Сырбаков А.П., Корчуганова М.А. Диагностика и техническое обслуживание

Подождите немного. Документ загружается.

151

19. ДИАГНОСТИКА СОСТОЯНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ И ХОДОВЫХ

СИСТЕМ ТРАКТОРОВ

Диагностирование – это процесс определения технического со-

стояния без разборными методами с целью установления заключения

(диагноза) о машине, заключение о техническом состоянии машины

(узла, агрегата) в целом, осуществляемое на основе анализа параметров

технического состояния объектов диагностирования, называется техни-

ческим диагнозом.

Прогноз – раздел диагностики, предусматривающий на основе

анализа прошедшего и современного положения определение техниче-

ского состояния объекта (машины) в будущем. Для прогнозирования

важно знать закономерность изменения параметра за время от начала

эксплуатации до момента получения диагноза. Принимают, что в буду-

щем установленная ранее закономерность остается правомочной (эти

положения изучает новая отрасль науки – прогностика).

Техническое состояние машины (узла, агрегата) оценивается па-

раметрами, которые подразделяют на структурные и диагностические.

Структурный пара метр – это физическая величина, непосредственно

характеризующая техническое состояние (работоспособность) машины

(например, размеры сопряженных деталей и зазоры между ними и пр.;

определяют их непосредственно замерами).

Диагностический параметр – также физическая величина, но она

косвенно характеризует состояние машины (например, количество про-

рывающихся в картер газов, мощность двигателя, угар масла, стуки и

т.д.; контролируют их при помощи средств диагностики). Диагностиче-

ские параметры отражают изменение структурных.

Структурные и диагностические параметры подразделяются на

номинальные допустимые, предельные и текущие (в момент замера или

диагностирования).

Номинальные параметры бывают у новых и капитально отремон-

тированных агрегатов и узлов после их обкатки.

Допустимые параметры – это параметры, при которых сопряже-

ние, узел, механизм оставляют без ремонта, регулирования или других

профилактических операций до следующего контроля.

Предельные параметры – это параметры, при которых дальнейшее

использование машины (узла, агрегата) недопустимо по техническим

условиям или нецелесообразно по технико-экономическим данным

(резко уменьшается производительность, увеличивается интенсивность

износа деталей и пр.).

152

Объем работ (наработка), выполняемый машиной (агрегатом) до

предельных значений основных параметров, называют ресурсом. Тех-

ническая диагностика машин решает следующие задачи:

а) установление вида и объема работ по техническому обслу-

живанию машины после выполнения ею определенной наработка (после

технического обслуживания или ремонта);

б) определение остаточного ресурса машин и степени готовно-

сти их к выполнению механизированных работ;

в) осуществление контроля качества профилактических опера-

ций при проведении технического обслуживания;

г) выявление причин и характера неисправностей в процессе

их использования.

Внедрение технической диагностики позволяет:

- сохранить оптимальные рабочие характеристики двигателя в те-

чение срока их службы;

- снизить за счет предотвращения отказов простои машин по тех-

ническим неисправностям;

- ликвидировать преждевременные разборки агрегатов и узлов, что

уменьшает интенсивность изнашивания деталей, сопряжений;

- полностью использовать межремонтный ресурс машин, их узлов и

агрегатов, что обеспечивает резкое сокращение расхода запасных час-

тей;

- определить без разборки качество технического обслуживания и

ремонта машин;

- уменьшить расход топлива и средств на содержание техники.

Диагностирование должен выполнять инженер или техник-

диагност, специально подготовленный и хорошо ознакомленный с тех-

нологией выполнения операций и планированием работы диагностиче-

ских средств. Диагност ведет техническую документацию, заполняет

контрольно-диагностическую карту, определяет остаточный ресурс.

