Расчет показателей надежности сельскохозяйственной техники по результатам испытаний. Определение показателей надежности сельскохозяйственной техники. Лабораторные работы Надежность и ремонт сельскохозяйственной техники
Основные направления повышения надежности тракторов, комбайнов и сельскохозяйственных машин
К основным направлениям повышения надежности машин относятся конструктивные, технологические, эксплуатационные и ремонтные.
Основными конструктивными направлениями повышения надежности машин являются: оптимизация конструктивных схем машин (снижение числа составных частей и повышение вероятности их безотказной работы); выбор долговечных материалов деталей и их рациональное сочетание в парах трения; обеспечение надлежащей конфигурации деталей (особенно в местах расположения галтелей, канавок и надрезов с целью снижения концентрации напряжений при воздействии динамических и циклических нагрузок) и достаточной жесткости и устойчивости к вибрациям базовых деталей машин; обеспечение надлежащей герметизации подвижных и неподвижных соединений деталей машин; создание оптимальных условий работы пар трения (нагрузка, скорость) для наименьших потерь на трение; обеспечение оптимальных температурных режимов работы соединений и агрегатов, а также надежной смазки трущихся поверхностей; создание эффективных устройств очистки воздуха, топлива и масел; резервирование отдельных составных частей машин и др.
Основными технологическими направлениями повышения надежности являются: обеспечение необходимой точности изготовления деталей; обеспечение оптимального качества рабочих поверхностей (шероховатость, волнистость и др.); повышение износостойкости, статической и циклической прочности деталей термической обработкой; упрочнение деталей химико-термической обработкой (цементация, азотирование и др.): упрочнение деталей поверхностным пластическим деформированием (обкатка или раскатка шариками и роликами, алмазное выглаживание, чеканка, дробеструйная обработка); нанесение на рабочие поверхности деталей машин износостойких покрытий (наплавка твердых сплавов, нанесение хромовых покрытий гальваническим методом и др.); установка втулок, колец и вставок из износостойких материалов; проведение искусственного старения чугунных деталей (блоки цилиндров, головки цилиндров, корпуса задних мостов и коробок передач); статическая и динамическая балансировка деталей и сборочных единиц; повышение точности сборки и качества окраски агрегатов и машин в целом.
Основные эксплуатационные направления повышения надежности.
Качественная обкатка новых и отремонтированных машин в хозяйстве. В процессе правильной эксплуатационной обкатки в течение 30...60 ч постепенно уменьшается шероховатость поверхности, снижается высота микронеровностей, волнистость, увеличивается фактическая площадь контакта сопрягаемых деталей. В результате резко уменьшаются удельные нагрузки, коэффициент трения, интенсивность изнашивания, повышается долговечность деталей и соединений.
Организация качественного технического обслуживания и создание для его проведения необходимой материальной базы. Высокие показатели надежности машин характерны для хозяйств с высокой степенью организации учета наработок машин, соблюдающих периодичность технических обслуживании, качественно выполняющих все операции технического обслуживания, располагающих стационарными пунктами технического обслуживания и звеньями мастеров-наладчиков, применяющих моечное, смазочное, диагностическое и регулировочное оборудование, средства механизации.
Внедрение в техническую эксплуатацию машин диагностирования, что позволит уменьшить простои тракторов на устранении отказов и неисправностей в 1,5... 2 раза, сократить затраты на ремонт в 1,3... 1,5 раза, повысить ресурс машин.
Соблюдение оптимальных режимов работы машин. Износы, безотказность и долговечность машин зависят от режимов их работы. Особенное влияние на надежность оказывает тепловой режим работы агрегатов. Пуск нспрогрстого двигателя и работа при пониженной температуре увеличивают износ его основных деталей в несколько раз.
На работу двигателя отрицательно влияет и перегрев, при котором наблюдается форсированный износ деталей. При повышении температуры охлаждающей жидкости до 115 ° С суммарный износ увеличивается в 1,5 раза по сравнению с износом при нормальном тепловом режиме.
На износ деталей машин оказывает влияние величина и характер нагрузки, скоростной режим. При неустановившихся нагрузках и скоростных режимах работы интенсивность изнашивания верхних поршневых колец повышается в 2,5...3,5 раза, поршней — в 1,2... 2,5 раза.
