Техническое состояние машин оказывает большое влияние на важнейшие показатели эффективности и качества работы - фондоотдачу, рентабельность, себестоимость, расход топлива и электроэнергии и многие другие.
Техническое состояние машин оказывает большое влияние на важнейшие показатели эффективности и качества работы - фондоотдачу, рентабельность, себестоимость, расход топлива и электроэнергии и многие другие.
Различные технические устройства, машины, механизмы и другие виды оборудования должны соответствовать техническим требованиям, обладать определенными эксплуатационными качествами, по которым можно судить о возможности эффективного использования машин в конкретных условиях. Часто для этих целей используют только такие показатели, как производительность и надежность, которые, однако, не дают полного представления. Эти показатели входят в общий состав эксплуатационных качеств.
Для оценки надежности различных устройств при их разработке, производстве или в условиях эксплуатации применяются соответствующие конкретные показатели, приведенные ниже.Работоспособное состояние - работоспособность - вероятность безотказной работы.
Возможность объективной оценки состояния машин, динамики и причин его изменения - важнейшее условие для научного обоснования целесообразности мероприятий в системе технического обслуживания и ремонта, а также других вопросов, связанных с обеспечением надежности. Это не менее важно и для оценки перспективного развития самой системы технической эксплуатации.
При оценке эффективности различных направлений в области обеспечения надежности и управления состоянием машин необходимо учитывать не только сложность фазового пространства, описывающего процесс работы. Большое влияние на возможные решения оказывает индивидуальный характер изменения состояния. В условиях системы человек - машина - среда это проявляется особенно заметно в связи с наличием индивидуальных качеств в элементах. Применительно к машинам формирование индивидуальных качеств начинается с различий в свойствах исходных материалов (табл. 2.2) и влияния технологических факторов при обработке. В элементах и машинах помимо влияния различий в состоянии отдельных деталей и их количества проявляется влияние условий сборки и приработки. В дальнейшем, в условиях эксплуатации, выявляется и влияние квалификации рабочих и окружающей среды.
В процессе эксплуатации машин их состояние изменяется под влиянием многочисленных факторов в условиях системы человек-машииа-среда. Изменение состояния подразделяют на постепенное с определенной интенсивностью и внезапное. Причины изменения состояния элементов и машин в значительной степени связаны с особенностями воздействия различных видов энергии.
В связи с необходимостью организации управления техническим состоянием машин, эффективностью и качеством их работы необходима система мероприятий, направленных на достижение этих целей. В ГОСТах: ГОСТ 28.001-83, ГОСТ 18.322-78 (СТ СЭВ5757-85; 01.07.86 г.) она определена как система технического обслуживания и ремонта техники (сокращенно СТОИРТ). Эта система учитывает основную физическую сущность изменения состояния - сочетание постепенного характера изменения с возникновением внезапных отказов.
Техническое обслуживание - комплекс операций по поддержанию работоспособности или исправности машины (оборудования) при использовании по назначению, при ожидании, хранении и транспортировании.Техническое обслуживание должно обеспечивать безотказную работу машин и оборудования в пределах установленных периодичностей.
Техническое обслуживание и текущий ремонт оборудования предприятий лесного комплекса отличаются высокой трудоемкостью, большими затратами труда, связанными со значительным количеством тяжелых операций. По мере усложнения конструкций основных видов лесозаготовительного оборудования влияние этих факторов возрастает.
Одним из наиболее важных показателей эффективности механизации является снижение трудоемкости.О степени влияния механизации на трудоемкость отдельных процессов технического обслуживания можно судить по данным табл. 4.1.
Основными элементами методики обоснования эффективности механизации являются определение последовательности внедрения средств механизации, оценка эффективности отдельных процессов и в комплексе с учетом общих трудозатрат.
Для всех видов технического обслуживания и ремонта исключительно важное значение имеет качество подготовки - чистота поверхности агрегатов и узлов. Большинство машин и механизмов лесного комплекса работает в разнообразных, зачастую в очень тяжелых условиях.
При техническом обслуживании и текущем ремонте трудоемкость и качество выполнения многих работ связаны с условиями труда, с тем, насколько обеспечена доступность к различным агрегатам машин, узлам или соединениям и возможность их перемещения.
При механизации крепежных работ необходимо учитывать не только снижение трудозатрат и облегчение труда, но также требования технологии. При выполнении крепежных работ на деталях, имеющих сложную форму, необходимо учитывать возникающие деформации и обеспечить минимальное изменение состояния деталей и машин. Большое значение имеет величина усилия, с которым выполняется крепление, а также последовательность операций. Например, при нарушении требований правильной последовательности крепления гаек головки цилиндров двигателей изменяется геометрическая форма рис. 5.5), в результате чего происходит дополнительная приработка и связанный с ней дополнительный износ. Для повышения качества необходимо строго выполнять научно обоснованные требования в отношении ограничения величины усилия в процессе крепления деталей с учетом механических свойств материала. Во многих случаях нормы на усилия (крутящие моменты) для затяжки дают заводы-изготовители (табл. 5.2).
В современных машинах, особенно тяговых, имеется большое количество точек смазки, которые необходимо обслуживать индивидуально в условиях ограниченной доступности. Общая трудоемкость смазочных работ составляет 17-30 % общих трудозатрат на техническое обслуживание.
