книги из ГПНТБ / Серов А.В. Надежность лесозаготовительного оборудования

В результате работы в несоответствующих расчет­ ным режимам условиях надежность и срок службы этих агрегатов снижается в 2—3 раза.

Работоспособность современных машин в значитель­ ной степени зависит также от того, насколько правильно выбраны эксплуатационные материалы: топливо, смаз­ ка и др.

В настоящее время, когда режимы работы становят­ ся все более напряженными, в машинах и механизмах все чаще применяются специальные сорта топлив и сма­ зочных материалов с легирующими компонентами-при­ садками. Необходимо правильно учитываіь свойства этих материалов в соответствии с условиями работы оборудования.

Непродуманное назначение большого количества различных сортов материалов приводит к тому, что нельзя обеспечить их регулярное снабжение. В эксплу­ атации такого множества сортов (до 10), как правило, не бывает и происходит вынужденное нарушение реко­ мендаций.

Рассмотрим на конкретных примерах некоторое не­ дочеты в области обеспечения конструктивной надеж­ ности основных видов лесозаготовительного оборудова­ ния.

Надежность любого технического устройства опре­ деляется рациональностью принятых конструктивных решений, правильным учетом всех факторов, опреде­ ляющих прочность и работоспособность деталей, осо­ бенно базовых. В тех случаях, когда расчеты произво­ дятся без достаточно обоснованных исходных данных конструкции базовых деталей, весьма страдает эксплу­ атационная надежность.

20

тей.

В различных транспортных устройствах — автомоби­ лях, тракторах, дорожных машинах надежность в це­ лом в значительной степени определяется надежностью как корпусных деталей, так и ходовой части. На прак­ тике корпусные детали часто либо деформируются, либо повреждаются от ударов или от значительных дефор­ маций.

В трелевочных тракторах в отличие от автомобилей корпусные детали механизмов трансмиссии отличаются весьма низкой надежностью. По данным Мантуровского ТРЗ, до 80% корпусов заднего моста трактора ТДТ-40 (дет. 40-18 сб. 4) ремонтируют или заменяют в процес­ се капитального ремонта. Не отличаются хорошей надеж­ ностью резьбовые крепления картера главной передачи.

ния тормозами (60-15-001 Б). Большинство этих дета­ лей повреждается по плоскостям крепления настолько, что при капитальном ремонте приходится производить заварку трещин по всему периметру. Что касается кронштейна крепления заднего моста, то его приходится неоднократно заваривать непосредственно на лесосеке при текущем (аварийном) ремонте.

По ходовой части часто отмечается недостаточная надежность катков.

Нельзя сказать, что на машиностроительных заводах вообще не работают в направлении повышения надеж­ ности, однако, как показывает опыт,— работа эта часто проводится без должной направленности. Вопросы

21

-навливают работоспособность машин, во что это обхо­ дится государству и каковы условия труда ремонт­ ников.

Анализ рассмотренных примеров позволяет сделать вполне определенные выводы об основных причинах не­ достаточной надежности.

Если в тракторах ТДТ-60/75 одновременно выходят из строя сопряженные детали, кронштейны крепления заднего моста и корпус, следовательно, при конструиро­ вании применялась неправильная методика расчета или неправильно подобран материал. Если учесть время, за­

трачиваемое на восстановление корпусных деталей в процессе аварийного ремонта, в условиях эксплуата­ ции и простои тракторов, связанные с этим, а также затраты в процессе капитального ремонта, то потери от конструктивных дефектов в данном случае намного пре­ высят затраты, которые пришлось бы произвести на заводе в случае своевременного устранения недостатков. Только на текущий ремонт кронштейна крепления заднего моста затрачивается не менее 15—20 руб., а такой ремонт приходится производить на всех тракто­ рах, находящихся в эксплуатации, и не один раз. До сих пор не удалось отработать надежную и долговечную конструкцию бензиномоторной пилы, ее пильной шины и цепочки. Особенно много хлопот доставляет эксплуата­ ционникам недостаточная надежность нагнетателей, ус­ тановленных на двигателях типа Д-6. Не обладают до­ статочной надежностью двигатели типа СМД.