Соблюдение рекомендаций заводов-изготовителей по применению топлива и смазочных материалов. Так, износ деталей дизелей зависит от цетанового числа дизельного топлива. При его снижении с 68 до 31 увеличивается износ гильз цилиндров почти в 2 раза.
Еще большее влияние на износ деталей и долговечность машин оказывают смазочные материалы.
Контроль и обеспечение достаточной герметизации агрегатов и механизмов машин. В связи с тем, что при нарушении герметизации во внутренние полости агрегатов из окружающей среды попадает воздух, содержащий абразивные частицы, то герметизации следует уделять особое внимание. При подсосе 1 % нефильтрованного воздуха интенсивность изнашивания верхних поршневых колец увеличивается в 4 раза.
Соблюдение установленных правил хранения машин.
Повышение уровня квалификации механизаторов, мастеров по техническому обслуживанию и ремонту машинно-тракторнога парка и других специалистов.
Совершенствование организации инженерной службы хозяйства.
Основные направления повышения надежности машин при ремонте:
Проведение предремонтного диагностирования в мастерских хозяйств для определения технического состояния, остаточного ресурса машины и ее элементов, объема необходимого ремонта машин.
Обеспечение сохранности ремонтного фонда , поступающего на ремонтные предприятия, что достигается организацией складов и площадок, использованием специальных подставок и подкладок, нанесением консервационных материалов и других средств. При неудовлетворительном хранении ремонтный фонд может быть превращен в металлолом.
Выполнение разборонных работ без повреждения деталей и разукомплектовки соответствующих пар (блоки цилиндров и крышки подшипников коленчатого вала, шатуны и их крышки, пары зубчатых колес конечных и других передач). Для исключения повреждения деталей следует использовать съемники, прессы, стенды и другие приспособления и средства механизации.
Выполнение на ремонтных предприятиях качественной очистки машин , агрегатов и деталей от различных загрязнений. Удаление накипи, нагара, асфальтосмолистых и других загрязнений отличается определенными трудностями и требует использования современного оборудования (например, ультразвукового), новых моющих средств, обеспечения соответствующих режимов очистки.
Контроль и дефектация деталей . На ремонтных предприятиях следует расширять номенклатуру деталей, подвергнутых сплошному контролю. Блоки цилиндров, корпуса коробок передач и агрегатов трансмиссии и другие базовые детали требуют сплошного контроля не только размеров, но и геометрических форм их рабочих поверхностей и точности их взаимного расположения, так как во время эксплуатации у этих деталей в результате старения материала, изнашивания, воздействия различных нагрузок и перераспределения внутренних напряжений изменяются размеры, геометрическая форма и взаимное расположение рабочих поверхностей.
Существует несколько секретов и правил, знание которых поможет каждому сельхозпроизводителю сохранить работоспособность своих аграрных машин на длительно время
Эффeктивнaя экcплуaтaция ceльcкoxoзяйcтвeннoй тexники зaвиcит от множества факторов: длительности нагрузок и простоев, условий использования, paциoнaльнoй opгaнизaции тexничecкoгo cepвиca аграрных машин. Специалисты одного казахского научного учреждения дали специальные рекомендации, направленные нa повышение уровня надежности и увeличeниe пpoизвoдитeльнocти энepгoнacыщeнныx тpaктopoв в три-четыре paзa в условиях Северного Казахстана и территорий России со схожими климатическими условиями.
БЕЗОТКАЗНЫЕ ПОМОЩНИКИ
Пocтoяннaя и тщaтeльнaя пpoвepкa тexничecкoгo cocтoяния, oбкaткa, нacтpoйкa аграрных мaшин и оборудования пepeд выeздoм в пoлe и в xoдe paбoт в oптимaльныe aгpoтexничecкиe cpoки гapaнтиpуют пoвышeниe уpoжaйнocти вoздeлывaeмыx культуp нa 15 процентов и бoлee. Соблюдение этих правил позволяет увeличить cмeнную пpoизвoдитeльнocть нa 10-12 процентов, умeньшить pacxoд тoпливa нa 5-8 процентов и coкpaтить пpocтoи aгpeгaтoв пo тexничecким пpичинaм пpимepнo нa 20 процентов.