При организации диагностирования машин сначала определяют

техническое состояние тех узлов, агрегатов и механизмов, срок службы

которых лимитирует межремонтный ресурс соответствующих агрегатов

или машины в целом. Например, по трактору к ним относятся криво-

шипно-шатунный механизм двигателя, шестерни и подшипники сило-

вой передачи, бортовые фрикционы. При граничном износе этих узлов и

агрегатов состояние других соединений не проверяют и заключают, что

трактор подлежит ремонту. Если износ основных агрегатов не превы-

шает допустимых величин и трактор должен использоваться, проверяют

техническое состояние узлов и механизмов в соответствии с правилами

технического обслуживания. При этом выполняют все предусмотрен-

153

ные регулировочные и другие профилактические операции, устраняют

выявленные неисправности.

Процесс диагностирования машин состоит из таких этапов:

подготовительный – мойка и очистка, монтаж приборов и датчи-

ков;

основной – установление режима работы узлов, механизмов, замер

параметров;

заключительный – постановка диагноза, прогнозирование оста-

точного ресурса, принятие решения по устранению отказов, дефектов.

При известной наработке от начала эксплуатации до момента ди-

агностирования остаточный ресурс (в моточасах) можно определить по

формуле:

ПП

Рt

ик

ип

иост

где (П

- П

) – предельное изменение значения параметра;

(П

- П

) – изменение значения параметра к моменту диагностиро-

вания;

, П

– значение параметра соответственно предельное, но-

минальное и измеренное в момент контроля;

α – показатель, характеризующий закономерность изменения зна-

чений диагностируемого параметра (табл. 19.1);

– ресурс, использованный узлом (агрегатом) от начала эксплуа-

тации к моменту контроля.

Если при диагностировании отсутствуют сведения о наработке уз-

лов, агрегатов, машины с начала их эксплуатации (Р

), в этих случаях

остаточный ресурс определяют по значениям параметров состояния, ус-

тановленным при двукратном контроле, и наработке между первым и

вторым измерениями.

Под техническим диагностированием понимают распознавание

технического состояния и свойств машин по характерным косвенным

(диагностическим) показателям без разборки машины или ее сборочных

единиц.

Для определения технического состояния машин используются

две группы методов контроля (диагностирования): с помощью органов

чувств (органолептические) и инструментальные.

Органолептические методы – осмотр, ослушивание, проверка ме-

ханизмов «на ощупь» – дают оценку качественных признаков техниче-

154

ского состояния, позволяют выявлять с допустимой погрешностью при-

чины отказа и потери работоспособности машин.

Инструментальные методы контроля (диагностирования), преду-

сматривающие использование специальных приборов, стендов и друго-

го оборудования, обеспечивают количественное измерение параметров

технического состояния машин, изменяющихся во времени в связи с из-

носом деталей.

Таблица 19.1

Значения показателя α для различных узлов

и механизмов тракторов (по данным ГОСНИТИ)

Контрольный параметр

Примерное

значение α

Мощность двигателя

0,8

Угар картерного масла

2,0

Расход газов, прорывающихся в картер:

до замены колец

после замены колец

1,3

1,5

Зазор в кривошипно-шатунном механизме

1,4

Радиальный зазор в подшипниках качения

1,5

Износ:

опорных поверхностей тарелок клапана газораспре-

деления и посадочного гнезда (утопание клапана)

плунжерный пар, кулачков распределительного ва-

ла по высоте

посадочных гнезд корпусных деталей

зубьев шестерен по толщине

шлицевых валов, гусеничных цепей, валиков, паль-

цев и осей

1,6

1,1

1,0

1,5

1,0

Цель диагностирования состоит в определении технического со-

стояния и причин неисправностей машин, в выдаче рекомендаций по

выполнению необходимых операций технического обслуживания и ре-

монта.

При достижении указанной цели решаются следующие задачи:

- проверка исправности и работоспособности машины в целом и

ее составных частей с установленной вероятностью правильного

диагностирования;

- поиск дефектов, нарушивших исправность и (или) работоспо-

собность машины;

155

- сбор исходных данных для прогнозирования остаточного ресур-

са или вероятности безотказной работы машины в межкон-

трольный период.