Механизация различных процессов по обслуживанию и ремонту пневматических шин обеспечивает значительную экономию средств в результате повышения их долговечности и надежности, снижения затрат труда, а также улучшения использования машин в целом. Так, стоимость комплекта шин лесовозного автомобиля составляет около 30 % стоимости машины в целом. В течение пробега между капитальными ремонтами заменяется 1,5-2 комплекта шин, а в течение всего срока службы до 6-8 комплектов. За счет повышения качества обслуживания, в том числе путем комплексной механизации, срок службы шин может быть повышен на 50 %.
В ГОСТе 20911-89 приведены следующие основные определения.Объект диагностирования: изделие и его составные части или заготовка, техническое состояние которых подлежит определению.Техническое диагностирование: процесс определения технического состояния объекта диагностирования с определенной точностью.
Методы и показатели для диагностики общего состояния (рис. 6.2) могут применяться как в процессе текущей эксплуатации без нарушения нормального режима работы, так и при обслуживании при помощи специальных средств.
Для получения наиболее точной количественной оценки показателей состояния транспортных машин при диагностике применяют специальные устройства-стенды (рис. 6.3), работающие по принципу обратимости движения. В стендах линейное перемещение машины заменяется перемещением поверхности, на которую опирается ходовая часть.
С учетом возможной унификации целесообразно обратить внимание на общие принципы диагностики автотракторных двигателей, выделив агрегаты трансмиссии, имеющие наиболее существенные отличия. Много общего имеют также методы диагностики агрегатов трансмиссии, фрикционных муфт, различных зубчатых передач. Оценка общего состояния двигателей транспортных машин производится в процессе работы по изменению тяговых свойств с учетом возможного влияния других факторов.
Для определения содержания продуктов износа широко используют колориметрический метод, спектроскопию, изменение магнитных свойств масла. В качестве косвенных показателей износа элементов сопряжении такого рода широко используют изменение плотности. Непосредственный результат снижения плотности в сопряжении заключается в повышении утечки рабочего тела. В двигателях внутреннего сгорания, компрессорах, топливных насосах высокого давления уменьшается величина максимального давления. Для характеристики степени износа и его динамики в различных сопряжениях используют также виброакустические характеристики, которые изменяются в широких пределах.
Контрольно-регулировочные работы по системам питания относятся к наиболее трудоемким. На их долю без учета регулярного контроля расхода топлива и индивидуальной регулировки приходится до 15 % трудоемкости технического обслуживания.
В общем объеме трудозатрат по техническому обслуживанию на долю электрооборудования приходится около 15 % без учета необходимости регулярного контроля в процессе эксплуатации и регулировки по оптимальным параметрам (особенно по опережению зажигания). На долю аккумуляторной батареи приходится около 4 % общих затрат, приборов системы зажигания - до 5%, генератора с регулирующими приборами и стартера - около 3 %; приборов освещения и сигнализации - около 2 %.
Техническое состояние механизмов трансмиссии контролируется в процессе работы и при техническом обслуживании.Неисправность фрикционных муфт проявляется в виде неполной передачи крутящего момента или неполного выключения. Уменьшение величины передаваемого крутящего момента является результатом пробуксовки, что снижает скорость (особенно под нагрузкой на подъемах). В гусеничных тракторах при пробуксовке бортовых фрикционов затрудняется управление. При неполном выключении сцепления возникают сложности при переключении передач.
Затраты труда на контрольно-регулировочные работы составляют 45 % общего объема ТО-2, в том числе около 17 % приходится на работы по диагностике ходовой части. При отсутствии механизированных средств диагностики значительную часть этих работ практически не выполняют, в результате чего повышается износ шин, гусеничных лент и расход топлива.
Значение диагностики гидросистем определяется тем, что от качества их состояния существенно зависит эффективность работы механизмов управления многими транспортными машинами, технологических и других устройств. Основу гидросистем составляют различные насосы, исполнительные и распределительные устройства, соединительные трубопроводы, резервуары для рабочей жидкости и другие элементы. В работе гидросистем в основном нарушается подача или поступление рабочей жидкости к приборам снижения давления, происходит утечка или утрата этой жидкости, которая обнаруживается при внешнем осмотре.
Современные машины и механизмы предъявляют высокие требования к качеству топливно-смазочных материалов (ТСМ). От того, насколько рационально применяются эти материалы, в значительной степени зависят надежность, долговечность, экономичность и другие показатели эффективности. Большое влияние качества ТСМ на надежность современных машин объясняется напряженным режимом работы, увеличением удельных нагрузок, повышением интенсивности использования.
В соответствии с ГОСТом 425-83 и ГОСТом 305-82 показатели качества топлив разделяются на обязательные для всех топлив (содержание серы, воды, механических примесей и др.) и обязательные для отдельных видов топлив (октановое и цетановое числа, фракционный состав, давление насыщенных паров).
В настоящее время подавляющее большинство предприятий при оборудовании нефтескладского хозяйства используют типовые проекты (автотранспортные, прирельсовые, и водные) с учетом конкретных условий. Общая вместимость типовых складов изменяется в широком диапазоне: 10; 50; 300; 600; 900; 1500; 2000 м3.
Оборудование предприятий лесного комплекса РФ используется в самых разнообразных атмосферно-климатических условиях - от умеренных и средних до суровых северных, близких к полярным. Влияние атмо-сферно-климатических условий (рис. 8.1) на надежность проявляется постоянно как в процессе работы машин, так и в условиях кратковременного или длительного хранения.
