Лекц. 2. Влиян. Экспл. Факт. 23.09.20г. (Лекции 1-8)

Лекция № 2. по дисциплине“Техническая эксплуатация транспортных и транспортнотехнологических машин и оборудования”для студентов ДО – 406, 407 гр. СТТ, 4Лектор к.т.н., профессор С.К. ТойгамбаевТема № 2. Влияние эксплуатационных факторовна надежность машин. Оценочные показатели надёжности с.-х.техники. Методы определения показателей надёжности.Степень реализации надежности машин в процессе их эксплуатации во многом зависит от ряда эксплуатационных факторов. Наиболее существенные из них – качество эксплуатационных материалов,климатические условия и условия производства работ.Качество эксплуатационных материалов влияет на надежностьи работу машин. К основным эксплуатационным материалам относятся топливо, масла, трансмиссионные смазки, а также гидравлические и охлаждающие жидкости.

Необходимо соответствие конструкции машины режиму ее работы и государственному стандарту. Нарушение этого требования является причиной существенного изменения надежности машин в процессе эксплуатации.Дизельное топливо должно обладать определенной испаряемостью и вязкостью, иметь определенное цетановое число, а также несодержать серы и механических примесей.Цетановое число – условная количественная характеристика воспламеняющих свойств дизтоплива (процентное содержание цетана).Цетан – 100%CH 3 CH 2 14 CH 3 - метилнафталин1С повышением температуры испарения дизельного топлива увеличивается интенсивность износа деталей двигателей.

Увеличение вязкости топлива ухудшает его распыл, процесс смесеобразования и сгорания, а также изнашивание прецизионных пар топливной аппаратуры. При слишком низком цетановом числе понижается воспламеняемость топлива и возрастает жесткость работы двигателя, что сопровождается высокими нагрузками и скоростью изнашивания его деталей. Излишне высокое цетановое число повышает расход топлива,увеличивает давление на выпуске и приводит к образованию нагара.Механические примеси значительно увеличивают скорость изнашивания деталей и особенно прецизионных пар топливной аппаратуры.Карбюраторное топливо должно обладать определенной испаряемостью, детонационной стойкостью и не иметь посторонних примесей.

Испаряемость бензина определяется его фракционным составом. Характерными точками фракционного состава бензина являетсятемпература испарения 10, 50 и 90 % топлива. Температурой испарения 10 % топлива определяется возможность легкого пуска двигателя. Чем она ниже, тем легче пуск холодного двигателя.

Если эта температура меньше 600 С, то образуются паровые пробки в топливопроводах, а также засоряется кристалликами льда карбюратор. Температура испарения 50 % топлива характеризует продолжительность прогрева двигателя после его пуска. Чем она выше, тем больше временитребуется на прогрев. температура испарения 90% топлива обусловливает получение соответствующей мощности и экономичности двигателя. От них также зависит скорость изнашивания деталей цилиндропоршневой группы. Это связано с разжижением смазки и смывом2масляной пленки со стенок цилиндров неиспарившейся частью бензина.

Детонационная стойкость бензина характеризуется октановымчислом.Октановое число – условная количественная характеристика стойкости к детонации моторных топлив % содержание изооктана.Изооктан- 100%CH 3 CH 2 6 CH 3гептан – 0Детонационная стойкость должна соотвествовать конструктивнымданным двигателя и обеспечивать бездетонационный режим работы.При возникновении детонации возрастают динамические нагрузки надетали цилиндропоршневой группы, резко повышается температура иухудшается смазывание деталей, в результате чего значительно увеличиваются скорость изнашивания деталей двигателя, снижаютсямощность и экономичность.Механические примеси в бензине засоряют дозирующие устройства карбюратора и увеличивают скорость изнашивания деталей шатунно-поршневой группыСмазочные материалы должны защищать трущиеся поверхностиот износа и смазываемые поверхности от коррозии, создавать необходимые условия их трения, отводить тепло от зоны трения.К числу осоновных эксплуатационных свойств моторных маселотносятся вязкостные, моющие и противокоррозионные.

Механические примеси и вода должны отсутствовать.Вязкость масла влияет на износ сопряженных деталей. При использовании масел с низкой вязкостью уменьшается толщина масляного слоя, что приводит к возникновению граничного трения, повышению температуры и увеличению скорости изнашивания поверхно3сти трения. Масла с повышенной вязкостью увеличивают сопротивление прокачиванию по трубопроводам и каналам, что вызывает недостаток масла в зазорах трущихся пар, резко повышают температуруи увеличивают скорости изнашивания сопряженных поверхностей.Применение моторных масел с низкими противокоррозионнымисвойствами, а также с наличием механических примесей и воды повышает скорость изнашивания поверхностей трения.Эксплуатационные свойства трансмиссионных масел определяютпо вязкостно-температурным и противоизносным свойствам. Использование масел с высокой или низкой вязкостью может вызвать интенсивный взнос деталей трансмиссии и ходовой части на протяжениивсего периода их эксплуатации.Гидравлическая жидкость обладает определенными вязкостнотемпературными и противоизносными свойствами, а также не должнаиметь загрязнений.