Результаты диагностирования заносят в диагностическую карту,

которая в дальнейшем служит основным документом для мастеров-

наладчиков и слесарей при выполнении технического обслуживания

или ремонта.

По результатам диагностирования даются рекомендации о необ-

ходимости регулирования механизмов, замене и ремонте отдельных со-

ставных частей, замене материалов.

Техническую диагностику подразделяют на постоянную и перио-

дическую. Постоянная диагностика включает систематический осмотр

трактористами-машинистами контрольно-измерительных приборов и

наблюдение ими за признаками работы машин, агрегатов и узлов. Виды

периодической диагностики машин приведены в таблице 19.2.

Частичную диагностику обеспечивают мастера-наладчики самих

хозяйств, а полную производит, как правило, специальная служба рай-

онных организаций.

Встроенные средства диагностирования. Установленные на

тракторах приборы можно рассматривать не только как средства про-

верки работоспособности тракторных агрегатов, но и как средства их

технического диагностирования.

Оснащение тракторов встроенными контрольно-измерительными

средства ми приобретает все большее распространение. Практически на

всех тракторах приборы контролируют три параметра: температуру во-

ды, давление масла в двигателе, ток зарядки аккумуляторов. На боль-

шинстве тракторов контролируются наработка в моточасах, частота

вращения коленчатого вала двигателя, давление масла в гидросистеме.

Оснащение системы воздухоподачи тракторных дизелей простейшими

индикаторами, контролирующими степень засоренности воздухоочи-

стителя, позволяет избегать лишних разборок, своевременно проводить

обслуживание, способствует повышению долговечности поршневой

группы и снижению эксплуатационных затрат труда.

Создание индикаторов и оснащение ими всех выпускаемых про-

мышленностью и находящихся в эксплуатации машин в сочетании с

приборами эксплуатационной диагностики позволит принципиально

изменить систему обслуживания и выполнять техническое обслужива-

ние по фактической потребности, что значительно повысит надежность

и долговечность тракторов и позволит резко сократить их простои на

техническом обслуживании, снизит эксплуатационные затраты труда и

средств.

156

Таблица 19.2

Классификация видов диагностики технического состояния машин

(по данным ГОСНИТИ)

Вид диагностики

Область применения

Основные задачи

Частичная

При техническом обслу-

живании ТО-1 и ТО-2

Предотвращение отказов

При периодических тех-

нических осмотрах

Контроль технического

состояния отдельных уз-

лов и агрегатов

При возникновении от-

казов и неисправностей

Выявление отказов и не-

исправностей

Полная (ком-

плексная)

При техническом обслу-

живании ТО-3

Предотвращение отказов,

определение остаточного

ресурса

После межремонтной на-

работки

То же

Автономные средства диагностирования нашли широкое фак-

тическое применение во многих хозяйствах страны. Они входят в ком-

плект передвижной диагностической установки КИ-13905 ГОСНИТИ на

шасси автомобиля УАЗ-452. Оборудование и инструмент дайной уста-

новки позволяют выполнять не только диагностические, но и многие

регулировочные операции, предусмотренные правилами технического

обслуживания тракторов. Для этих целей в кузове автомобиля УАЗ-452

смонтированы стеллаж, верстак, стол, контейнеры с приборами, при-

способлениями и инструментом, компрессор и электрооборудование.

Диагностический комплект КИ-53О8А включает в себя 43 прибо-

ра, входящих в основном в диагностическую установку КИ-13905

ГОСНИТИ. Этот комплект предназначен для диагностирования в ста-

ционарных условиях (постов диагностирования, пунктов технического

обслуживания и т.д.) тракторов, зерновых комбайнов, их систем и со-

ставных частей при периодическом техническом осмотре, при ТО-3, по-

сле межремонтной наработки, а также для контроля качества ремонта в

центральных мастерских хозяйств с парком не менее 100 тракторов и на

ремонтных предприятиях.