Длительное хранение машин организуется в тех случаях, когда некоторая их часть временно не может регулярно использоваться.В условиях работы предприятий лесного комплекса автомобили и тракторы, как правило, хранят на открытых площадках, под навесами или в не отапливаемых деревянных сараях. Места хранения автомобилей и тракторов относятся к пожароопасным и поэтому должны удовлетворять определенным требованиям, обеспечивающим сохранность самих машин, а также всего, что их окружает. Открытые площадки и навесы для хранения автомобилей и тракторов располагают на сухих, ровных, горизонтальных участках, поверхность которых выдерживает нагрузку машин при их установке на стоянку. Размеры площадок должны обеспечивать возможность расстановки машин на расстоянии: по ширине не менее 1,5 и между ними по длине -5м между рядами.
Организация хранения автомобилей и тракторов в межсменное время оказывает большое влияние на величину внутрисменных простоев машин, их производительность, экономичность, особенно при пониженной температуре. Значительное влияние организация хранения оказывает также на износ деталей, механизмов трансмиссии, срок службы и величину расходов на ремонт. Если межсменное хранение организовано без достаточного учета необходимых требований, особенно по предпусковой подготовке, потери рабочего времени по этим причинам составляют 15-30 % продолжительности смены, срок службы двигателей автомобилей и тракторов снижается в среднем в 2 раза.
Предприятия лесного комплекса интенсивно оснащаются современным оборудованием. Все в большем количестве поступают новые образцы различных машин и механизмов.Дальнейшее совершенствование машин в значительной степени зависит от состояния учета производственных и конструктивных дефектов, установленных в результате эксплуатации. Сведения о всех дефектах такого рода следует сообщать заводу-поставщику.
Планирование технических обслуживании и ремонтов производится на основе нормативов с корректировкой в соответствии с конкретными условиями, в которых работает предприятие или производственный участок. На основе нормативов планируют также простой, затраты труда, потребность в топливно-смазочных материалах и запасных частях и составляют графики технического обслуживания и ремонта, которые необходимы для контроля фактического исполнения (в машино-часах или километрах пробега). Форма графика приведена в «Положении о техническом обслуживании и ремонте машин и оборудования лесозаготовительной промышленности».
Периодичность технического обслуживания является одним из важнейших факторов, определяющих эффективность СТОИРТ, надежную и производительную работу машин.Установленная периодичность обслуживания должна достаточно достоверно отражать фактическую потребность в выполнении тех или иных технических обслуживании с учетом изменения состояния машин. Так как изменение технического состояния является случайной величиной, потребность в обслуживании также имеет случайный характер. С учетом этих особенностей для объективной оценки потребности машин в техническом обслуживании и установления рациональной периодичности обслуживания выполняют специальные исследования. Результаты исследований обрабатывают методами математической статистики и выявляют закономерности изменения состояния, позволяющие определять необходимые показатели, в частности периодичность (в часах работы или километрах пробега), с которой целесообразно производить техническое обслуживание.
Основной управляющей системой, обеспечивающей наиболее полное использование потенциальных возможностей оборудования для достижения необходимой эффективности и качества работы, является система СТОИРТ. Для практической реализации этой системы разработаны различные нормативные материалы, сконцентрированные в «Положении по ТО ремонту машин и оборудования лесозаготовительной промышленности».
Производственный процесс современного механизированного предприятия основан на применение большого количества машин, механизмов, аппаратов, контрольно-измерительных и других приборов, которые по внешним формам, устройству, принципу, условиям работы и назначению в производственном процессе представляют большое разнообразие.
Изменение состояния деталей, сопряжений механизмов и машин, вызванное изнашиванием и дефектами, следует оценивать экономическими и качественными критериями.Под экономическим критерием понимается стоимость машино-смены, которая определяется как сумма эксплуатационных затрат и затрат на ремонт, т, е.
Для увеличения срока службы деталей машин разработаны два направления: снижение интенсивности изнашивания деталей и повышение износостойкости деталей машин.К мероприятиям первой группы относятся: выбор оптимальной шероховатости поверхности деталей, получаемой при механической обработке, а также мероприятия, обеспечивающие жидкостное трение, которые заключаются в использовании более устойчивых режимов, особенно при пуске.
Производственный процесс ремонта машин - совокупность отдельных технологических процессов, комплекса операций, осуществляемых на данном предприятии по восстановлению исправности, работоспособности, а также восстановлению ресурса машины или ее составных частей до уровней, указанных в нормативно-технической документации на ремонт.
В соответствии со структурой производственного процесса и схемой производственный процесс включает: приемку машин в ремонт, наружную очистку, разборку машины на агрегаты и узлы, разборку агрегатов и узлов на детали, очистку деталей, дефектовку и комплектовку деталей, ремонт и восстановление деталей, сборку, обкатку и испытание узлов, агрегатов, сборку, обкатку и испытание машин, организацию хранения и выдачу отремонтированной машины заказчику. Независимо от процесса ремонта после разборки агрегатов и узлов на детали производится их очистка, а затем дефектовка, т. е. контроль пригодности деталей и сортировка на группы: годные без ремонта, требующие ремонта и негодные, подлежащие сдаче в металлолом. Детали, требующие ремонта, поступают на склад деталей, ожидающих ремонта (ДОР), а затем на участки ремонтных операций. Отремонтированные детали подаются на участок комплектования, где выполняются подготовительные операции по контролю и подбору деталей и при необходимости подгоночные работы с целью обеспечения высокого качества и ускорения сборочного процесса.
