Як продовжити ресурс дорожньо-будівельних машин та їх компонентів (ч

У будь-якого власника дорожньо-будівельної техніки може виникнути питання: чи забезпечується компонентам машин можливість повністю виробляти ресурс? Один із способів відповісти на нього – це порівняти терміни служби вузлів та агрегатів ваших машин із середньостатистичними даними по галузі.

Від надійності основних вузлів та деталей залежить тривалість напрацювання на відмову дорожньо-будівельної машини, тобто скільки часу машина працюватиме з «рідними» вузлами та агрегатами до першого великого ремонту. Американський журнал Construction Equipment регулярно проводить опитування керівників будівельних організацій та виробників машин про терміни служби (розрахункових та практичних) машин та їх основних компонентів. Дослідження проводять на строго науковій основі. Використовуються в повному обсязі отримані відповіді: 20% найкоротших термінів і 20% найдовших термінів з усіх отриманих відповідей виключаються. За 60% відповідей, що залишилися, визначають середньостатистичний ресурс кожного компонента.

При аналізі термінів служби використовують поняття з наукової статистики: «відсоток», що означає рубіж, нижче за який знаходиться певний відсоток отриманих даних. Наприклад, у цьому дослідженні 50-а процентиль – це термін служби, у якому половина обстежених однойменних компонентів виходить з ладу. У технічній літературі такий термін служби ще називають медіаною, або В50.

20-а процентиль означає термін служби, у якому 20% з усіх обстежених однойменних компонентів виходять з ладу. Такий термін служби означає B20.

Ремонт за середньостатистичними даними

Виробники називають 20-ю процентиль як межу надійності для більшості вузлів та агрегатів при всіхдопустимих умов експлуатації. Якщо умови роботи важкі або технічне обслуговування не проводиться належним чином, якщо ви знаєте про компонент лише те, який термін він відпрацював, саме в ці терміни (B20) слід виконати запобіжний ремонт або замінити компонент відновленою запчастиною, оскільки ймовірність виходу з ладу компонента після терміну B20 різко зростає.

У тому випадку, коли постійна готовність машини до роботи не має настільки важливого значення і машина обслуговується належним чином, а для вас допустима деяка частка ризику в тому, що машина раптово відмовить і час її простою збільшиться, за термін проведення ремонту або заміни компонента можна вибрати термін В50. Після проходження терміну В50 ризик виходу компонента з ладу ще стрімко зростає.

Аналізи олії – точніше

Умови роботи суттєво впливають на ресурс компонентів та машин цілком, тому деякі фахівці вважають, що надто покладатися на середньостатистичні дані щодо галузі при виборі термінів ремонту та заміни компонентів не варто. Середньостатистичні дані можуть бути орієнтиром, але набагато точніше допомагають оцінити стан компонента регулярні аналізи мастила та виявлення вмісту в ньому продуктів зносу металевих деталей, розкладання олії, забруднюючих речовин, що потрапили ззовні та зсередини машини (включаючи воду/конденсат), та сажі, особливо для точного визначення ресурсу двигуна – вони відбивають і реальні навантаження, та інші умови експлуатації. Регулярні аналізи мастила дозволяють запобігти раптовій відмові компонента, допомагають без зайвого ризику збільшувати термін служби вузлів і деталей понад середньостатистичний.

Наприклад, «сплески» у рівнях вмісту в олії свинцю, алюмінію або міді.за відсутності збільшення продуктів окислення говорять у тому, що двигун, мабуть, не прогрівався в холодний період експлуатації. В результаті ресурс підшипників колінчастого валу скоротився.

Крім ресурсу компонентів, за результатами аналізів визначають залишковий ресурс самого олії, виходячи з якого вибирають оптимальні інтервали техобслуговування машини.

Можна орієнтуватися і витрати палива. Контролювати цей параметр набагато простіше, ніж регулярно проводити аналізи олії. Однак інтервали техобслуговування та терміни заміни компонентів залежно від витрат палива виведені за середньостатистичними даними по галузі і, як будь-яке середовище, вони не такі точні, як інтервали з аналізів олії.

Ступінь тяжкості умов роботи

Щоб врахувати вплив тяжкості умов експлуатації на ресурс компонентів під час аналізу результатів досліджень, використовувалися поняття «важкі умови» та «умови середньої тяжкості».

