8.1.1. Технологічні основи діагностування сільськогосподарської техніки

Автоматизація і механізація ремонтних робіт сприяють поліпшенню якості, зниженню собівартості і скороченню термінів ремонту тракторів, автомобілів і іншої сільськогосподарської техніки. Наприклад, тільки від застосування механізованого інструмента при ремонті продуктивність праці підвищується в 2...5 разів.

До основних ТП технічного сервісу сільськогосподарської техніки можна віднести: миття і очищення машин, розбирання і збірку агрегатів, відновлення зношених деталей, обкатка відремонтованих двигунів, машин.

Багато з'єднань, сполучення деталей після експлуатації машини, вельми важко піддаються ручному розбиранню, миттю, очищенню. Якість відремонтованих виробів багато в чому залежить від дотримання оптимальних режимів ТП. Наприклад, якщо збільшуються або зменшуються необхідні густина струму, температура і концентрація електролітів, то погіршуються властивості гальванічних покриттів. В той же час робітнику важко забезпечити контроль і своєчасне коректування вказаних параметрів. Тому полегшити умови ручної праці, підвищити його продуктивність і досягти високої якості покриттів можна тільки при використовуванні спеціальних автоматичних пристроїв.

Обкатка і випробування складальних одиниць, агрегатів, машин, що є завершальним етапом ТП технічного сервісу, вимагають також застосування спеціальних технічних засобів контролю і управління для достовірної оцінки якості проведеного ремонту.

Таким чином, механізація і автоматизація основних ТП миття і очищення машин, їх розбирання і збірки, відновлення деталей, складальних одиниць, а також обкатки агрегатів має першорядне значення для правильної організації праці, підвищення ефективності і культури технічного сервісу на ремонтних підприємствах.

Технологічні процеси ремонту сільськогосподарської техніки характеризуються великою різноманітністю застосовуваного обладнання. При цьому особливого значення набуває автоматизація процесів діагностики, за допомогою якої визначають придатність агрегату, причину виходу машини з ладу, необхідність і обсяг ремонту. Великі витрати праці ідуть на розбирання і мийку деталей, що ремонтуються, відновлення їхньої працездатності, а також зборку і післяремонтне обкатування й випробування відремонтованих агрегатів і машин. У ремонтних майстернях використовуються широко розповсюджені в промисловості токарно-гвинторізні, свердлильні, фрезерні, плоско - і круглошліфувальні верстати, а також металорізальні верстати з програмним керуванням і інші. Крім того, у майстернях використовуються універсальні верстати для притирання і шліфування клапанів, механізми для різання металевих листів і труб, нарізування різьби і утворення фальців, згинання водогазопровідних труб, випресовування, зварювальні агрегати й інше обладнання.

Для очищення і мийки деталей, їхнього гальванічного покрить і обкатування після зборки відремонтованих агрегатів використовують компресорні і гідравлічні установки і спеціальні стенди.

Для ремонту електро - і радіоустаткування, засобів КВП і автоматики застосовують установки загальнопромислового призначення.

Автоматизація окремих стендів і процесу діагностики розглянута нижче. Описи схем автоматизації верстатів приведені до них в заводських інструкціях .

Автоматизація верстатів зводиться до рішення трьох задач: автоматизації завантаження заготовок (деталей), автоматизації установки, затиску і збирання деталей і автоматизації холостих і робочих ходів механізмів верстата.

Перша задача здійснюється за допомогою використання різних завантажувальних пристосувань, друга-використанням автоматичних засобів разом з передавальними механізмами, третя - застосуванням додаткових механізмів, що здійснюють програмне керування робочими вузлами верстата.

Високі можливості програмного керування роблять економічно вигідним застосування його не тільки в серійному виробництві деталей, але і при індивідуальному і малосерійному їхньому виробництві.

У крупносерійному виробництві використовуються верстати з числовим програмним керуванням (ЧПУ). Верстати із системами ЧПУ вимагають запису в пам'яті системи (магнітній стрічці) технологічної і геометричної інформації у формі числового коду, що потім використовується для відповідного керування верстатом.