Применение жидкостей с высокой или низкойвязкостью приводит к увеличению скорости изнашивания деталейгидропривода и нарушению его работы. Особенно сильно на надежность гидропривода влияют загрязнения. Они способствуют образованию стойкой пены в жидкости, которая служит причиной неисправностей и отказов гидропривода. Посторонние частицы неорганического происхождения (кварц, гранит и др.) способствуют интенсивному абразивному изнашиванию деталей гидропривода, а металлические частицы (продукты износа или подобные им загрязнения) –образованию растворимогов жидкости мыла, что обусловливаетвозникновение устойчивой эмульсии.

В результате значительно снижается вязкость жидкости, увеличивается ее утечка в насосах, рас4пределителях и уплотнениях, а также ухудшаются смазывающиесвойства жидкости, что повышает скорость изнашивания деталейгидропривода.Охлаждающие жидкости характеризуются определенной прозрачностью, жесткостью, минерализацией, щелочностью, кислотностью и окисляемостью. Основной показатель воды как охлаждающейжидкости – жесткость. Жесткая вода вызывает интенсивное образование накипи на внутренних стенках водяной рубашки, а также втрубках и патрубках радиаторов. Накипи ухудшают отвод тепла ивызывают перегрев отдельных участков деталей системы охлаждения, способствуют возникновению в них термических напряжений итрещин, а также повышению скорости изнашивания деталей цилиндропоршневой группы.

поэтому жесткую воду кипятят, обрабатываютхимическими реагентами и приводят магнитную обработку.Переносная глауконитовая установка за час работы умягчает250…300 дм3 воды до нулевой жесткости (исходная жесткость20 мгк·экв/дм3). Принцип работы этой установки заключается впропускании снизу вверх через слой глауконита 4 жесткой воды.После 1 ч работы глауконит регенерирует, для чего через аппаратпропускают 5…10% -й раствор поваренной соли в течение 10..15мин.5Климатические условия (температура окружающего воздуха,барометрическое давление, скорость ветра) и условия производстватакже существенно влияют на надежность машин.6Нормальной для эксплуатации машин считают температуру воздуха 5 … 200С . С ее понижением увеличиваются число поломок деталей, а также отказов гидравлического и пневматического приводовмашин.С понижением температуры ниже – 150С число поломок основныхдеталей машин заметно возрастает, а при одновременном воздействии низкой температуры воздуха и сильного ветра число поломок иотказов машин увеличиваются существенно.При высокой температуре воздуха вязкость масла снижается, в результате детали двигателей и другие сборочные единицы перегреваются; ухудшаются условия смазывания сопряженных поверхностей;повышается скорость их изнашивания, а также возможно появлениетепловых деформаций.

При значительном колебании дневной и ночной температур возникают трудности при эксплуатации машин с гидравлическим приводом из-за существенного изменения вязкости масла.7Барометрическое давление значительно влияет на работу двигателя. С увеличением высоты над уровнем моря давление воздуха падает. С понижением давления уменьшается плотность воздуха.

Последнее изменяет коэффициент наполнения и степень сжатия двигателя, что приводит к неполному сгоранию смеси. В результате быстро разжижается картерное масло, ухудшаются условия смазыванияцилиндров двигателя и повышается скорость их изнашивания.Влияние производства работ на надежность машин определяетсякачеством разрабатываемого материала, видом нагрузки, климатическими и атмосферными условиями.8При разработке грунтов III и IV групп создаются значительныевнешние силы, обусловливающие увеличение напряжений в механизмах машин.

Основные причины снижения надежности машин приразработке твердых и мерзлых пород – повышение нагрузки на механизмы и частое изменение их значения и направления. Поэтому такиепороды разрабатывают только теми машинами, которые на них рассчитаны.На надежность машин также влияют почвогрунты, в которых работают машины. Интенсивность износа зависит от гранулометрического состава и влажности грунта, от твердости, форм и размеров абразивных частиц, давления, которое испытывает рабочий орган в процессе работы, и др. Изнашивающая способность почв оцениваетсякоэффициентами, который устанавливают из выраженияК И  l / l ЭТ ,где l – интенсивность износа образцыпочвы; l ЭТ - интенсивность износа образцы почвы, принятой за эталон (чистый кварцевый песок с размером частиц 0,25…0,3 мм ивлажность 0,2%).910Основными факторами, определяющими влияние атмосфернойсреды на надежность машин, служат влажность воздуха и его запыленность механическими примесями.

влажность воздуха характеризуется наличием в нем влаги.По мере увеличения влажности возрастает коррозия деталей. Высокая запыленность воздуха увеличивает вероятность попадания абразивных частиц в двигатели и другие сборочные единицы, что перегружает очистительные устройства и способствует возрастанию интенсивности изнашивания.11Своевременное и тщательное техническое обслуживание – один изнаиболее эффективных путей уменьшения влияния неблагоприятныхэксплуатационных факторов и повышения надежности машин в эксплуатации. Всякое нарушение сроков выполнения операций технического обслуживания создает условия для возникновения неисправностей и отказов машин. Так, несвоевременная очистка воздухоочистителей вызывает повышенный расход топлива, дымный выпуск, перегрев поршневых колец и ускоряет процесс старения масла.В результате этого значительно возрастает скорость изнашиваниядеталей двигателя.Не менее важно проведение технического обслуживания в полномобъеме при широком использовании диагностических средств, чтопозволяет выявить неисправности в самом начале их появления, определить техническое состояние сборочных единиц, установить общий объем профилактических и ремонтных операций, а также предотвратить неисправности и отказы.Все это дает возможность наиболее полно использовать ресурсмашин при одновременном снижении затрат денежных средств на ихтехническое обслуживание и ремонт.