Ремонту лесозаготовительных машин должна предшествовать техническая подготовка ремонтного производства - это комплекс мероприятий, включающий обоснование экономической целесообразности ремонта машин в пределах оптимального межремонтного ресурса, разработку технической документации на ремонт, разработку и совершенствование технологии восстановления, проектирования и изготовления технологической оснастки, создание технических нормативов, отладку производственного процесса в целях достижения установленных уровней качества и эффективности, то есть конструкторская, технологическая и материальная подготовка, а так же подготовка направления на ремонт машин.
Направляемые в разборку машины, агрегаты и другое оборудование предварительно подвергают наружной очистке. Моечно-очистные работы оказывают влияние на качество отремонтированных машин, производительность труда при разборке, дефектовке, сборке, окраске и регулировке. Тщательная очистка помогает обнаруживать незамеченные трещины на корпусных деталях и, следовательно, облегчает дефектовку при наружном осмотре. Кроме того, она необходима для обеспечения чистоты на рабочих участках разборки.
В технологическом процессе капитального ремонта тракторов, лесовозных автомобилей, лесозаготовительных машин разборочные работы занимают важное место. В общем объеме трудозатрат на выполнение капитального ремонта разборочные работы составляют примерно 10 - 13 % общей трудоемкости ремонта трактора или автомобиля и их агрегатов. Основная задача разборочных работ - получение деталей с меньшими повреждениями и минимальными затратами труда. Повторно при капитальном ремонте тракторов и автомобилей используют 60 - 70 % деталей.
В процессе эксплуатации и ремонта машин на наружных и внутренних поверхностях узлов и деталей откладываются технологические загрязнения и продукты коррозии. Кроме того, на внутренних поверхностях откладываются маслянистые загрязнения и присутствует старая краска, а на наружных - масла, асфальтосмолистые отложения, нагар и накипь.
После мойки и очистки детали поступают на участок контроля и сортировки для выявления качественного состояния каждой детали, а также степени износа и возможности их ремонта.Руководствуясь техническими условиями, регламентирующими возможные отклонения размеров деталей вследствие износа и допустимые искажения их геометрических форм (прогиба, отклонения от округлости и т. д.), необходима сортировка деталей.
Основная задача отделения комплектовки - из большого разнообразия одноименных деталей, имеющих отклонения действительных размеров от номинальных, а также различия по показателям массы, выбрать необходимые детали, скомплектовать их по чертежу и подать на линию или на участок сборки. В связи с этим детали комплектуют по размерам для обеспечения в сопряжениях требуемого зазора или натяга, а в некоторых случаях их комплектуют по массе. В процессе комплектования выполняют необходимые слесарно-пригоночные работы. Предварительный подбор и комплектование деталей избавляют сборщиков от выполнения пригонки и подбора деталей, обеспечивая повышение качества работ.
Сборка машин и механизмов является завершающим этапом в технологическом процессе их ремонта. Основным изделием ремонтного предприятия лесозаготовительной промышленности является автомобиль, трактор, машины на их базе, восстановленные до необходимой работоспособности агрегатов.
В зависимости от типа ремонтного предприятия и объема ремонтных работ различают две основные организационные формы сборки: стационарную и поточную.Стационарную сборку выполняют на одном рабочем посту, к которому подаются детали, узлы и агрегаты. Этот вид сборки применяют во всех ремонтно-механических мастерских лесозаготовительных предприятий и на ремонтных заводах с небольшим объемом производства. Стационарная сборка производится по принципу концентрации или дифференциации, этого технологического процесса.
К отклонениям от точности взаимного расположения осей и поверхностей, оказывающим влияние на работу узла, относятся, например, непа-раллельность осей вала и подшипника. Допустимая линейная величина непараллельное™ ЛI должна быть меньше минимального зазора, т. е. > А1.
Эксплуатационная надежность и долговечность машин после капитального ремонта зависит не только от качества восстановления деталей, но и от качества сборки и обкатки агрегатов и машин. Обкатка необходима для приработки трущихся поверхностей деталей, проверки качества сборки и регулировки механизмов, а также для выявления стуков, шумов, течи масла, топлива и т. п.
Регулировочный реостат жидкостного типа предназначен для пуска электродвигателя, регулирования частоты вращения, а при работе в режиме генератора - нагрузки. Бак реостата заполняется 1,0-1,5 %-м раствором кальцинированной соды. Регулируют работу электродвигателя в моторном и генераторном режимах погружением или выводом электродов из раствора.
К агрегатам силовой передачи автомобилей и тракторов относятся коробки передач, раздаточные коробки, коробки отбора мощности, редуктор и ведущие мосты. Обкатка этих агрегатов производится на специальных стендах без нагрузки и с нагрузкой.
В целях улучшения приработки трущихся поверхностей, работающих в особо тяжелых условиях, на ремонтных предприятиях практикуются лужение, фосфатирование и оксидирование поверхностей сопрягаемых деталей.
Несмотря на проведенную обкатку и испытание агрегатов в отдельности необходимо проверить их совместную работу после полной сборки машины. Таким образом, последней операцией проверки технического состояния отремонтированных машин является испытательный пробег.