Уровень надежности сельскохозяйственной техники определяет величину затрат на поддержание ее в работоспособном состоянии. Эти расходы обычно составляют значительную часть — до 15-21 процента себестоимости механизированного обслуживания. От надежности зависят годовая наработка тракторов, продолжительность их простоев в пиковые периоды, приводящих к потере урожая, и эффективность использования машин в целом. Этот фактор влияет на выбор аграриев в пользу той или иной техники, в результате чего складывается определенное соотношение количества тракторов отечественного и иностранного производства на территории Казахстана. По данным МСХ страны, машины компании John Deere занимают 41,3 процента рынка, Bühler — 28,3 процента, Case — 16,5 процента, Challenger — 2,8 процента, Foton — 2,8 процента, New Holland — 2,1 процента, и Claas — 1,4 процента. Из 2 051 единицы тракторов из дальнего зарубежья в северный регион поставляется 86,2 процента, южный — 8,76 процента, западный — 2,96 процента, восточный — 0,96 процента, и центральный — 1,12 процента. МТЗ занимает 46,8 процента от общего числа поставок, «Киpoвeц» — 11 процентов, и ЮМЗ — 4,4 процента.
ВЕТРА КАЗАХСТАНА
На использование техники и ее безотказность большое влияние оказывают климатические условия местности, где эта машина эксплуатируется. Площадь Северного Казахстана составляет 123 тыс. кв. км. Почвенный рельеф в основном представлен открытой равниной, что позволяет создавать поля довольно крупных размеров в пределах 300—500 га. Расстояние внутрихозяйственных перевозок 5-20 км, перевозок товарной продукции — 20-50 км. Все это дает возможность с наибольшим эффектом применять в этой зоне на сельскохозяйственных работах энергонасыщенные тракторы. Особенностями территории являются засушливость климата и сильные ветра, которые вызывают ветровую эрозию почвы. Разрушению в первую очередь подвергаются грунты легкого гранулометрического состава. По информационным данным, в Северном Казахстане от общей площади пашни 20,5 млн га около 13,53 млн га составляют подверженные эрозии пригодные к пахоте земли.
Одной из причин экологического неблагополучия данного региона стала сильная распаханность. На территории страны это явление более характерно для северной и западной частей, что объясняется благоприятными на этих территориях условиями для земледелия. Для предотвращения ветрового разрушения широкое распространение в данной зоне нашла безотвальная обработка почвы с сохранением на ее поверхности стерни. Кроме предохранения от эрозии такой метод способствует накоплению снега, что позволяет лучше задерживать влагу в грунте.
БЕЗ НАДЕЖНОСТИ НИКУДА
Специалисты выделяют несколько факторов, влияющих на безотказность тракторов. Среди основных обозначаются: уровень конструктивной проработки, качество изготовления, условия эксплуатации, техническое обслуживание, ремонт, диагностика, квалифицированные механизаторы. Именно эти характеристики в наибольшей степени воздействуют на показатели безотказности энергонасыщенных тракторов. Отказы техники наносят значительные убытки сельскохозяйственному производству и являются одной из причин увеличения сроков полевых работ.
Управлять показателями безотказности можно с помощью организации ряда технических мероприятий и устранения самых сложных поломок техники за счет сезонного ремонта. Повышать уровень надежности возможно при использовании современного оборудования и технологий. При соблюдении этих правил улучшаются параметры готовности аграрных машин и тракторов, увеличивается их производительность. За счет сезонного ремонта — в период начала и конца его функционирования — уровень технического сервиса увеличивается с начальной величиныдо конечной. В это время выполняется ресурсное диагностирование, которое позволяет определять техническое состояние основных узлов и агрегатов тракторов, вычисляется остаточный ресурс основных составных частей.
СЕКРЕТЫ ОБСЛУЖИВАНИЯ
Перед проведением различных работ аграриям следует знать их полный объем. Для восстановления ресурса осуществляются определенные ремонтные воздействия. Далее проводятся более сложные виды обслуживания: для тракторов — ТО-1, для сложных сельскохозяйственных машин — ТО-2. Затем техника работает, и уровень ее состояния понижается. Перед началом любых сельхозработ необходимо проводить комплекс ремонтно-обслуживающих воздействий. В этот период осуществляется заявочное диагностирование, техническое обслуживание в виде ТО-2, устраняются выявленные последствия отказов. За счет этого уровень технического состояния возрастает. Однако во время основных механизированных работпоказатель понижается до конечной точки основного технического сервиса. Шаг снижения минимален за счет создания рациональной службы ТО и УПО. В итоге из-за сезонных ремонтных работ и комплекса обслуживающих воздействий перед началом аграрной деятельности уровень технического состояния машин резкими темпами увеличивается. Также пропорционально этому возрастают показатели готовности и надежности трактора, повышается производительность сельскохозяйственных агрегатов. После рациональных ремонтно-обслуживающих действий применительно к периоду механизированных работ предоставляется возможность реализовать их в годовом цикле использования техники. Более важными этапами являются посев и уборка сельскохозяйственных культур.
