зниження відмов досягнуте шляхом впровадження конструкторсько-технологічних заходів, а також поліпшенням умов технічного обслуговування й ремонту. Наприклад, у процесі модернізації були усунуті відмови по розшаруванню шин коліс за рахунок збільшення числа шарів каркаса; скручуванню кулачков муфти насоса гідронавісної системи. Знижено відмови по виникненню теч через торцеві ущільнення колісного редуктора шляхом впровадження гумових манжет. Усунуто перетирання ізоляції пучка провівши за рахунок зміни її траси.

Однак трудомісткість усунення наслідків відмов по двигуні й трансмісії вимагає ще подальшого зниження. Найбільш пристосованими до усунення наслідків відмов є (мал.12):

по двигуні - система повітряочистки, система змащення, турбокомпресор, система пуску;

по трансмісії - колісні редуктори, В0'4, карданна й головна передачі, що ведуть мости.

Разом з тим, по КПП і роздавальній коробці, гальмам, муфті зчеплення трудомісткість усунення відмов вимагає подальшого зниження й, насамперед, за рахунок зниження числа відмов, пов'язаних з ослабленням затягування гайкою набору шестірень на вихідному валу роздавальної коробки, зламом демпферних пружин і віджимних важелів муфти зчеплення, розривом діафрагм гальмових камер, тріщинами (перетираннями) трубок пневмосистеми.

Резервом зниження трудомісткості при ТЕ й ремонті може бути поліпшення пристосованості до заміни ущільнень водяного насоса, колінчатого вала, муфти зчеплення, редуктора пускового двигуна й ремонтопридатності конструкцій, але одночасно й шляхом поліпшення організації технічного обслуговування й ремонту (ТОР) тракторів, більше правильного їхнього використання. Раціонально сполучаючи ці можливості, можна поетапно, у міру вдосконалювання конструкції тракторів і поліпшення організації їхній ТОР досягти зменшення експлуатаційних витрат на зміст тракторів у споживачів. У цьому напрямку певну роль зіграли своєчасні заходи щодо навчання й підвищення кваліфікації механізаторів, забезпеченню господарств необхідними асортиментами змащень, деякому поліпшенню рівня технічного обслуговування тракторів. Так практично виключена відмова по руйнуванню хрестовин карданів, що відбувався в основному в результаті застосування солідолу. Значним внеском у напрямку зниження витрат на проведення технічного обслуговування й ремонту з'явилася проведена ГОСНИТИ більша робота зі створення й впровадження сучасних стендів і технологічного встаткування, що забезпечує високий ступінь механізації розбірно-складальних робіт при технічному обслуговуванні й ремонті. У їхньому числі стенди: ОР-6273 ГОСНИТИ для роз'єднання й з'єднання двигуна з коробкою передач, 0Р-62Е9 ГОСНИТИ для роз'єднання й з'єднання коробки передач із роздавальною коробкою" 0P-633G ГОСНИТИ для розбирання й зборки коробки передач, ОР-62.80 ГОСНИТИ для розбирання й зборки мостів, ОР-6283 ГОСНИТИ для розбирання й зборки гальм, 0P-628I ГОСНИТИ для зборки головної передачі, ОР-6282 ГОСНИТИ для розбирання й зборки карданних передач, ОР-6276 ГОСНИТИ для розбирання й зборки редукторів, ОР-6239 ГОСНИТИ для розбирання й зборки вузлів навішення й ін. Розроблено прогресивні методи ремонту. Наприклад, при ремонті головної передачі встановлюються сателіти диференціала, які мають бронзові втулки й т.д.

На мал.7 представлена діаграма рівня значень коефіцієнта доступності складових частин трактора. Найбільш легкодоступними при усуненні наслідків відмов є кабіна й оперення, рульове керування, агрегати гідронавісної системи, електроустаткування й прилади. Поліпшення доступності досягнуте внесенням змін по раціональному розташуванню трубопроводів, тяг керування, траси електропроводки, сполучних елементів і т.п. Надалі потрібне поліпшення доступності до елементів ходової системи, трансмісії, двигуна. Це може бути досягнуто, у першу чергу, за рахунок зменшення об’ємодоповненій операцій, що забезпечують доступ до замінного елемента або складальної одиниці, а також поліпшення якості зборки, регулювання складальних одиниць і інших заходів, що підвищують безвідмовність роботи складових частин.

Безумовно не всі відмови заслуговують на рівну увагу. У першу чергу варто розробити заходу щодо зниження числа таких відмов, усунення наслідків яких матеріалі - і трудомістко, вимагає спеціального ремонтного устаткування й пристосувань і пов'язане із тривалими простоями машин.