В комплект входят устройство для слива масла, стол, два шкафа,

верстак. В шкафах и ящиках верстака размещены приборы, приспособ-

ления и инструмент. Кроме того, пост оснащен установкой КИ-1935

157

ГОСНИТИ. Комплект оборудования размещается на площади 60...70 м

на тупиковых постах или на поточной линии.

При диагностировании трактор устанавливают над смотровой

ямой, выпускную трубу двигателя соединяют с гибким металлическим

рукавом для отвода выпускных газов, а вал отбора мощности – через

редуктор с установкой КИ-1935 ГОСНИТИ, которая служит для загруз-

ки двигателя при определении его мощности и экономических показа-

телей. Установку можно использовать для пуска тракторного двигателя,

а также при проведении ряда диагностических операций, требующих

пуска трансмиссии трактора и его двигателя вхолостую.

Промышленность выпускает также диагностические комплекты

КИ-13901 ГОСНИТИ, КИ-1573 и другие для поэлементного диагности-

рования тракторов. Переносный комплект КИ-13901 оснащен 21 прибо-

ром, из них 16 аналогичны приборам установок КИ-13905 ГОСНИТИ и

КИ-5308А.

Кроме комплектов приборов, используемых в диагностических

установках, серийно выпускаются следующие отечественные автоном-

ные средства.

Прибор ИМД-2М (из комплекта «Импульс-12») предназначен для

определения эффективной мощности, развиваемой двигателем и каж-

дым цилиндром отдельно. Действие прибора основано на измерении уг-

лового ускорения разгона двигателя по достижении частоты вращения

коленчатого вала значения, близкого к номинальному (80...90%). По

произведению измеренного ускорения на приведенный момент инерции

судят о крутящем моменте и, следовательно, о мощности двигателя.

Прибор ИМД-2М выгодно отличается от всех других приборов

измерения мощности тем, что показания с высокой точностью можно

считать за 1 ...2 с.

Продолжительность установки, измерения и отключения Прибора

не превышают 2 мин.

Электронный малогабаритный диагностический прибор ЭМДП-3

предназначен для диагностирования механизмов тракторного двигателя.

Прибор позволяет измерять общий уровень вибрации, частоту вращения

коленчатого вала, угол опережения и продолжительность подачи топли-

ва, температуру воды и масла двигателя. С помощью прибора можно

также прослушивать шумы в сборочных единицах и механизмах двига-

теля.

Смешанные средства диагностирования. Датчики оценки тех-

нического состояния агрегатов таких средств монтируют непосредст-

венно на тракторе, а указатели (индикаторы) находятся вне его и пред-

ставляют собой автономные приборы. К этому классу устройств

158

относятся тормозные диагностические стенды КИ-8927 ГОСНИТИ и

КИ-4935 ГОСНИТИ, а также автоматизированные диагностические ус-

тановки типа «Урожай».

Диагностический стенд КИ-8927 ГОСНИТИ предназначен для ди-

агностирования тракторов типа «Кировец», «Беларусь», Т-40 на станци-

ях технического обслуживания, а также в мастерских хозяйств с парком

не менее 100 колесных тракторов.

Стенд позволяет проверять тягово-экономические и тормозные

качества общее состояние генераторной установки и электрооборудова-

ния, а также гидронавесной системы трактора.

Диагностическая установка «Урожай-1T» предназначена для

оценки технического состояния тракторов и определения необходимо-

сти выполнения основных регулировочных операций при ТО-3, а также

для определения потребности сборочных единиц и агрегатов тракторов

в ремонте и для контроля качества ремонта. Ее используют на станциях

технического обслуживания тракторов, а также на пунктах техническо-

го обслуживания в хозяйствах, имеющих не менее 150 тракторов и са-

моходных комбайнов.

Установка «Урожай-1Т» выдает заключение о состоянии тех или

иных сопряжений трактора и команды на выполнение регулировочных

или ремонтных работ, а также прогноз остаточного ресурса сборочных

единиц и агрегатов трактора в заданных единицах наработки.

Важное условие высокопроизводительного и эффективного ис-

пользования контрольно-диагностических средств – правильное распре-

деление обязанностей между исполнителями.