ЛЕГКАЯ ДИАГНОСТИКА
Основная задача обслуживания тракторов заключается в сокращении времени простоев по техническим причинам и повышении их производительности. Наиболее распространенные показатели безотказности — средняя наработка на отказ и количество аварий, а также вероятность работы без поломок.
Наработка на отказ — технический параметр, характеризующий надежность восстанавливаемого устройства. В процессе всего срока службы может происходить много поломок, что постепенно ведет к старению техники. Годностью тракторов называют относительную способность выполнять свои функции в оптимальные сроки и соответствовать качеству в пределах допустимых отклонений. Техническое диагностирование — определение состояния объекта — составная часть ТО. Его основные задачи — обеспечение безопасности, функциональной надежности и эффективности работы аграрной машины, а также сокращение затрат на технический уход и уменьшение потерь от простоев в результате отказов и преждевременных ремонтов.
Для проведения диагностических работ существуют передвижные и переносные средства технического обслуживания. Некоторые из них, например комплект КИ-13896М, предназначены для проверки агрегатов в целях оперативного определения состояния по основным выходным параметрам. Прибор, входящий в состав подобного оборудования, относится к области машиностроения, а именно к устройствам для проверки и контроля непроницаемости впускного воздушного тракта в двигателях внутреннего сгорания. Отсутствие герметичности устанавливается по наличию мыльных пузырьков. Данный способ позволяет снизить трудоемкость, упростить исследование и достичь большей эффективности за счет одномоментного определения всех мест негерметичности.
Производство и промышленные технологии
Терминология надежности Надежность свойство изделия выполнять заданные функции сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течении определенного времени или наработки. Работоспособность состояние изделия при котором оно способно выполнять заданные функции с параметрами установленными требованиями технической документации. Повреждение состояние изделия при котором оно не соответствует хотя бы одному из требований технической документации сохраняя при этом работоспособность вмятины на облицовке и пр. Безотказность...
Тема: Показатели надежности сельскохозяйственной техники. Терминология надежности
Надежность свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течении определенного времени или наработки.
Надежность обуславливается безотказностью, долговечностью, ремонтопригодностью и сохраняемостью.
Работоспособность состояние изделия, при котором оно способновыполнять заданные функции с параметрами, установленными требованиями технической документации.
Отказ событие, заключающееся в отказе работоспособности.
Повреждение состояние изделия, при котором оно не соответствует хотя бы одному из требований технической документации, сохраняя при этом работоспособность (вмятины на облицовке и пр.).
Безотказность свойство изделия непрерывно сохранять работоспособность в течении некоторой наработки.
Долговечность - свойство изделия сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе для технического обслуживания и ремонта.
Ремонтопригодность свойство изделия, заключающееся в его приспособленности к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей путем проведения технического обслуживания и ремонта.
Сохраняемость свойство изделия сохранять обусловленные эксплуатационные показатели в течение и после срока хранения и транспортировки, установленного технической документацией.
Наработка продолжительность или объем работы объекта.
Ресурс наработка до предельного состояния объекта.
Восстанавливаемость свойство изделия, определяющее возможность получения начальных или допустимых значения параметров системы в результате устранения неисправности.
Резервирование метод повышения надежности путем введения резервных частей, являющихся избыточными по отношению к минимальной функциональной структуре изделия, необходимой и достаточной для выполнения им заданных функций.
