Файл: Серов А.В. Надежность лесозаготовительного оборудования.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.04.2024
Просмотров: 68
Скачиваний: 0
лесовозных автомобилей, трактористы, мотористы бензо пил, предприятиями изучаются и распространяются сла
бо. Необходимый |
анализ методов работы в конкретных |
|
условиях |
данного |
предприятия не дается. Это условие |
особенно |
важно учитывать в связи с тем, что в масштабах |
любого мастерского участка, гаража или депо разница в показателях надежности и производительности дости гает 50% и более. Изучение и пропаганда именно такого опыта рабочего, работающего «рядом», представляет наибольший интерес.
Рассмотрим на конкретных примерах значение наи более важных факторов, определяющих эксплуатацион ную надежность и возможность ее повышения в усло виях лесозаготовительных предприятий.
Влияние режима работы машин на их эксплуатаци онную надежность. При проектировании машин и меха низмов наиболее важные детали рассчитывают исходя из заданных условий работы, главным образом силовых нагрузок, скорости и свойств материалов, из которых они будут изготовлены. От того, насколько правильно учтены перечисленные факторы и насколько соответст вуют им реальные условия работы, в значительной сте пени будет зависеть надежность и другие показатели. Кроме того, механические качества материалов не могут оставаться постоянными, они постепенно ухудшаются в зависимости от продолжительности работы. Соображе ния создателей оборудования, заложенные в конструк ции и имеющие отношение к надежности, доходят до потребителей в форме инструкций и характеристик. В этих материалах даются сведения о важнейших пока зателях эксплуатационных качеств (допустимая нагруз ка, скоростные характеристики, расход топлива или "электроэнергии и других), соответствующих нормально му техническому состоянию или предельно допустимых.
32
Если в процессе эксплуатации эти показатели и ко личество выполненной работы учитывается регулярно и правильно, то по ним, хотя и ориентировочно, можно судить об оставшемся запасе работоспособности (ресур се). Учет выполненной работы (по продолжительности и по пробегу для транспортных машин) положен в качестве главного показателя в нормативах и при оценке потребности в техническом обслуживании и ре монте.
Режим работы — обобщающая характеристика усло вий работы всевозможных технических устройств по таким показателям, как например, силовые нагрузки в механических сопряжениях, скорости перемещения де талей, частота колебаний (вибрация, ускорение и замед ление), температурные условия в механических и элек трических устройствах, сила тока и напряжение в элек трических цепях. Факторы режима работы редко прояв ляют свое влияние изолированно от других, и в первую очередь от таких, как дорожные и атмосферно-климати ческие условия, качество топлива и смазочных материа лов, квалификация рабочих.
Именно в связи с этим показатели режима работы определяют периодичность технического обслуживания и межремонтные сроки работы. Например, периодичность технического обслуживания лесовозных автомобилей устанавливается примерно на 30% меньше периодич ности обслуживания автомобилей тех же марок, исполь зуемых на хозяйственных работах. Межремонтный цикл (между капитальными ремонтами) для аналогичных ав томобилей отличается на 40%.
Под влиянием условий эксплуатации наблюдается большая разница между показателями по надежности, полученными при лабораторных-испытаниях и в реаль ных условиях.
3 А. В. Сероі |
33 |
Например, средний эксплуатационный |
срок службы |
|||
автотракторных |
двигателей |
примерно в |
2 |
раза ниже, |
чем по данным |
специальных |
испытаний. |
В |
отдельных |
случаях, при резких колебаниях условий эксплуатации, атмосферно-климатических, показатели надежности и долговечности транспортных машин могут отличаться от результатов, полученных в условиях заводских испы таний, в 5—10 раз. Еще более чувствительны к воздей ствию различных эксплуатационных факторов средства автоматики (гидравлические, электрические, электрон ные). В гидравлических системах при резких колебаниях давления и вибрации нарушается герметичность. При колебаниях температуры рыбочей жидкости резко изме няются рабочие характеристики, устройства. Так, опыт эксплуатации полуавтоматических линий ПЛХ показал недостаточную надежность соединений.
Аналогичное положение и с электрическими элемен тами. Наблюдалось частое пригорание контактов пуска телей и реле, обгорание обмоток катушек реле, пуска телей.
