Лекція 17 (3
ХАРАКТЕРИСТИКИ С/Х МАШИН І ВИДИ ЇХ НЕСПРАВНОСТЕЙ.
ХАРАКТЕРИСТИКА МАШИН. Основними характеристиками машин є такі.
Напрацювання – тривалість або обсяг роботи машини, що вимірюються за годинами, кілометрами, гектарами та іншими одиницями, у тому числі умовними. Розрізняють загальне напрацювання, напрацювання на відмову (характеризує безвідмовність), міжремонтне напрацювання та ін.
Термін служби — календарна тривалість експлуатації виробу до моменту виникнення граничного стану, визначеного в технічній документації, або до списання. Розрізняють термін служби до першого капітального ремонту між капітальними ремонтами, до списання, середній термін служби та ін.
Ресурс (технічний ресурс) - напрацювання виробу до граничного стану, обумовленого у технічній документації. Для парку машин визначають гамма-відсотковий ресурс, тобто ресурс, який має або матиме обумовлене число (відсотків) машин даного типу. Зумовлений відсоток виробівує регламентованою ймовірністю числа машин із зазначеним технічним ресурсом. Якщо, наприклад, 7 = 90%, то відповідний ресурс (напрацювання до граничного стану) називають "дев'яновідсотковим ресурсом".
Розрізняють ресурс машини до першого капітального ремонту, між капітальними ремонтами, повний технічний ресурс, залишковий ресурс тощо.
Показники терміну служби та ресурсу машин характеризують їхню довговічність.
Крім фактичних та нормативних значень терміну служби та технічного ресурсу, застосовують також поняття гарантійних термінів служби та ресурсу, тобто таких термінів, протягом яких завод-виробник гарантує справність машин та несе матеріальну відповідальність за виниклінесправності за умови дотримання правил експлуатації та технічного обслуговування.
Технічний стан та техніко-економічні показники роботи машини нестабільні в часі та в процесі експлуатації зазнають змін. Ці зміни залежать від багатьох факторів, які діють не ізольовано, а комплексно, перебуваючи у складній залежності один від одного. Всі основні фактори, що знижують техніко-економічні показники (потужність, продуктивність, термін служби та ін.) та сприяють виникненню несправності машини, зазвичай ділять на три групи: конструктивні, технологічні та експлуатаційні.
Причини виникнення несправностей можуть бути такими: а) порушення технічних умов надійності при проектуванні та виготовленні машин (конструктивні та технологічні фактори); б) знос деталей машин; в) важкі (не передбачені під час проектування) умови експлуатації; г) порушення правил експлуатації та технічного обслуговування машин.
Порушення технічних умов при проектуванні та особливо при виготовленні суттєво знижує надійність машин у період експлуатації (її зазвичай називають експлуатаційною надійністю).
Малюнок. 17.1. Графік наростання зносу (зазору) у сполучених деталях (а) та інтенсивність (швидкість) зношування цих деталей(б).
Зношування деталей машин. Якою б не була надійна машина, знос її деталей під час експлуатації неминучий. При цьому деталі змінюють не тільки розміри, а й форму (наприклад, циліндричні деталі набувають еліпсності, овальності).
Знос істотно залежить від своєчасності та якості технічного обслуговування - від якості змащування, стану деталей, регулювання механізмів та ін.
Зношування (зазор)iзростає ззбільшенням терміну служби деталейt(виконаного обсягу роботи). У наростанні зношування сполучених деталей відзначаються, як правило, три характерні періоди (рисунку 17.1). У першому періоді (дільниця
ь першому періоді (ділянкаOA)знос наростає дуже швидко. Він відбувається головним чином за рахунок спрацьовування нерівностей - припрацювання поверхонь деталей, що труться. Знос другого періоду називають природним (ділянкаАВ)уа його тривалість - періодом нормальної експлуатаціїt5.Знос наростає відносно рівномірно, і точкаВє межею найбільшого допустимого терміну служби деталіtM
(17.1)
деt0- тривалість опрацювання деталей;1і- знос, що відповідає максимально допустимому зазору в поєднання деталей; iH - знос, що відповідає закінченню підробітку деталей; tg а - характеристика темпу (швидкості) зношування деталей.
На темп зносу у період впливають такі чинники: а) умови роботи — питомі тиску, характер навантаження, відносні швидкості, температура та інших.; б) властивості матеріалів, їх співвідношення та змінність у роботі; в) умови сполучення, характер контакту та обробки матеріалу; г) вид та властивості продуктів зносу, своєчасність та якість технічного обслуговування; д) якість застосовуваних масел та палив.