Діагностування сільськогосподарської техніки. Ремонтні майстерні і підприємства безупинно розвивають свою ремонтну базу, оснащують її сучасним обладнанням і приладами, а при капітальному ремонті агрегатів сільськогосподарської техніки переходять на потокові лінії.

Сумарні витрати на підтримку тракторів і сільськогосподарських машин у працездатному стані за термін експлуатації в 2...3 рази перевищують первісну вартість цих машин.

Не маючи приладів для визначення стану техніки і висококваліфікованих кадрів, механізатори до 30...40% машин передчасно направляють у ремонт. Одним з основних шляхів скорочення витрат на обслуговування і ремонт сільськогосподарської техніки є широке використання засобів діагностування.

Діагностування — процес визначення стану об'єкта з вказуванням місця, виду і причин дефектів, порушень, ушкоджень і т.п. В техніці використовується технічна діагностика — галузь знань, що вивчає і встановлює ознаки несправностей складових частин машин, розробляє методи і засоби визначення технічного стану об'єктів діагностування.

Упровадження технічного діагностування дає величезний техніко-економічний ефект і є основною ланкою планово - попереджувальної системи технічного обслуговування і ремонту сільськогосподарської техніки. Воно дозволяє на 10...15% підвищити міжремонтний ресурс сільськогосподарських машин, усунути необґрунтоване розбирання вузлів, прискорити ремонт, знизити до 30% трудомісткість обслуговування і ремонту, підвищити потужність, економічність і надійність техніки. Завдяки своєчасному діагностуванню й обслуговуванню на 20% скорочується число ремонтів і на 20...30%—потребу в запасних частинах. Постійно удосконалюються методи і технічні засоби діагностування, розробляються електронні прилади, автоматичні системи технічної діагностики сільськогосподарської техніки.

Діагностування включає три основних етапи: одержання інформації про технічний стан об'єкта; обробку й аналіз отриманої інформації; постановку діагнозу й ухвалення рішення. На основі проведеної діагностики встановлюють вид і обсяг ремонтних робіт, визначають і усувають причини несправностей і відмовлень, перевіряють готовність машин і приводять їх у працездатний стан.

Для систем технічної діагностики необхідний великий перелік первинних вимірювальних перетворювачів для виявлення і реєстрації численних прихованих дефектів контрольованих виробів.

Теоретично всі несправності можна установити методом діагностики, але практично для їхнього визначення поки відсутні багато первинних вимірювальних перетворювачів. Розробка малоінерційних електричних первинних перетворювачів і застосування мікропроцесорної техніки дозволять використовувати в діагностиці положення теорії імовірної інформації, що значно підвищить точність постановки діагнозу.

При суб'єктивному методі діагностування обслуговуючий персонал використовує свої органи почуттів і досвід роботи і виявляє несправності по зовнішньому огляді, обмацуванню, прослуховуванню, простукування деталей і т.д. Однак оцінка технічного стану часто виходить украй неточної і не відповідає вимогам, пропонованим до технічної діагностики. Тільки досвідчений майстер-діагност може оцінити, і то якісно, стан окремих частин машини.

Приладове діагностування виконують прямими і непрямими методами.

При прямому діагностуванні вимірюють параметри деталей і по їхньому відхиленню від норм роблять висновок про технічний стан. Виміри виконують за допомогою спеціальних приладів: мікро - і міліметрів, нутрометров, щупів, масштабної лінійки, рулетки, штангель - циркуля, кутомірів, зубомірів, калібраторов, тахометрів і т.п. Широко використовуються також прилади виміру температури, зусиль, тиску, крутних моментів, витрати рідин і газів, прискорень і вібрацій, складу відпрацьованих газів, рідин і інших величин.

При непрямому діагностуванні технічний стан деталей і вузлів оцінюють по непрямих параметрах, наприклад, зазор сполучення поршня і циліндра двигуна визначають по кількості газів, що прориваються в його картер.

Прямі методи вимагають більш простих вимірювальних приладів, але значно трудомісткі і вимагають розбирання вузлів. Непрямі методи мають велику інформативність, не вимагають розбирання вузлів, але виникає необхідність у використанні складних і дорогих спеціальних приладів і систем.