А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать |
|||
| 81943. | ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ ПО СТИМУЛИРОВАНИЮ СБЫТА И ПРОДВИЖЕНИЮ ПРОДУКЦИИ НА ПРЕДПРИЯТИИ | 110 KB | |
| Целью исследования настоящей дипломной работы является: совершенствование работы по стимулированию сбыта и продвижению продукции в ООО «Целебные кристаллы». Задачи исследования: проанализировать теоретические аспекты работы по стимулированию сбыта и продвижению продукции на предприятии. | |||
| 81944. | Изучение особенностей существования финансово-промышленных групп в Российской Федерации и за рубежом | 382.5 KB | |
| Одной из основных целей данной работы является выработка альтернативного существующему подхода к формированию финансово промышленной группы не на основе ссудного кредитования а за счет повышения внутренней эффективности и качественно другой информационной составляющей деятельности ФПГ. | |||
| 81946. | ПСИХОЛОГИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ БОКСЕРСКОЙ ПОДГОТОВКИ | 6.2 MB | |
| Возможны варианты когда плохое чувствование своего тела сказывается на уровне плохой координации работы отдельных элементов тела в неуверенности выполнения движений а значит и в неуверенности своего отождествления. | |||
| 81947. | Стан та перспективи розвитку управлінського консультування на підприємствах України | 1.62 MB | |
| Ринкові умови господарювання спонукають організації підприємства та фірми досить швидко переорієнтовувати свою діяльність ― відповідно до ситуації. Таким чином замовлення консалтингових послуг являє собою своєрідну оренду знань на певний час яких потребують вітчизняні підприємства на певному етапі розвитку. | |||
| 81948. | Удосконалення організації грошових розрахунків підприємства | 759.5 KB | |
| В сучасних умовах коли спостерігається зниження рівня платоспроможності підприємств порушення товарного і грошового обігу неефективність діючого механізму розрахунків між підприємствами який не стимулює їх до своєчасного виконання платежів необхідно не тільки технічно здійснювати... | |||
| 81949. | Історичний розвиток іконографічного канону та Візантійської ікони | 66.45 KB | |
| Іконопис (від ікона і писати) - іконописання, іконне писання, вигляд середньовічного живопису, релігійного по темах і сюжетах, культового за призначенням. У найбільш загальному сенсі - створення священних зображень, призначених бути посередником між світом Божественним... | |||
| 81950. | Весільна зачіска в романтичному стилі. Розробка макіяжу до обраної зачіски | 854.5 KB | |
| Класичні стилі зачісок знаходяться поза часом і простором, вони постійно перероджуються і удосконалюються, пристосовуючись до сучасних вимог модниць. Також і романтичний стиль зачіски, підтримуючи традиції століть, знайшов свій новий образ на головах дівчат і жінок. | |||
| 81951. | Виды уголовных наказаний, применяемых к физическим лицам во Франции. Принцип действия закона во времени и пространстве по уголовному праву ФРГ | 42.94 KB | |
| В теории уголовного права выделяются признаки которые являются характерными для уголовного наказания. В обобщённом виде эти признаки можно изложить следующим образом: особый характер этой меры связанный с тем что она назначается только за совершение преступления наиболее тяжкого из всех противоправных деяний... | |||
В рыночных условиях проблема повышения качества и эффективности сельскохозяйственной техники особенно актуальна. Сельскохозяйственная отрасль остро нуждается в высокопроизводительных, надежных и экономичных отечественных машинах, позволяющих интенсифицировать технологические процессы производства и соответствующих возрастающим требованиям системы человек - машина - среда.
Качество в соответствии с требованиями Международной организации по стандартизации (ИСО) представляет собой совокупность свойств и характеристик изделия (машины), обеспечивающих соответствие установленным или предполагаемым потребностям.
Уровень качества изделия - это относительная характеристика качества, основанная на сравнении ряда показателей рассматриваемого изделия с соответствующими показателями базовых изделий. Технический уровень качества изделия следует оценивать в сравнении с лучшими отечественными и зарубежными образцами сельскохозяйственной техники.
Изделия, составляющие базовую группу, должны быть аналогичными по назначению, классу и условиям эксплуатации, представлять собой значительную часть общего объема подобной продукции, производимой и реализуемой в нашей стране и за рубежом, соответствовать современному уровню качества.
Уровень качества машины формируют при проектировании, обеспечивают при изготовлении и поддерживают в эксплуатации. Следовательно, в процессе проектирования конструктор должен указать в конструкторской документации не только принцип работы и конструктивные особенности изделия, но и его показатели назначения, надежности, технологичности, стандартизации и унификации, экологические, эстетические, эргономические, патентно-правовые и др.
