§  16. Приработка и испытание агрегатов

После сборки агрегаты и механизмы (двигатели, коробки передач, ведущие мосты и др.) подвергают приработке и испытанию. Для этого используются специальные стенды и установки.

Приработка агрегатов производится для того, чтобы подготовить их к восприятию эксплуатационных нагрузок, все сопряженные детали при­работались друг к другу и их износ в процессе эксплуатации нарастал менее интенсивно, а испытание — с целью проверки качества ремонта.

На величину начального износа деталей и на процесс их приработки оказывают влияние следующие факторы:

1)  шероховатость обработанных поверхностей трения;

2)  форма сопрягаемых деталей;

3)  качество комплектования и сборки узлов и агрегатов;

4)  качество и вязкость смазки в период приработки;

5)  режим приработки.

Рекомендуемые материалы

Форма  и  шероховатость  поверхностей  сопрягаемых  деталей зависит от способа и точности их обработки. Поэтому при изготовлении и восстановлении деталей необходимо стремиться к тому, чтобы они имели правильную форму и требуемую шероховатость поверхности.

Следует отметить, что действительная площадь соприкосновения сопряженных трущихся поверхностей деталей в начальный период работы сопряжения невелика- в 100—100000 раз меньше расчетной площади опорных поверхностей. Это приводит к тому, что в местах соприкосновения опорных  поверхностей деталей удельные давления значительно больше   расчетных. В результате этого соприкасающиеся участки трущихся поверхностей деталей начинают разрушаться и рабочие поверхности быстро изнашиваются.

Износ деталей в период их приработки составляют значительную часть их общего износа за межремонтный цикл работы М.

В процессе приработки происходит выравнивание неровностей, увеличивается площадь контакта сопряженных деталей и благодаря этому уменьшается интенсивность их износа.

Двигатель подвергают холодной и горячей приработке и испы­танию. Холодная приработка проводится без нагрузки, а горячая приработка и испытание двигателя — без нагрузки и под нагрузкой.

Холодная приработка отремонтированного двигателя осуществляется от асинхронного электродвигателя, потребляющего электроэнергию от сети. При горячей приработке и при испытании нагрузка испытуемого двигателя создается асинхронным электродвигателем, работающим в это время в режиме синхронного генератора. При этом как только число оборотов испытуемого двигателя превысит число оборотов асинхронного электродвигателя, последний будет отдавать электроэнергию в заводскую сеть.

Конструкция электротормозного стенда значительно проще, чем установки с гидротормозом. Вместо трех агрегатов; электродвигателя, редуктора и гидротормоза, устанавливаемых на гидротормозном стенде, электротормозной стенд имеет только один — асинхронный электродвигатель.

Для измерения мощности, развиваемой испытуемым двигателем, статор асинхронного электродвигателя установлен свободно на двух шариковых подшипниках в опорных стойках и соединен с весовым механизмом, имеющим измерительный прибор с циферблатом.

На панели пульта управления, кроме циферблата, с помощью которого определяется величина крутящего момента двигателя, смонтированы следующие приборы: два дистанционных термометра для контроля температуры воды в системе охлаждения, указатель давления масла, указатель электрического тахометра, кнопки пускателя электродвигателя и контрольная лампа, показывающая; что обмотка статора находится под напряжением.

При сравнении гидравлических и электрических тормозных установок для приработки и испытания двигателей обнаруживается явное преимущество электротормозных установок переменного тока.

Электротормозной стенд не только наиболее экономичен, но и конструктивно более прост, полностью обеспечивает соблюдение установленных скоростных и нагрузочных режимов приработки и испытания двигателей.

Испытание на экономичность сводится к определению расхода топлива при работе двигателя на стенде. Расход топлива определяют по объему или по весу за определенный промежуток времени.

В период приработки происходит наиболее интенсивное изнашивание деталей двигателя и, как следствие этого,— усиленное загрязнение масла продуктами износа. Для уменьшения износа деталей двигателя в процессе приработки необходимо осуществлять качественную и непрерывную очистку масла, циркулирующего в системе смазки, и быстро удалять продукты износа с поверхностей трения. Это обеспечивается применением на испытательных станциях проточной маслоциркуляционной фильтрующей установки. Принцип действия этой установки заключается в том, что масло во время приработки и испытания двигателя через открытое сливное отверстие картера двигателя сливается в приемную воронку, из которой по наклонной трубе самотеком поступает в масляный резервуар, разделенный на три сообщающихся между собой отсека, в которых осуществляется последовательный отстой масла. Из последнего отсека масло через сетчатый приемник забирается насосом, приводимым в действие электродвигателем, и прокачивается через фильтр к двигателю через сливное отверстие фильтра грубой очистки. Давление масла в системе контролируется по манометру и регулируется редукционным клапаном. Один фильтр (до замены) обеспечивает приработку 30—50 двигателей.

Для контроля качества фильтрации масла в маслоциркуляционную установку включен специальный прибор, состоящий из датчика и гальванометра. В датчике имеется электрическая катушка, сердечником которой является керамическая трубка, через которую проходит часть масла, поступающего из фильтра к двигателю. В случае загрязнения фильтра продукты износа вместе с маслом направляются в масляную магистраль, ведущую к испыту­емому двигателю. Загрязненное масло поступает и в датчик. Содержащиеся в масле металлические частички (продукты износа) изменяют индуктивную емкость катушки датчика, вследствие чего стрелка гальванометра отклоняется. Шкала гальванометра, градуированная в граммах, разделена на зоны с надписями, характеризующими загрязненность масла: «слабая», «средняя», «сильная», «очень сильная». Прибор включают периодически по потребности, обычно один раз в сутки в определенное время.