Наявне на сільськогосподарських машинах контрольно-вимірювальне обладнання дозволяє трактористу-машиністу постійно контролювати параметри технічного стану основних агрегатів при їхній експлуатації. Ці ж прилади використовують при діагностуванні.

Для діагностування рекомендується укомплектовувати машинно-тракторний парк стаціонарними стендами (20%), пересувними установками (30%) і комплектами переносного устаткування (50%).

Для діагностування використовується великий набір технічних засобів.

У сільськогосподарському виробництві широко застосовують безрозбірну діагностику і прогнозування залишкового ресурсу вузлів за допомогою комплектів вимірників типу КІ, розроблених у ГОСНІТІ. Установки і пристосування КІ ГОСНІТІ вирішують дуже широке коло задач діагностики: вимірюють крутний момент, потужність двигуна, силу тяги і гальмові зусилля на колесах, подачу і тиск масляних насосів, тиск у системі змащення і забруднення фільтрів гідросистеми, тиск впорскування і визначають якість розпилу палива форсунками, вимірюють тиск стиску в циліндрах двигуна і момент подачі в них палива. Ці установки дозволяють визначати зазори в кривошипно-шатунному механізмі і механізмах трансмісії, торцевих ущільнення вузлів ходової частини і герметичність системи охолодження, тепловий зазор у клапанному механізмі і зазори в підшипниках, знос шестірень коробки передач і втулочно-роликових ланцюгів.

У комплектах вимірників маються прилади для перевірки стану електро - і гідроустаткування, вузлів збіжності коліс і вільного ходу кермового колеса, натягу ремінних і ланцюгових передач і інші.

Методи і технічні засоби діагностики.

Діагностування по структурних параметрах — найбільш простий метод. Він зводиться до визначення стану деталей по ступені зносу їхніх геометричних розмірів, зазору сполучених деталей, ходу важелів, а також по зміні герметичності робочих обсягів (камер згоряння, плунжерних пар, золотників, циліндрів керування і т.п.). Цей спосіб вимагає іноді розбирання вузлів і має невисоку точність діагностики працездатності машини в цілому.

По змінах параметрів робочого процесу проводять діагностику двигунів внутрішнього згоряння. До цих параметрів відносяться температура нагрівання масла в системі змащення і газів, що відробили, амплітуди пульсацій тиску газів, що відробили, і повітря в колекторах, амплітуди пульсацій тиску палива в паливній апаратурі, результати аналізу змісту газів, що відробили.

Метод діагностики по параметрах робочого процесу відрізняється малою трудомісткістю, але має низьку точність.

Усі перераховані методи виконують при постійній участі оператора-діагноста. В автоматичних системах роль оператора зводиться до включення системи на початку перевірки і відключенню її наприкінці діагностики. Автоматичні системи діагностики використовують віброакустичний і спектрофотометричний методи контролю з набором електронних приладів.

Віброакустичним методом діагностики реєструють амплітуду і характер акустичних сигналів (шумів і вібрацій). Амплітуда і частота шумів і вібрацій змінюються в міру зносу деталей і збільшення зазорів сполучених вузлів. Задача віброакустичної системи діагностики полягає у виділенні сигналу, створюваного виниклим дефектом, з численних акустичних перешкод, що виникають при нормальній роботі агрегату. Для цього використовують прилади спектрального аналізу, що дозволяють виявляти причину, частоту і потужність вібрацій, що виникли через дефекти.

Спектрофотометричний метод діагностики заснований на визначенні складу продуктів зносу в пробі масла шляхом виміру спектрів випромінювання при спалюванні проби масло в електричній дузі.

Спектри фотографують, а потім розшифровують по спеціальних спектрограмах за допомогою ЕОМ. Тривалість аналізу однієї проби на сучасних автоматичних спектрофотометрах складає 3...4 хв. За результатами періодичних аналізів будують графіки інтенсивності зношування і прогнозують працездатність об'єкта діагностики.

Спектрофотометричні методи мають високу погрішність діагностики (±10...15%). У цьому зв'язку спектрофотометричне діагностування рекомендується для попередньої експрес оцінки технічного стану машини, а остаточний діагноз визначається більш точними методами.