Окраска отремонтированных агрегатов и машин состоит из следующих основных этапов: подготовки поверхности к окраске, грунтовки, шпаклевки, нанесения покрытия и сушки.Подготовка поверхности к окраске заключается в удалении старой краски и обезжиривания поверхности.
По опытным данным ремонтных предприятий, около 50 % стоимости капитального ремонта машин приходится на запасные части. Для снижения себестоимости ремонта и сокращения затрат на запасные части необходимо использовать восстановление деталей. При восстановлении работоспособности сопряжения можно идти двумя путями: изменением исходных размеров деталей и восстановлением исходных (номинальных) размеров деталей.
Для увеличения срока службы некоторых сложных деталей при их конструировании заранее предусматривают запас металла на изнашивающихся частях. Это дает возможность восстанавливать эти детали с использованием ремонтных размеров.
Детали, имеющие предельные износы, можно восстановить путем постановки на предварительно обработанную изношенную поверхность специально изготовленной дополнительной детали: втулки, гильзы, шайбы, планки, накладки. Этот способ широко применяется при восстановлении цилиндров блоков, прошедших последний ремонтный размер, гнезд клапанов, посадочных отверстий под подшипники качения в ступицах колес, картерах коробок передач и задних мостов, пальцев крестовин дифференциала, отверстий под шкворни в передних осях (рис. 15.6, б), отверстий под свечи в головках блоков двигателей внутреннего сгорания (рис. 15.6. а) и других деталей.
Этот способ основан на возможности восстановления изношенных рабочих поверхностей путем некоторого перераспределения материала детали. В зависимости от величины износа и материала детали обработка может производиться как с нагревом восстанавливаемой детали, так и без нагрева.
Штифтование применяется для заделывания трещин длиной 30-55 мм в неответственных местах деталей, не испытывающих напряжений: в рубашках блока двигателя, картерах узлов и агрегатов и др.Таким же образом просверливают отверстия вдоль трещины, каждый раз перекрывая соседние отверстия, нарезают резьбу и ввертывают штифты по всей длине трещины. Затем штифты расчеканивают легкими ударами молотка и подравнивают напильником.
Сваркой называется процесс соединения материалов, обусловленный сцеплением их атомов. Существующие способы сварки деталей можно подразделить на три основные группы: плавлением, давлением и притиранием.
Каждый вид лламени имеет характерные свойства и свои области применения. Так, при нормальном пламени (ядро резко очерчено) производится сварка, пайка, резка; науглераживающем пламени (ядро не резко очерчено, у конца виден зеленый ореол) - сварка высокоуглеродистых сталей, наплавка твердых сплавов; окислительном пламени (заостренное ядро, пламя бледной окраски) - сварка латуни, цинка.
Известно, что около 50 % корпусных деталей машин и оборудования (блоки цилиндров, головки блоков, картеры маховиков, коробок передач и др.) изготовлены из серого и ковкого чугуна и алюминиевых сплавов. Восстановление таких деталей сваркой представляет определенные трудности, обусловленные свойствами чугуна и цветных металлов и сплавов.
Пайкой называется процесс прочного соединения металлических деталей путем введения между ними расплавленного припоя. В качестве припоев применяют сплавы цветных металлов. Припои подразделяются на мягкие и твердые.
Широко применяется для восстановления изношенных поверхностей опорных катков, поддерживающих роликов и натяжных колес тракторов, полуосей, шлицев, различных валов.Деталь для наплавки устанавливается в центрах или крепится на патроне токарного станка с понижающим редуктором (рис. 17.1.), Электродная проволока автоматически подается в зону горения дуги специальной наплавочной головкой А-384, А-580 или подающим механизмом полуавтомата ПШ-5-1, ПШ-54, ПДШМ-500, установленным на суппорте станка. Наплавка производится под слоем флюса, который подается из бункера впереди дуги. Часть флюса плавится и создает оболочку вокруг дуги, которая защищает расплавленный металл от окисления, разбрызгивания и угара. Кроме того, флюс замедляет охлаждение наплавленного металла и легирует его.
При этом способе электродуговая наплавка поверхности детали осуществляется вибрирующим электродом при помощи наплавочной головки в струе жидкости или защитных газов. Электрокинематическая схема установки представлена на рис. 17.5.
Металлизацией называется процесс нанесения на поверхность детали расплавленного и распыленного металла (рис. 17.5). Металл в виде проволоки расплавляется в специальных аппаратах-металлизаторах. Металли-зационные аппараты по способу получения тепловой энергии для нагрева распыляемого материала подразделяются на электродуговые, газовые, высокочастотные и плазменные.
Основана на использовании тепловой плазменной дуги. Плазмой называется вещество, нагретое до такой температуры, когда пары находятся в сильно ионизированном состоянии. Устройство, в котором получают плазменную струю, называют плазменной горелкой, или плазмотроном. Для образования плазмы источником тепла в них служит электрическая дуга.
Основными антифрикционными сплавами, применяемыми для заливки подшипников и вкладышей скольжения двигателей внутреннего сгорания, станков, лебедок, подвижного состава и др., являются баббиты, свинцовистые бронзы и алюминиевые сплавы. Химический состав антифрикционных сплавов (в процентах) приведен в табл. 18.1.