При ТО-1 и ТО-2 все диагностические операции проводят масте-

ра-наладчики. В контроле состояния и обслуживании трактора участву-

ют также тракторист-машинист и слесарь. Мастер-наладчик выполняет

наиболее сложные контрольно-диагностические и регулировочные опе-

рации. Слесарь помогает ему и устраняет обнаруженные неисправности.

При ТО-3 и после межремонтной наработки сложные диагности-

ческие и некоторые регулировочные операции выполняет мастер-

диагност. Кроме того, он анализирует результаты диагностирования, по

которым устанавливает виды и объем работ по техническому обслужи-

ванию и ремонту, определяет остаточный ресурс сборочных единиц и

агрегатов трактора, заполняет контрольно-диагностическую карту. Сле-

сарь помогает мастеру-диагносту устанавливать приборы для правиль-

ного определения технического состояния машин и устраняет обнару-

женные неисправности. Тракторист-машинист выполняет в основном

очистительно-моечные, крепежные, смазочные и заправочные операции

и помогает мастеру-диагносту.

159

Перед началом выполнения контрольно-диагностических опера-

ции тракторист-машинист дает сведения мастеру-наладчику (при ТО-1

и ТО-2) или мастеру-диагносту (при ТО-3) о неполадках, обнаруженных

им за время работы трактора после предыдущего периодического тех-

нического обслуживания.

В хозяйствах, где применяют техническое диагностирование ма-

шин, как вило, коэффициент технической готовности парка высокий и

составляет 0,9 0, 95. Как результат, производительность машинно-

тракторных агрегатов увеличивается на 15 25%, расход топлива сни-

жается почти на 20%, количество тракторов, направляемых на ремонт,

уменьшается на 25%, а расход запасных частей – на 30%.

160

20. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОСНАЩЕНИЕ И ПРОВЕДЕНИЕ

НОМЕРНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ ОБСЛУЖИВАНИЙ

20.1. Параметры технического состояния

Основные параметры технического состояния механизма газорас-

пределителя: плотность прилегания клапанов к гнездам головки, зазоры

между штоками клапанов и бойками коромысел, фазы газораспредели-

теля, износ кулачков, подшипников распределительного вала и шесте-

рен распределения, состояние прокладки и головки цилиндра, зазоры

между втулками и штоками клапанов, величина утопания клапанов в

гнездах головки цилиндров.

Наличие неплотностей в сопряжениях тарелок клапанов и гнезд

головки определяют по шипению или свисту воздуха во впускных и вы-

пускных каналах головки или трубопроводах, прокручивая коленчатый

вал вручную при снятых коромыслах и воздухоочистителе. Однако этот

параметр является ориентировочным и не может служить основанием

для притирки клапанов.

В ГОСНИТИ разработан метод, позволяющий давать количест-

венную оценку неплотностей клапанов по расходу воздуха, проходяще-

го через каждый клапан в отдельности, при подаче его в камеру сгора-

ния неработающего дизеля.

Расположение тарелок клапанов относительно днища головки

(утопание клапанов) можно определять двумя способами: измерением

непосредственно расстояния между плоскостью днища головки и плос-

костью торца тарелки клапана при снятой головке; определением ука-

занного расстояния косвенно–по расстоянию между плоскостью торца

штока клапанов и обработанной плоскостью головки со стороны кла-

панного механизма, измеряемому на дизеле при снятой крышке клала-

мой коробки.

Первый способ обычно применяют при ремонте дизеля (при сня-

тии головки для притирки клапанов), второй – при диагностировании

составных частей тракторов в условиях эксплуатации.

Износ кулачков распределительного вала оценивают по высоте

кулачков, которую можно определить непосредственно на дизеле по ве-

личине перемещения клапанов с учетом зазоров между их штоками и

бойками коромысел. Это не требует больших затрат труда и сложной

аппаратуры.

Нарушение фаз газораспределения приводит к снижению мощно-

сти и топливной экономичности дизеля. При нарушении фаз из-за не-