Подобные дефекты являются в основном следствием того, что действительные режимы работы не соответ ствуют расчетным.
В результате низкой надежности простои линий типа ПЛХ составляют до 60% (целосменные и внутрисменные). О степени влияния условий эксплуатации на изме нение надежности •можно судить по данным, получен ным в результате специальных наблюдений (табл. 1).
Данные таблицы убедительно показывают, что под влиянием колебаний условий работы фактическая эксплуатационная надежность — интенсивность отказов будет отличаться от расчетной, предусмотренной в про екте, в десятки и сотни раз в соответствии с поправочным коэффициентом К. Для лесозаготовительного оборудо-
34
Таблица 1
Средние отклонения нагрузок, испытываемых аппаратурой различного назначения, и их влияние на эксплуатационную надежность (поправочный коэффициент к результатам лабораторных исследований К , данные США)
Условия размещения аппаратуры
Лаборатория..................................
Наземная стационарная . . .
Корабль ........................................
Прицеп автом обиля...................
Железнодорожная платформа .
Самолет...........................................
Разные образцы ракет . . . .
Современные образцы ракет . .
Средние откло нения (измене ния) показате
лей |
|
окружаю щая тем - пература |
относи тельная влажность |
1 |
|
100 |
100 |
200 |
260 |
220 |
340 |
390 |
262 |
357 |
255 |
535 |
212 |
620 |
148 |
1270 |
128 |
Вибрационные пере грузки, % |
Ударные перегруз ки, ?0 |
Поправочный коэф фициент К, % |
100 |
100 |
1 |
270 |
— |
30 |
370 |
100 |
50 |
585 |
136 |
70 |
650 |
147 |
75 |
940 |
95 |
250 |
2120 |
168 |
500 |
6600 |
276 |
850 |
вания степень влияния некоторых факторов, представ ленных в таблице, может на первый взгляд показаться не представляющей интереса.
В действительности же колебания температуры в ус ловиях предприятий лесной промышленности незначи тельно отличаются от наибольших отклонений, приве денных в табл. 1, и даже могут их превышать (напри мер, для двигателей до 1000% при применении анти фриза; для механизмов трансмиссии до 600—800%).
35
В сопоставимых с таблицей пределах изменяются вибра ционные и ударные нагрузки на механизмы лесовозных автомобилей, пусковая надежность автотракторных дви гателей и другие. Сопротивление перемещению деталей (вращению коленчатого вала, двигателя, валков в меха низмах трансмиссии) при пониженной температуре мо жет увеличиться на 1000% и более по сравнению с нор мальной рабочей температурой за счет изменения вязкости масла.
Под влиянием температурных условий, качества топлива и других факторов надежность двигателей (по образованию отложений) может изменяться в десятки раз.
Влияние нагрузки и дорожных условий на эксплуата ционную надежность. Для лесотранспортных машин ре жим работы, определяющий изменения эксплуатацион ной надежности, характеризуется сочетанием технологи ческой нагрузки с дорожными условиями.
При анализе конструктивной надежности приводи лись примеры несоответствия некоторых конструктивных элементов требованиям реальных условий работы. Часто такое несоответствие является результатом использова ния оборудования общего назначения без должного учета различий в условиях работы.
В лесной промышленности наряду со специальными лесовозами МАЗ-501 используется большое количество автомобилей общего назначения, в том числе и повы шенной проходимости.
Трансмиссии и другие механизмы автомобилей про ектируют исходя из определенной продолжительности работы на разных передачах.
В связи с тем, что работа на низших передачах свя зана со значительными силовыми нагрузками, повышен ным расходом топлива и существенным ухудшением
36
эффективности использования автомобиля вообще, про должительность применения этих передач для автомо билей общего назначения ограничивается (в пределах 10% от общей продолжительности работы).
Если это важное условие не принимается во внима ние и продолжительное время нарушается, соответствен-
Продолжительнасть работы на tu передаче
(от общей)
Рис. 5. Влияние продолжительности работы на первой передаче на срок службы коробки передач
но значительно снижается срок службы деталей и на дежность механизма.
О том, в какой степени может понизиться надежность при нарушении требований к режиму работы, можно судить по результатам испытаний коробок передач гру зовых автомобилей (рис. 5).