Техническая оценка качества позволяет определить лучшее в техническом отношении изделие. Техническую оценку определяет технический уровень качества, который включает в себя техническую характеристику, надежность в эксплуатации, удобство управления и обслуживания, долговечность и т. д. Товароведческая оценка качества кроме технической оценки включает в себя оценку пригодности изделия, т. е. его способности выполнять требуемые функции. Экономическая оценка показывает, насколько экономически оправдано то или иное повышение качества. Например, если на техническое обслуживание и ремонт сельскохозяйственной техники затрачивается средств в 5...6 раз больше, чем на ее изготовление, то при разработке и изготовлении техники недостаточно внимания уделено качеству ее составных частей.
Показатели качества. Для изделия каждого вида устанавливают свои показатели качества, зависящие от его назначения. С целью сравнения новых моделей сельскохозяйственной техники используют следующие показатели качества: назначения; надежности; технологичности; транспортабельности; стандартизации и унификации; безопасности; эргономические; эстетические; патентно-правовые; экологические и экономические.
Показатели назначения характеризуют способность объекта выполнять заданные функции. Например, для зернопогрузчиков - производительность, масса, габаритные размеры; для комбайна - пропускная способность молотилки и др.
Показатели надежности - это свойства изделия сохранять и восстанавливать работоспособность в процессе эксплуатации в заданных пределах в течение длительного времени.
Показатели технологичности характеризуют приспособленность конструкции к ее изготовлению и эксплуатации. К этим показателям относятся коэффициенты сборности (блочности), использования материалов и внешней специализации, трудоемкость, доля деталей, изготовляемых прогрессивными технологическими методами, и др.
Показатели транспортабельности отражают приспособленность изделия к транспортировке, например по железной дороге и др.
Показатели стандартизации и унификации позволяют оценить степень использования стандартизованных изделий и уровень унификации, а для унифицированных и стандартизованных изделий - соответствие изделия, его частей и материалов действующим стандартам, обеспечение единства мер и др.
Показатели безопасности характеризуют особенности конструкции изделия, обеспечивающие безопасные условия эксплуатации для обслуживающего персонала.
Эргономические показатели отражают соответствие параметров органов управления психофизическим и антропометрическим данным оператора, удобство обслуживания, уровень звука, вибраций, звуковой мощности, гигиеничность и другие показатели.
Эстетические показатели отражают соответствие машины требованиям и тенденциям технической эстетики. К этим показателям относятся внешнее оформление, отделка, окраска, конструктивное исполнение, компоновка, композиция, тектоника, пластика форм, пропорции, масштабность, выразительность, оригинальность, гармоничность, целостность; соответствие среде, стилю и другим требованиям.
Патентно-правовые показатели позволяют оценить степень обновления технических решений, использованных в конкретном изделии, их патентную чистоту и патентную защиту.
Экологические показатели характеризуют систему человек - машина - среда с точки зрения уровня вредных воздействий эксплуатируемых машин на природу.
Экономические показатели - это оптовая цена, полная себестоимость и др.
Способы повышения качества изделия (машины). К конструктивным принципам обеспечения необходимого уровня качества, прежде всего, следует отнести разработку рациональной кинематической схемы. Следует стремиться к ее упрощению, устранению неоправданной сложности. Так, уменьшение числа звеньев механических передач от двигателя к рабочим органам увеличивает надежность и КПД машины.
Предпочтительно применять индивидуальные гидро-, пневмо- и электроприводы для отдельных сборочных единиц и механизмов, упругие демпфирующие муфты с целью уменьшения нагрузки в период пуска, сменные рабочие органы и предохранительные устройства, исключающие аварии при эксплуатации; уменьшать ступени преобразования энергии; использовать механизмы с вращательным движением вместо механизмов с возвратно-поступательным прямолинейным движением; концентрировать мощность в одном агрегате с целью повышения КПД машины; оптимально располагать опоры.
Поскольку на срок службы машины значительно влияет физический износ ее деталей и механизмов, то учет этого фактора при конструировании позволяет также существенно повысить качество изделия. Способы уменьшения износа: правильный выбор материала; уменьшение давления за счет замены точечного контакта линейным, а линейного - поверхностным; замена трения скольжения трением качения; передача момента параллельно работающими поверхностями (фрикционные дисковые муфты, вариаторы и др.); придание трущимся поверхностям формы, приближающейся к форме естественного износа; защита трущихся поверхностей от абразивных частиц; закрытое исполнение механизмов (в корпусах) вместо открытого, например применение цепных передач закрытого типа в масляной ванне вместо обычных открытых цепных передач, зубчатых редукторов вместо открытых зубчатых передач, подшипников качения с сезонным или одноразовым смазыванием вместо подшипников открытого типа, требующих регулярного смазывания и др.); устранение вибраций или динамических нагрузок за счет уравновешивания механизмов с помощью маховиков, пружин, амортизаторов, статической и динамической балансировки; замена полужидкостного или полусухого трения жидкостным, исключающим соприкосновение трущихся поверхностей; применение устройств для очистки смазочного материала (фильтров, сепараторов и др.).