Становить інтерес розподіл трудомісткості усунення відмов комплектуючих виробів. Проаналізуємо її на прикладі колісного трактора класу 1,4 (див. табл.) по кожної складової частини трактора:

двигун - при відносно невеликій частоті прояву відмов стопорних гвинтів штовхачів насосних секцій паливних насосів (11,1%) трудомісткість їхнього усунення, стосовно трудомісткості усунення всіх відмов комплектуючих виробів, найбільш висока (72%); тобто впровадження заходів щодо усунення цієї відмови дає істотне зниження трудомісткості усунення відмов. Крім того, цей факт свідчить і про недостатню ремонтну технологічність даного вузла, Б той же час трудомісткість заміни ременя вентилятора, найбільш частої відмови (29, б%), становить 8,8%, що свідчить про досить задовільну ремонтну технологічність цієї операції. Хоча частота прояву руйнування прокладок насосних секцій паливних насосів (3,7%), однак трудомісткість їхнього усунення досить висока (16, ПРО%);

трансмісія - високою трудомісткістю усунення (62,5%) характеризується відмова ущільнення причин задньої півосі, частота прояву якого склала 40%. Трохи нижче (37,5%) при частоті прояву (6O5S) становить трудомісткість заміни підшипників карданних валів;

ходова система - при однаковій частоті прояву (27,7%) трудомісткість заміни протектора шин задніх коліс становить 13,8% проти трудомісткості заміни протектора шин передніх коліс (26,2%);

керування поворотом трактора й гальма - при відносно невисокій частоті прояву (3,7%) трудомісткість заміни валика включення компресора становить 61,5%.

гідросистема підвіски, керування й пневмокомпрессор - найбільшою трудомісткістю усунення (44,3%) характеризується заміна ущільнень поршня гідроциліндра, частота прояву відмови якого не перевищує 20%. Дуже часто (40%) проявляється підтікання масла по ущільненню кришки гідроциліндра, хоча трудомісткість заміни ущільнення не перевищує 7,5%.

електроустаткування й прилади - частота прояву відмов електроустаткування не перевищує 3,2...13,1% за винятком електроламп, заміна яких відбувається в 50,9% випадків. Трудомісткість усунення цих відмов перебуває в межах 3,2...25,4%.

допоміжне устаткування двигуна - всі 100% відмов доводиться на розбухання й розрив шлангів системи охолодження.

кабіна й елементи оперення - характерне прояв, хоча й невелике (0,02%), обриву гумового профілю щітки склоочисника.

Вплив умов експлуатації деякою мірою позначається й на зміну величин показників ремонтопридатності й, зокрема, трудомісткості й тривалості усунення відмов. Проілюструємо це твердження на порівнянні показників ремонтопридатності при експлуатації двох партій колісних тракторів класу 3 у нормальних і реальних умовах (табл.) Для порівняння наведених у табл. характеристик ремонтопридатності обрані оціночні показники у вигляді коефіцієнтів , що характеризують зміну характеристик ремонтопридатності в рядових умовах експлуатації в порівнянні з нормальними:

коефіцієнт збільшення середнього часу усунення відмов на один трактор

середній час усунення відмов відповідно в рядових і нормальних умовах експлуатації;

коефіцієнт збільшення середнього часу усунення однієї відмови

де - середній час усунення однієї відмови відповідно в рядовий і нормальні умови експлуатації;

коефіцієнт збільшення середньої трудомісткості усунення відмов на один трактор

де - середня трудомісткість усунення відмов на один трактор відповідно в рядових і нормальних умовах експлуатації;

коефіцієнт збільшення трудомісткості усунення однієї відмови

середня трудомісткість усунення відмови відповідно в рядових і нормальних умовах експлуатації.

Кількісні значення коефіцієнтів наведені в табл.

Як видно з таблиці, для кожної із систем трактора збільшення значень характеристик ремонтопридатності відбувається неоднаково. Це говорить про те, що умови експлуатації для деяких систем сприяють виникненню відмов, трудомісткість усунення яких досить висока. Так, по електроустаткуванню зниження наробітку на відмову менше, ніж по двигуні, трансмісії, рульовому керуванню (табл.), а коефіцієнт збільшення середньої трудомісткості усунення відмов на один трактор по електроустаткуванню вище чим по будь-якій іншій системі (табл.) Це відбувається за рахунок виникнення в реальній експлуатації, зокрема по електроустаткуванню, додаткового числа відмов по генераторі, стартеру, трудомісткість усунення яких значно вище трудомісткості усунення інших відмов електроустаткування.

Таблиця. Кількісні значення характеристик ремонтопридатності вузлів, агрегатів і систем трактора

2.6 Значення оціночних показників характеристик ремонтопридатності вузлів, агрегатів і систем трактора

2.7 Зовнішні ознаки типових відмов і їхні можливі причини