Восстанавливаемые вкладыши подвергают прежде всего контролю. Не допускаются к восстановлению вкладыши с опиленными плоскостями разъема, имеющие трещины, срезанные фиксирующие выступы, с заметным на глаз износом по наружной посадочной поверхности.
Заливка тонкостенных вкладышей свинцовистой бронзой представляет более сложный технологический процесс по сравнению с заливкой баббитом. Свинцовистую бронзу можно заливать следующими способами.Бронзу плавят в графитовом тигле, предохраняя ее от окисления сдоем буры. При охлаждении бронза припаивается к вкладышу и стали. После охлаждения стальную заготовку, приваренную к вкладышу, удаляют проточкой на токарном станке.
Синтетические материалы, основу которых составляют высокомолекулярные соединения (полимеры), называются пластическими массами.Особенностью пластмасс является способность при повышенной температуре и давлении переходить в пластическое состояние и при понижении температуры устойчиво сохранять приданную им форму.
Синтетическими клеями называют клеи, основу которых составляют полимеры.В ремонтном производстве применяются различные клеевые составы типа БФ, ВС-ЮТ, ВС-350, ПУ-2, ВК-5, КЛН-1, К-153, 88Н для заделки трещин в баках аккумуляторов, приклеивания фрикционных накладок муфт сцепления и колодок тормозов, заделки трещин и пробоин в головках блока и водяной рубашке двигателей внутреннего сгорания, пробоин и отверстий в топливных баках, восстановления различной арматуры и т.д. Наиболее широкое применение в практике ремонтных предприятий нашли клеи марок ВС-ЮТ, ВС-350 и эпоксидный клей.
В основе электрофизических способов обработки деталей лежит явление электрической эрозии - местное разрушение материала под воздействием импульсного электрического разряда. В зависимости от средств генерирования импульсов электрические способы подразделяются на электроискровую, электромеханическую и анодно-механическую обработку.
В бесконденсаторных установках при контактном способе (рис. 19.1, б) инструмент совершает возвратно-поступательное, а при бесконтактном (рис. 19.1, в) - вращательное движение при напряжении 6-36 В, силе тока до 200 А и скорости перемещения поверхностей более 8 м/с. При обработке на бесконденсаторных установках при низком напряжении и большой силе тока имеет место кратковременный прерывистый дуговой разряд. В момент возникновения контактов между микровыступами происходят мгновенное их расплавление и испарение.
Заключается в искусственном нагреве металла в зоне обработки с помощью электрического тока. Для нагрева применяются трансформаторы, со вторичной обмотки которых можно получить ток в 400-1100 А при напряжении 2-6 В.
Основана на снятии слоя, образующегося в электролите на поверхности металлической детали, включенной в качестве анода. На рис. 19.4 представлены принципиальные схемы анодно-механической обработки деталей. В процессе обработки на деталь подается электролит, образующий на ее поверхности нерастворимую защитную пленку из твердых кремнекислых отложений, оказывающую большое сопротивление прохождению электрического тока. В качестве электролита применяются жидкости, содержащие водные растворы силиката натрия №28Юз или калия К28Ю3 с плотностью 1,36-1,38 мм3/с.
Восстановление деталей электролитическими покрытиями получило широкое применение в ремонтном деле. Оно имеет ряд преимуществ перед другими видами наращивания поверхности изношенных деталей: не вызывается структурное изменение в металле детали, так как она при восстановлении практически не нагревается; возможно восстановление деталей с относительно небольшим износом; покрытия обладают хорошей сопротивляемостью действию кислот и сернистых соединений, высокой износоустойчивостью, имеют низкий коэффициент трения.
Упрочнение рабочих поверхностей деталей производится с целью повышения твердости и износостойкости. Существуют следующие способы упрочнения: механическое, наплавка твердыми сплавами, электроискровое, термическая обработка.
Выбор того или иного способа восстановления на данном предприятии зависит от конструктивно-технологических особенностей и условий работы деталей, величины и характера их износов, а также техникоэкономических показателей.
При ремонте деталей машин и оборудования лесного комплекса применяют все виды механической обработки: точение, фрезерование, строгание, сверление, развертывание, шлифование, хонингование, полирование и т. д.
Характерными неисправностями цилиндров и гильз автотракторных двигателей являются износ зеркала цилиндра, царапины и задиры на рабочей поверхности, трещины и сквозные раковины.Естественный износ цилиндров проявляется в виде выработки в области движения поршневых колец, при этом цилиндрическая форма отверстия искажается, принимая форму овала. Износ цилиндров по длине также неравномерен - больше всего изнашивается участок, по которому перемещается верхнее компрессионное кольцо (рис. 21.1).
Изношенные шейки коленвалов обрабатывают под ремонтный размер или после наращивания их тем или иным способом шлифованием. Рекомендуется сначала шлифовать коренные, а затем шатунные шейки. Ремонтный размер необходимо задавать один для всех коренных и для всех шатунных шеек.
Основными дефектами распредвалов являются износ опорных шеек, кулачков по профилю и по высоте, посадочного места под распредшестер-ню, повреждение резьбы, прогиб вала.Изношенные опорные шейки шлифуют под ремонтный или восстанавливают под номинальный размер. Прогиб вала проверяют на призмах индикатором. Если биение средней шейки превышает 0,05 мм, вал правят на гидравлическом прессе ПА-413.