Качество машины во многом зависит и от рациональности конструкции деталей, которую можно обеспечить за счет оптимизации сечений (наибольший момент сопротивления при наименьшей массе); снижения концентрации нагрузки; уменьшения изгибающих сил или замены их сжимающими; устранения сложных напряжений (например, напряжений изгиба и кручения); обеспечения требуемого баланса жесткости; передачи больших мощностей большим числом элементов (например, применение шлицевых соединений вместо шпоночных).
При проектировании изделия конструктор должен продумать и обеспечить его ремонтопригодность. Для этого следует предусмотреть: свободный доступ для ремонта и замены быстроизнашивающихся деталей; блочность сборки, позволяющей использовать узловой метод ремонта; минимальное число крепежных деталей для монтажа и демонтажа; минимальное число конструктивных связей у деталей и сборочных единиц для полной разборки изделия; возможность сборки и разборки без специальных приспособлений.
Немаловажное значение в обеспечении необходимого качества и долговечности проектируемого изделия имеют технологические способы, с помощью которых можно изменять качество поверхностного слоя и структуру материала детали. Это, прежде всего, термохимическое упрочнение поверхностей (закалка, цементация, борирование, цианирование и др.); оптимальное назначение шероховатости поверхностей с учетом материала, характера и скорости движения, смазывания, вида обработки и др.; создание поверхностей трения с разными физико-механическими свойствами; покрытие поверхности защитным слоем (пластмассой, резиной и др.); наплавка более качественного материала (металлизация) в вакууме, наплавка твердосплавным материалом и др.
Конструктору следует помнить, что при создании качественной продукции важно грамотно решать организационные вопросы. Например, унификация изделия приводит к увеличению масштаба его выпуска, что, в свою очередь, требует более совершенного производства. Целесообразно применять стандартизованные и нормализованные детали, а также комплектовать группы деталей с одинаковым сроком службы, кратным сроку службы машины, дублировать слабые звенья конструкции, правильно выбирать смазочный материал; проводить испытание образцов и др.
Все перечисленные способы повышения качества и долговечности изделия (машины) в конечном итоге ведут к повышению трудоемкости изготовления, поэтому конструктор должен избегать получения излишней долговечности изделия. Необходимо стремиться к тому, чтобы сборочные единицы, механизмы и детали машины имели долговечность, равную или незначительно превышающую срок службы машины в целом.
Рамки учебного курса не позволяют изучить все разновидности деталей машин и все нюансы проектирования. Однако знание, по крайней мере, типовых деталей и общих принципов конструирования машин дает инженеру надежный фундамент и мощный инструмент для выполнения проектных работ практически любой сложности.
Контрольные вопросы и задания
1. Из каких элементов состоит типовая схема машины?
2. Из чего состоит привод?
3. Какими способами может передаваться энергия от двигателя к потребителю?
4. В чем особенности эксплуатации сельскохозяйственной техники?
5. Какие показатели качества используют для оценки новой сельскохозяйственной техники?
6. Перечислите основные пути повышения качества сельскохозяйственной техники.
7. Что относится к конструктивным принципам обеспечения необходимого уровня качества?
8. Назовите технологические способы управления качеством и долговечностью проектируемого изделия.
К основным направлениям повышения надежности отремонтированных машин относятся следующие.
1. Проведение предремонтного диагностирования в мастерских хозяйств для определения необходимых ремонтных воздействий и разборки соответствующих агрегатов машин. С помощью автоматизированной диагностической системы КИ-13940 для энергонасыщенных тракторов можно измерить 85 параметров технического состояния. При этом прогнозируют техническое состояние и показатели надежности машин.
2. Обеспечение сохраняемости ремонтного фонда, поступающего на ремонтные предприятия, достигается организацией складов и площадок, использованием специальных подставок и подкладок, антикоррозионных смазочных материалов и других средств. При неудовлетворительном хранении ремонтный фонд может быть превращен в металлолом.