Для екскаваторів-навантажувачів умови середньої тяжкості означають роботи на основному виробництві з рівномірними робочими циклами на ґрунтах середньої та високої густини, з періодичним використанням навісних гідравлічних знарядь з нерегульованою витратою в контурі. Глибина копання – до 3 м. «Важкі умови» визначаються як «роботи основного виробничого процесу чи розробка скелястого ґрунту. Постійне використання навісних знарядь з нерегульованим витратою контурі. Глибина копання – понад 3 метри.

Для зчленованих самоскидів умови середньої тяжкості визначаються як експлуатація при великомасштабних земляних роботах з епізодичними навантаженнями та впливом ударних навантажень. Рух досить облаштованим дорогам у задовільному стані з періодичним подоланням високогоопору коченню та рухом при недостатньому зчепленні шин із ґрунтом, періодично – подолання крутих ухилів. Тяжкі умови - це регулярні перевантаження, постійний рух по поганих дорогах з високим опором коченню і недостатнім зчепленням шин з грунтом, часті впливи ударних навантажень і подолання крутих ухилів.

Результати досліджень

Ось які результати отримані щодо ресурсу дорожньо-будівельних машин та його компонентів. Наведені у таблицях цифри є середньостатистичними по галузі машин, які працюють у умовах середньої тяжкості.

Результати аналізу допомагають власнику машини вирішити, який реальний ризик виходу з експлуатації певного компонента можна допустити. Коли термін служби компонента виходить за кордон В20, можливість його виходу з ладу різко зростає. Дані таблиці яскраво ілюструють це твердження: наприклад, 20% всіх двигунів 30-тонних зчленованих самоскидів виходять з ладу до терміну 9000 мотогодин. Наступні 30% всіх двигунів виходять з ладу протягом наступних 1000 мотогодин або менше 2/3 звичайного річного напрацювання.

Зміна ресурсу в залежності від умов роботи

Як зазначено вище, дані таблиці ставляться до умов експлуатації середньої тяжкості. Дослідження показали, що зі збільшенням ступеня тяжкості умов ресурс компонентів (а отже, і всієї машини) скорочується, але для різних компонентів та машин у різному ступені. Наприклад, у екскаваторів-навантажувачів, що працюють у різних за тяжкістю умовах, терміни служби двигунів та трансмісії відрізняються мало. У важких умовах середньостатистичні терміни служби двигунів та трансмісій скорочуються лише на кілька відсотків.

Різниця в умовах роботи більшою мірою позначається наресурсі мостів екскаваторів-навантажувачів. За важких умов середньостатистичний ресурс мостів зменшується майже на 19% (на 1900 мотогодин) порівняно з роботою в умовах середньої тяжкості.

Термін служби шин екскаваторів-навантажувачів також змінюються в широких межах. У важких умовах експлуатації ресурс шин скорочується приблизно на 19% (630 мотогодин) порівняно з роботою в умовах середньої тяжкості. Також відзначається чітка різниця у термінах служби шин до початку проколів. У важких умовах проколи починаються в середньому після 1000 мотогодин експлуатації, що становить менше 40% терміну «до проколу» шини, що працює в умовах середньої тяжкості. Загальне напрацювання на відмову у екскаваторів-навантажувачів у важких умовах експлуатації скорочується на 26% порівняно з умовами середньої тяжкості.

Більшою мірою позначаються важкі умови експлуатації на зчленованих самоскидах. Ресурс двигунів та трансмісій скорочується трохи менш ніж на 10% порівняно з роботою в умовах середньої тяжкості, а термін служби шин «до проколу» – майже на 20%. Як і у випадку з екскаваторами-навантажувачами, у зчленованих самоскидів у важких умовах найбільше скорочується ресурс мостів та підвіски. Середньостатистичний ресурс мосту зменшується приблизно на 3600 мотогодин, тобто на 20% порівняно з умовами середньої тяжкості. У важких умовах експлуатації мости зчленованих самоскидів служать лише трохи довше, ніж двигуни. Серйозний ремонт підвіски потрібно в середньому ще до закінчення 3000 мотогодин експлуатації - скорочення ресурсу на 31%.

Загальне напрацювання на відмову зчленованих самоскидів у важких умовах експлуатації скорочується на 34% порівняно з умовами середньої тяжкості.

Для двигунів гусеничних екскаваторів, що працюють уважких умовах, термін В20 зменшується на 500 мотогодин, але загальний термін експлуатації машин в умовах обох типів (середньої тяжкості та важких) становив приблизно 8,5 років.