Притирочные работы являются наиболее сложным процессом механической обработки. Широкое применение притирка находит как окончательная взаимная обработка плунжерных пар, золотников, распылителей форсунок, клапанов и различной арматуры.
Неисправная работа систем охлаждения, являющаяся следствием отложения накипи, масла и грязи на внутренних стенках всех элементов системы, нарушает процесс отдачи тепла в окружающую среду; повреждения трубок и резервуаров радиатора, вызывают течь воды, а вмятины уменьшают проходные сечения. В системе охлаждения неисправности и дефекты возникают в различных элементах, входящих в систему: в радиаторе (вмятины или трещины, отложения, повреждение пластин, трубок), в водяном насосе (дефекты корпуса подшипников насоса, износ валика водяного насоса, дефекты крыльчатки, дефекты вентилятора).
К признакам неисправной работы системы смазки, указывающим на недостаточную подачу масла к трущимся поверхностям, относится давление в системе смазки ниже или выше установленного.Низкое давление в системе смазки указывает на наличие одной или нескольких следующих неисправностей: трещин в масляной магистрали; повреждений редукционного клапана; большого торцевого зазора вследствие износа опорной поверхности корпуса и торцов шестерен; неплотностей в резьбовых соединениях и т. д. Эти неисправности вызывают утечку масла из магистрали, что препятствует поступлению его к трущимся поверхностям.
От состояния системы питания во многом зависит работоспособность и износ деталей двигателя. Основной причиной износа деталей системы питания является попадание пыли и грязи вместе с топливом. Абразивные частицы, проходя вместе с топливом через отверстия жиклеров или между поверхностями прецизионных деталей увеличивают отверстия и зазоры. Поэтому предохранению топливной системы от попадания грязи и пыли нужно уделять особое внимание.
Основным признаком, указывающим на неисправность гидросистемы, является падение объемного КПД ниже установленного техническими условиями, утечка жидкости во внешнюю среду через уплотняющие устройства, ухудшение управляемости.
По своему назначению применяемое электрооборудование можно разделить на три основные группы: силовое - электродвигатели, генераторы постоянного и переменного тока, трансформаторы; автотракторное -стартеры, магнето, генераторы для питания осветительных цепей, аккумуляторы и др.; пускорегулирующая аппаратура и электроизмерительные приборы.
Наиболее слабой частью силовых электрических машин являются их обмотки. Установлено, что около 75 % выхода из строя машин происходит из-за повреждения в обмотках.Понижение фактического сопротивления изоляции указывает на от-сырение обмоток или их загрязнение, резкое падение сопротивления - на замыкание на корпус, межвитковое замыкание или обрывы в обмотках. Для нахождения места замыкания на корпус в машинах переменного тока можно использовать два метода. По первому методу обмотки разъединяют на отдельные фазы и катушечные группы и мегомметром определяют место повреждения. По второму методу переменный или постоянный ток низкого напряжения подводится одним проводом к началу (или концу) фазы обмотки, а вторым к корпусу машины. Замыкание на корпус определяют металлическим щупом, используя магнитное притяжение его к пазам фазы. На месте повреждения притяжение щупа к пазам прекратится.
Тормозные накладки лучше всего прикреплять к колодкам приклеиванием. Если это выполнить невозможно, то накладки приклепывают. Для этого сначала колодку очищают от грязи и ржавчины и по ней подбирают новые накладки. Накладки должны плотно прилегать к колодке. Зазор допускается не больше 0,5 мм. Для сверления отверстий в накладке ее прижимают к колодке специальной струбциной или ручными тисочками и сверлят отверстия в накладке через отверстия в колодке, после чего их со стороны накладки раззенковывают для потайных головок заклёпок. Фрикционные накладки приклепывают медными или алюминиевыми трубчатыми заклепками на специальном станке, а при его отсутствии приклепывают в тисках на оправке. Головки заклепок со стороны накладки должны быть утопленными на 0,8-1 мм.
К деталям со сложной конфигурацией рабочих поверхностей относятся шлицевые валы, шлицевые втулки, зубчатые венцы колес и шестерен и т. п. Особенностью этих деталей при поступлении в ремонт является то, что рабочие поверхности их имеют односторонний износ, который объясняется тем, что рабочая поверхность шлицев валов, зубьев шестерен и колес подвержена большому износу, как наиболее нагруженная.
Применяемые в лесозаготовительном производстве и лесном хозяйстве машины и механизмы имеют большое конструктивное разнообразие, но все они состоят из деталей, имеющих общие конструктивные формы.Наибольшую группу составляют детали с рабочими поверхностями цилиндрической формы, которые в свою очередь делятся на две подгруппы: 1) детали с гладкими наружными рабочими поверхностями цилиндрической формы (охватываемые детали); это валы различных типов, оси, пальцы, плунжеры и т. п.; 2) детали с внутренними гладкими рабочими поверхностями цилиндрической формы-охватывающие детали. Это цилиндры, гильзы, втулки, подшипники и т. д. Кроме того, имеются детали, у которых рабочими элементами являются как наружные, так и внутренние поверхности, например шкивы, катки, поршни, подшипники качения и др.
Характер приведенных основных неисправностей несущих конструкций лесозаготовительных машин показывает, что ремонт рам представляет собой многооперационный сложный технологический процесс, состоящий из ряда таких операций, как правка, переклепка, сварка, постановка усилительных пластин, уголков, коробов и усилителей других форм.