3. Выполнение разборочных работ без повреждения деталей и разукомплектовки соответствующих пар. Для исключения повреждения деталей при разборке следует использовать съемники, прессы, стенды и другие средства механизации. Наибольшее распространение получили винтовые и гидравлические съемники. При демонтаже подшипников качения нельзя передавать усилие на кольца через тела качения.
Для сохранения комплектов деталей применяют различные контейнеры. Нельзя разукомплектовывать блоки цилиндров и крышки подшипников коленчатого вала, шатуны и их крышки, пары зубчатых колес конечных и других передач.
4. Выполнение на ремонтных предприятиях качественной очистки машин, агрегатов и деталей от различных загрязнений. Удаление накипи, нагара, асфальтосмолистых и других загрязнений отличается определенными трудностями и требует использования современного оборудования (например, ультразвукового), новых моющих средств, обеспечения соответствующих режимов очистки.
Только при высококачественной наружной очистке и промывке масляных каналов в блоке и коленчатом вале можно увеличить ресурс двигателя ЯМЗ-240 на 30 %.
5. Контроль и дефектация деталей. На ремонтных предприятиях следует расширить номенклатуру деталей, подвергаемых сплошному контролю. Наряду с универсальными измерительными инструментами (микрометрами, индикаторами) следует широко использовать предельные (пробки, калибры, скобы) инструменты и средства пневматического контроля, обеспечивающие повышение точности измерений до 0,01...0,001 мм.
Коленчатые валы, коленчатые оси, поворотные цапфы, блоки, гильзы цилиндров и другие детали проверяют на отсутствие скрытых дефектов методами магнитной, люминесцентной, ультразвуковой дефектоскопии и гидравлической опрессовки.
Блоки цилиндров, корпуса коробок передач и трансмиссий и другие базисные детали требуют сплошного контроля не только размеров, но и геометрии их рабочих поверхностей и точности их взаимного расположения, так как во время эксплуатации у этих деталей в результате старения материала, изнашивания, воздействия различных нагрузок и перераспределения внутренних напряжений изменяются размеры, геометрическая форма и взаимное расположение рабочих поверхностей.
Устранение обнаруженных отклонений обеспечивает высокий ресурс не только самой базовой детали, но и всего агрегата.
6. Введение на ремонтных предприятиях входного контроля запасных частей, так как встречаются случаи несоответствия их размеров, геометрической формы, твердости и других параметров чертежам и техническим требованиям.
7. Подбор деталей цилиндропоршневой группы (поршней, шатунов, поршневых пальцев) по массе.
8. Динамическая балансировка коленчатых и карданных валов, сцепления, колес автомобилей и других деталей и сборочных единиц.
9. Обеспечение регламентированных зазоров и натягов в соединениях, усилий затяжки резьбовых соединений и других требований при сборке агрегатов и машин. Так, зазор между шейкой и вкладышем коленчатого вала двигателя ЯМЗ-240 должен быть 0,056...0,114 мм. Превышение этого зазора при сборке приводит к снижению ресурса двигателя, уменьшение – к задиру вкладышей при обкатке двигателя.
Детали цилиндропоршневой группы двигателей обязательно подбирают по установленным размерным группам. Поршни перед сборкой подогревают до температуры 70...80 "С. Перед напрессовкой на валы рекомендуется нагревать и подшипники качения.
10. Обеспечение хорошей герметизации агрегатов и сборочных единиц. Для этого заменяют прокладки и сальниковые уплотнения, устраняют коробление плоскостей разъемов деталей, восстанавливают резьбовые соединения, используют новые прокладочные материалы типа жидкой прокладки и др.
11. Внедрение стендовой обкатки и испытаний агрегатов и машин. Обкатывают под нагрузкой не только двигатели, но и агрегаты трансмиссии, применяют обкаточные масла и различные присадки.
12. Повышение качества окраски ремонтируемых машин за счет лучшей подготовки окрашиваемых поверхностей, применения эффективных грунтов и эмалей, окраски отдельно агрегатов и машин в сборе, внедрения прогрессивных методов окраски гидродинамическим распылением, в электростатическом поле и др.
Контрольные вопросы.
1. Приведите примеры повышения надёжности на этапе проектирования технического объекта?
2. Приведите примеры повышения надёжности на этапе изготовления технического объекта?
3. Приведите примеры повышения надёжности на этапе эксплуатации технического объекта?
4. Приведите примеры повышения надёжности на этапе ремонта технического объекта?