37
Таблица 2
Расчетные (типичные) условия эксплуатации грузовых автомобилей общего назначения
|
|
|
|
Движение с грузом |
Длитель- г |
|
|
|
|
|
|
|
ность дви- |
|
|
|
|
|
длитель |
жепия без |
|
|
Условия работы |
|
в?с авто |
груза или |
|
|
|
|
ность, % |
с малым |
||
|
|
|
|
мобиля |
от общего |
грузом, |
|
|
|
|
с грузом, т |
срока |
% от обще |
|
|
|
|
|
службы |
го срока |
Движение |
по городским |
дорогам |
|
|
|
|
в исправном состоянии, с часты- . |
|
|
|
|||
ми |
переключениями |
передач. |
|
|
|
|
Средняя |
техническая |
скорость |
|
|
|
|
30 |
к м /ч , |
средний суточный про |
8,0 |
20/5 |
10 |
|
бег |
70—80 к м ......................................... |
Длительное безостановочное дви жение по автомагистралям и шос се в исправном состоянии, ров ным, сухим грунтовым дорогам .
Средняя техническая скорость 50—
70 к м / ч
Средний суточный пробег 200 к м . |
8 |
10/10 |
5/5 |
||||||
То-же, с прицепом. Средняя техни |
8+ |
|
|
||||||
ческая скорость 50—60 к м . Сред |
прицеп |
15/20 |
5/5 |
||||||
ний суточный пробег 180—200 к м |
4,5 |
||||||||
Движение по |
извилистым |
горным |
|
|
|
||||
дорогам с твердым покрытием и в |
|
|
|
||||||
исправном состоянии. Частые пе |
|
|
|
||||||
реключения |
передач |
и |
торможе |
|
|
|
|||
ния. |
Средняя |
техническая |
ско- . |
|
|
|
|||
рость |
40—50 |
к м /ч . |
Средний |
су |
8 |
'5.5 |
|
||
точный пробег |
150—200 к м . . . |
|
Движение по разбитым булыжным шоссе, по сухим, изрезанным ко леями грунтовым дорогам, разъ езженным мокрым грунтовым до-
38
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П р о д о л ж е н и е |
|
|
|
|
|
|
|
|
Движение с грузом |
Длитель |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ность дви- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
длитель |
жения без |
|
|
Условия работы |
|
|
вес авто |
груза или |
||||
|
|
|
|
ность, % |
с малым |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
мобиля |
т |
от общего |
гр>зом, |
|
|
|
|
|
|
|
с грузом, |
срока |
?6 от обще |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
службы |
го срока |
рогам, |
со слоем грязи более 10 см. |
|
|
|
|
|||||
Частые |
|
переключения |
передач, |
|
|
|
|
|||
средняя |
техническая |
скорость |
|
|
|
|
||||
12—20 км/ч при |
среднем |
суточ |
|
|
|
|
||||
ном пробеге 30—40 км для двух |
|
|
|
|
||||||
осных |
автомобилей и |
скорость |
|
|
|
|
||||
20—30 км/ч при |
среднем |
суточ |
|
|
|
|
||||
ном пробеге 60—70 км для трех |
6,5 |
|
20/35 |
1045 |
||||||
осных |
автомобилей ........................ |
|
||||||||
П р и м е ч а н и е . |
В |
числителе — данные |
для двухосного авто |
|||||||
мобиля; |
в |
знаменателе — для трехосного. |
|
|
|
|||||
Продолжительность работы коробки передач при ра |
||||||||||
боте на разных передачах следующая: |
первая— 15 ч\ |
|||||||||
вторая — 225 |
ч\ |
третья — 2000 |
ч. |
|
проектировании |
|||||
Исходя из |
этих соображений, при |
трансмиссии грузовых автомобилей в качестве рабочих принимаются более высокие 4 и 5-я передачи; осталь ные, особенно 1 и 2-я, рассматриваются как сугубо вспомогательные. В условиях эксплуатации режим ра боты механизмов автомобиля определяется непосредст венной нагрузкой на сам автомобиль и нагрузкой, свя занной с дорожными условиями. При проектировании в качестве расчетных принимаются не только абсолют ные величины нагрузок, но и определенное сочетание нагрузок и дорожных условий. В табл. 2 и 3 приведены расчетные условия для грузовых автомобилей общего
39