В тех случаях, когда выходит из строя какой-либо массовый механизм, то непрерывность технологического процесса можно обеспечить за счет резерва. Однако имеются и такие виды оборудования, резервирование которых нерентабельно вследствие высокой стоимости

24 •

и трудностей размещения. Ненадежность такого обору­ дования нарушает весь технологический процесс пред­ приятия.

С большими трудностями приходится сталкиваться при создании автоматического оборудования нижних складов, автоматических линий по разделке древесины вследствие недостаточной надежности отдельных эле­ ментов устройств в сочетании с тяжелыми условиями эксплуатации (непосредственное воздействие атмосфер­ но-климатических условий, режим работы и др.). По­ давляющее большинство различных полуавтоматических линий по разделке древесины, находящихся в эксплу­ атации, работает неустойчиво и не обеспечивает преду­ смотренной производительности.

При испытаниях полуавтоматической линии ПЛХ-3 выявлена недостаточная надежность приемного транс­ портера (30 случаев обрыва цепи и повреждения дру­ гих элементов). Наблюдалось частое пригорание кон­ тактов, подгорание обмоток катушек электромагнитов, шторок, магнитных пускателей и др. Имелись наруше­ ния и в работе гидравлики. Из 154 полуавтоматических линий по разделке хлыстов, выпущенных к 1/1-1965 г., находилось в эксплуатации не более 52 линий, причем работали они в течение 43% времени.

Надежность конструктивных элементов и машин в целом в значительной степени зависит от применяе­ мых способов соединения и монтажа. В тех случаях, когда имеется большое количество резьбовых соедине­ ний, а возможность их проверки и крепления затрудне­ на, надежность значительно ухудшается.

При создании машин часто нарушаются требования унификации деталей и конструктивных элементов. Иногда для крепления одной и той же детали приме­ няется несколько типоразмеров болтов, гаек, шпилек

25

и других элементов. Разные типоразмеры выбираются без всякого расчета даже там, где крепления не имеют силовой нагрузки, а носят декоративный характер.

Для проверки и крепления большого количества деталей разных типоразмеров требуется много размеров инструмента, затрачивается значительно больше време­ ни. В тяжелых условиях эксплуатации лесозаготови­ тельного оборудования трудности выполнения крепеж­ ных работ возрастают, что в. конечном счете оказывает влияние на качество, а следовательно и на надеж­ ность.

По сложившейся традиции в сложных машинах при­ меняются преимущественно резьбовые соединения. Из­ меняются конструкции автомобилей, тракторов, дорож­ ных машин и другого оборудования. Повышается ско­ рость, мощность, грузоподъемность. Изменяется конст­ рукция отдельных деталей и узлов, а количество резь­ бовых соединений почти не изменяется или изменяется незначительно.

Несколько больше внимания уделяется приспособ­ ленности к техническому обслуживанию на автомобиль­ ных заводах. Например, в новых автомобилях ЗИЛ за счет изменения конструкции подвески количество точек смазки уменьшилось до четырех (в ЗИЛ-130) против двенадцати в ЗИЛ-150. В автомобилях МАЗ изменена конструкция колес (бездисковая с литыми спицами), в результате количество гаек крепления колес уменьши­ лось с 64 до 24. Значительно уменьшилось количество болтов и гаек за счет применения кабины сварной кон­ струкции.

Общая надежность резьбовых соединений повышена за счет применения единого стойкого антикоррозийного покрытия — цинкования с последующим пассивирова­ нием или фосфатированием. В труднодоступных местах

26

применены фиксаторы гаек, более широко применяются легированные стали для ответственных сопряжений.

Однако количество резьбовых соединений в целом, количество типоразмеров крепежных деталей и точек смазки в автомобилях и особенно трелевочных тракто­ рах непомерно велико.

Так, в автомобиле ЗИЛ-157 имеется 1642 болта 109 типоразмеров, а в тракторе ТДТ-75— 1520 болтов 86 ти­ поразмеров. Для сравнения можно привести трактор С-100, у которого насчитывается 1146 болтов, т. е. значи­ тельно меньше, чем в тракторе ТДТ-75.