Зношення третього періоду (дільницяВС)називають аварійними. У цьому вся періоді зноси швидко наростають. Зазори у поєднаннях різко збільшуються.
Аналізуючи графіки зношування типових деталей, можна дійти наступних висновків: а) період нормальної експлуатації буде тим більшим, чим менше зношування при обкатці і менша інтенсивність зношування під час роботи сполучення після обкатки; б) такяк то закономірна зміна зношування деталей дозволяє визначити термін, коли необхідно відновити сполучення; в) не можна допускати знос сполучених деталей понад певну межу, за якою може виникнути несправність сполучення.
Гранично допустиме зношування. Встановлення гранично допустимого зносу чи інших показників стану машини, а звідси термін служби деталей має значення для правильної організації технічного обслуговування і ремонту.
Під граничними значеннями величин розуміють граничні розміри деталі, що зношується, або регулювальної величини (зазори, тиск, кути і т. п.), граничне ослаблення кріплення і т. д., тобто максимальні і мінімальні значення величин, до досягнення яких складальна одиниця працює нормально. Їх визначають за однією з наступних ознак (критеріїв): технічною, якісною чи економічною або за сукупністю ознак.
Технічний критерій оцінює підвищення інтенсивності зношування чи появу відмови механізму (машини).
Якісний критерій характеризує зміну якості роботи зі зростанням зношування або зміною регулювання машини. Граничне значення величини у випадках залежить від допустимого граничного відхилення якості роботи від норми. Підставою для цього критерію є також збереження норм техніки безпеки та виробничої санітарії.
Економічний критерій застосовує, коли зміна зношування помітно погіршує економічні показники роботи машини.
Загальний метод знаходження граничних значень величин зводиться до наступного: попередньо машина проходить необхідну обкатку та створюються (або імітуються) нормальні умови експлуатації. Величині, що змінюється внаслідок зношування або розрегулювання, надаютьрізні значення. У функції цих значень знаходять кількісні характеристики інтенсивності зношування деталей чи зміни дії складальної одиниці, якості роботи, продуктивності, сумарних витрат. При цьому мається на увазі, що характерні точки отриманих кривих (перегину, близькі до обриву кривої перетину з граничною ординатою, точки максимуму або мінімуму) відповідають граничним значенням величин.
Так як деталь (або поєднання деталей) в різних місцях може зношуватися по-різному, як об'єкт вимірювання потрібно приймати величину, при вимірі якої найбільш різко змінюється економічність або якість роботи (часто ця величина - розмір, що змінюється з найбільшою швидкістю).
У багатьох випадках при знаходженні граничного значення величини за технічним критерієм використовують допустимі напруги та межі міцності. Для знаходження граничних значень зношування за критерієм якості виходять із допусків технологічних параметрів, які встановлюються з урахуванням агротехнічних вимог. Якість польових робіт оцінюють за середніми значеннями величин і за допустимими відхиленнями від них.
При визначенні граничних значень величин по максимуму продуктивності та мінімуму витрат передбачається збереження якості виконуваних робіт у заданих межах. Остаточне граничне значення зносу приймають за мінімумом (або максимумом), встановленим за всіма трьома критеріями, або за їх компромісним (комплексним) значенням.
Найбільш загальним є комплексний техніко-економічний критерій, зумовлений ймовірністю безвідмовної роботи та витратами на технічне обслуговування (підтримка у працездатному стані) деталі, складальної одиниці при обов'язковому збереженні в межах допуску якісних таекономічних показників роботи
Важкі умови та порушення правил ЕКСПЛУАТАЦІЇ. Для роботи машинно-тракторного агрегату найбільш характерними умовами, що впливають на швидкість зношування деталей машин і виникнення несправності, є запиленість, температура навколишнього повітря, вологість ґрунту, стан доріг і полів, якість застосовуваних палив та мастильних матеріалів, режим роботи агрегату при виконанні технологічного процесу та ін. .
Зазвичай через важкі умови роботи несправності машин виникають швидше раптово.
Термін служби машин, агрегату значною мірою залежить від культури технічної та виробничої експлуатації. Порушення правил експлуатації виявляється у тому, що агрегат часто працює з перевантаженням або недовантаженням, а також у тому, що його технічне обслуговування проводять невчасно, не повністю та недоброякісно. Недотримання правил пуску двигуна, торкання трактора з місця, вибору швидкості руху, підбору машин в агрегаті, теплового режиму, елементарних правил заправки трактора паливом та маслом, нехтування особливостями експлуатації машин у холодний час, несвоєчасне та недбале усунення дрібних неполадок, експлуатація необкатаного, неперевіреного, інколи ж і несправного трактора, погана якість ремонту, порушення правил зберігання — причини виникнення несправностей.