Гусеничная ходовая система представляет собой сложное устройство, основные детали которого работают в тяжелых условиях, при больших динамических и статических нагрузках. Кроме того, эти детали большую часть времени года работают в абразивной среде. Наибольшему износу подвергаются гусеницы, опорные катки, ведущие звездочки. На ремонтных предприятиях, как правило, при больших предельных износах детали гусениц выбраковываются и заменяются новыми.
Ремонтно-обслуживающая база (РОБ) предприятий лесного комплекса представляет собой перечень объектов с различными по сложности, трудоемкости, времени и месту выполнения операций технического обслуживания и ремонта машин и оборудования.
Капитальный ремонт машин и оборудования лесного комплекса проводится, как правило, в условиях ремонтно-механических заводов.Ремонтно-механические заводы - это предприятия, предназначенные для ремонта автомобилей, тракторов и машин на их базе, агрегатов машин, а также для изготовления ремонтно-технологического оборудования, инструмента и запасных частей.
При проектировании ремонтных предприятий решаются вопросы, связанные с расширением, реконструкцией, техническим перевооружением, а также проектированием новых предприятий.Расширение действующего предприятия производится на основе проекта строительства вторых и последующих очередей, дополнительных производств, строительства новых или расширение действующих цехов и других подразделений предприятия.
После утверждения ТЭО соответствующей инстанцией принимается решение о стадийности проектирования предприятия. Проектирование предприятий может быть одностадийное и двухстадийное.При строительстве новых ремонтных предприятий применяют как одно, так и двухстадийное проектирование.
Генеральным планом называют план взаимного расположения на участке застройки зданий, вспомогательных сооружений и устройств, зеленых насаждений и ограждений с указанием горизонтальных и вертикальных отметок проектируемых объектов.
Производственная программа РМЗ задается количеством капитальных ремонтов по каждой марке машин или в условных (приведенных) единицах ремонта. Производственная программа называется приведенной, когда все подлежащее ремонту оборудование приводится к одной типовой машине, являющейся эталоном трудоемкости.
Под режимом работы понимается установленное количество рабочих дней в году, число смен работы, длительность смены в часах и равномерность загрузки предприятия в течение года. Режим работы определяется рациональным использованием оборудования, производственных площадей и программой предприятия.
Количество вспомогательных рабочих для РММ принимается в пределах 8-10 %, для РМЗ - 15-25 % количества производственных; количество ИТР соответственно для РММ 4-5%, для РМЗ 8-12% количества производственных и вспомогательных рабочих. Количество служащих составляет 4-5 %, а МОП 2-3 % количества производственных и вспомогательных рабочих.
В ПЦТО и РММ предприятий лесного комплекса ТО и ремонт машин осуществляются на универсальных рабочих постах, количество которых рассчитывают по нижеприведенным формулам.При организации агрегатного метода ремонта необходимо определить количество основных агрегатов оборотного фонда, исходя из списочного числа машин по соответствующим нормам приведенным в табл. 27.6, 27.7, 27.8. При этом необходимо учесть снижение трудоемкости работ по текущему ремонту полнокомплектных машин, выполняемых на посту.
Площадь предприятия рассчитывают различными способами.В общую площадь предприятия, кроме производственной, входят площади вспомогательных помещений: административные (6 %), санитарно-бытовые (3 %) и складские помещения (8 % от производственной площади).
Вентиляционные устройства в помещениях ремонтных предприятий предназначены для улучшения условий труда, уменьшения запыленности и задымленности воздуха, повышения сохранности оборудования.Вентиляция подразделяется на естественную и искусственною (механическую). Искусственная вентиляция чаще всего бывает приточновытяжной. В зависимости от способа организации воздухообмена вентиляция подразделяется на общую и местную.
Температура воздуха в производственных помещениях ремонтных предприятий устанавливается в зависимости от характера выполняемых работ. Так, в кузнечном, термическом, сварочном, медницком отделениях она должна быть в пределах 13-15 °С: в разборочно-моечном, слесарном, механическом, электроремонтном, медницко-жестяницком, испытательном, сборочном отделениях 15-17 °С: в комплектовочном, инструментальном отделениях и ремонта топливной аппаратуры - 17-20 СС.
Электроэнергия на ремонтных предприятиях расходуется на питание электродвигателей станков, сварочных аппаратов, подъемных механизмов, испытательных стендов, а также на освещение помещений и территории предприятия.
Количество сжатого воздуха для производственных нужд определяют, исходя из потребляемого количества воздуха отдельными воздухопри-емниками: пневматическими гайковертами, клепальными машинами, пневматическими приводами приспособлений для распыления краски, нанесения металлизационных покрытий и порошкового напыления пластмасс, испытания радиаторов и топливных баков, накачивания шин и т. п.
Ацетиленовый генератор подбирают по производительности. Производительность ацетиленового генератора определяют по среднему суммарному часовому расходу ацетилена, потребляемого всеми горелками, и коэффициенту спроса.
На ремонтных предприятиях вода расходуется на производственные и бытовые нужды. К основным производственным нуждам относятся: наружная мойка машин, поступающих в ремонт; мойка деталей в моечных установках; приготовление охлаждающих смесей для металлорежущих станков, приготовление электролита в гальваническом отделении, обкатка и испытание двигателей внутреннего сгорания.