В процессе технического обслуживания часто прихо­ дится выполнять работы по выпуску масла или топлива и иметь дело с различными пробками. Естественно, что чем меньше пробок и особенно меньше разница в разме­ рах под ключ, тем быстрее и лучше может выполняться техническое обслуживание. Однако количество пробок и типоразмеров весьма велико. Так, в тракторе КТ-12 после модернизации было 33 пробки, в тракторе ТДТ-40 количество пробок возросло до 57. В тракторе ТДТ-75 пробок 64 при 11 типоразмерах, в то время как в трак­ торе С-80 всего 20 пробок 8 типоразмеров. Очевидно, что общее количество пробок и их типоразмеров может быть значительно уменьшено путем унификации и совер­ шенствования конструкции.

Чем меньше будет разница в техническом состоянии новых машин, тем меньше будет она и в процессе экс­ плуатации. Следовательно, более однородными будут требований к организации технического обслуживания и ремонта, уменьшится трудоемкость уходов и потреб­ ность во внеплановых, аварийных ремонтах.

В чем причина того, что техническое состояние даже новых однотипных машин неодинаково? Разница в тех­ ническом состоянии отдельных сопряжений, узлов,

27

агрегатов и машин в делом зависит от физико-механиче­ ских свойств исходных материалов, совершенства конст­ рукции, технологии изготовления деталей, качества сборки и приработки (обкатки). В последующей эксплу­ атации индивидуальные качества усиливаются под влия­ нием разницы в режимах работы (колебаний нагрузки, скорости, температурных условий); применяемых топлив и смазочных материалов; организации и качества техни­ ческого обслуживания.

Механические свойства конструкционных материалов могут отличаться в достаточно широких пределах еще до того, как будет изготовлена деталь. В последующих стадиях механической и особенно термической обработ­ ки усиливается разница в механических свойствах и по­ являются новые факторы: различное состояние поверх­ ности после обработки и колебания размеров в преде­ лах допусков.

При сборке под влиянием разницы в сборочных уси­ лиях, особенно при неудачных конструктивных решени­ ях, значительно искажается геометрическая форма де­ талей. Не менее существенное влияние оказывает раз­ ница во взаимном положении отдельных сопряжений и узлов, нарушение соосности.

Под влиянием разницы в величине механических по- ■ терь изменяется расход электроэнергии, жидкого топли­ ва, смазки.

Например, в результате колебаний пропускной спо­ собности жиклеров, распылителей, а также качества и состояния других деталей приборов систем питания карбюраторных и дизельных двигателей, расход топлива в автомобилях или тракторах одной и той же марки может колебаться в пределах 20—30%.

Различная подача горючей смеси или жидкого топ­ лива зависит от состояния впускного трубопровода.

28

Не менее значительное влияние на рабочий процесс карбюраторного двигателя оказывает разница в харак­ теристиках прерывателя распределителя. Например, раз­ ница в величине угла опережения зажигания между от­ дельными цилиндрами достигает 10—12°, а это в свою очередь влияет на интенсивность износа и образование отложений в двигателе.

В сложных машинах, собранных из большого коли­ чества сопряжений, узлов, приборов, индивидуальные качества проявляются весьма заметно и с ними прихо­ дится считаться.

В тех случаях, когда конструктивно ненадежны базо­ вые детали, влияние индивидуальных качеств на работу и потребность в техническом обслуживании и ремонте становится решающим.

При проектировании и изготовлении лесозаготови­ тельного оборудования эти обстоятельства должны учи­

Надежность лесозаготовительного оборудования, ис­ пользуемого в основном в суровых климатических усло­ виях, зависит также от конструктивной приспособлен­ ности к этим условиям — продолжительным морозам, тяжелым дорожным условиям, повышенной влажности.

Между тем даже в самых холодных районах лесоза­ готовители вынуждены применять такое же оборудова­ ние, которое применяется на юге и в умеренно холодной зоне.

Правда, автомобильная промышленность приступила к подготовке серийного производства автомобилей «северной модификации», однако по трелевочным тракторам подобная задача пока . еще не ре­ шается.

29