Износы деталей в процессе приработки также значительно снижаются при использовании маловязких масел. Для смазки двигателей в процессе приработки и испытания должно применяться индустриальное масло 20.

 При приработке и испытании двигателей очень важно обеспечить поддержание требуемого теплового режима. От температуры воды в системе охлаждения в значительной степени зависит износ сопряженных деталей двигателя. Установлено, что температура охлаждающей воды, поступающей в двигатель, должна быть в пре­делах 65—75°С, а температура выходящей- 85—90° С.

На испытательных станциях для обеспечения нормального теплового режима прирабатываемых и испытуемых двигателей применяют систему централизованного водоснабжения. Из верхнего бака-смесителя вода по трубопроводу самотеком поступает в систему охлаждения испытуемых двигателей. Из водяной рубашки двигателей использованная вода по трубопроводу сливается в бак-сборник, откуда она насосом по трубопроводу перекачивается в бак-смеситель.

Двигатель, поступающий на приработку и испытание, должен быть полностью собран. На нем необходимо установить карбюратор, топливный насос и электрооборудование.

Подготовка двигателя к холодной приработке заключается в следующем. Двигатель устанавливают на стенд, затем к нему подсоединяют трубопроводы системы питания, смазки и охлаждения. Свечи зажигания должны быть вывернуты, приборы питания и зажигания отключены. Двигатель необходимо насухо вытереть, особенно в местах соединений, сварочных швов и заплат, если таковые имеются на деталях двигателя, для того чтобы в процессе приработки и испытания можно было обнаружить течи.

Перед началом холодной приработки в каждый цилиндр двигателя через отверстие для свечи необходимо залить по 20г. масла, применяемого для смазки двигателя. После этого включают электродвигатель стенда и производят холодную приработку двигателя на различных оборотах.

Перед горячей приработкой на двигатель устанавливают свечи и подключают приборы систем питания и зажигания. Запуск двигателя осуществляют от электродвигателя стенда.

В процессе горячей приработки давление в масляной магистрали должно быть не ниже 1 кГ/см², температура масла в пределах 60—90°С, а температура воды, выходящей из рубашки охлаждения двигателя, — в пределах 85-- 90° С.

После горячей приработки производят приемку двигателя. При этом проверяют: а) работу двигателя на минимальных оборотах холостого хода; б) работу двигателя на переменных числах оборотов.

Продолжительность работы двигателя при приемке — 5 мин.

Проверка мощности, развиваемой двигателем, согласно техническим условиям производится выборочно. Время полного открытия дросселя при проверке мощности двига­теля не должно превышать одной минуты.

Кроме того, при приемке двигателя необходимо:

а)  проверить правильность установки зажигания;

б)  произвести прослушивание двигателя;

в)  проверить работу сцепления при выключении (чистоту выключения);

г)  проверить, нет ли течи масла, топлива и воды во всех соединениях двигателя;

Шум работающего двигателя должен быть ровным, без резко выделяющихся местных стуков.

У отремонтированных двигателей допускается:

а)  равномерный   стук   клапанов  и толкателей,  сливающийся в общий шум;

б)  ровный, не резкий шум высокого тона, создаваемый распре­делительными шестернями;

в)  не выделяющийся шум шестерен привода масляного насоса;

г)  небольшой   пропуск газов  через  маслоналивной  патрубок в результате неполной приработки поршневых колец.

У отремонтированных двигателей не допускается:

а)  стук шатунных и коренных подшипников;

б)  стук и заедание поршней и поршневых пальцев;

в)  сильный стук клапанов и толкателей;

г) сильный, прослушиваемый без стетоскопа стук и шум рас­пределительных шестерен;

д)  пропуск газов через прокладки;

е) подсос воздуха через прокладки всасывающего коллектора и карбюратора;

ж)  подтекание масла, бензина и воды через прокладки и сальники.

Двигатель считается принятым при следующих условиях:

а)  если он заводится заводной рукояткой;

б)  не имеет ни одного из указанных выше дефектов;

в)  устойчиво работает на средних оборотах без перебоев и перегрева;

г)  устойчиво  работает на  малых оборотах  при открытой воздушной заслонке на холостом ходу.

Выявленные при испытании дефекты должны быть устранены до окончательной приемки двигателя. После устранения дефектов в зависимости от их характера двигатель либо поступает на окончательную приемку, либо подвергается повторной приработке, объем которой зависит от характера и количества устраненных дефектов.

Повторная приработка в полном объеме производится в случаях замены хотя бы одного поршня, поршневого кольца, вкладыша шатунного или коренного подшипника. При замене шестерен распределения, масляного насоса, распределительного вала, втулок распределительного вала, клапанов или толкателей продолжительность приработки может быть сокращена до 30—40 мин.

Не требуют повторной приработки двигатели, у которых вскры­вался или заменялся масляный картер, вскрывалась крышка распределительных шестерен без замены шестерен, заменялась клапанная пружина, регулировался зазор между клапанами и толкателями, заменялся храповик, подтягивались крепления для устранения течи.

Контрольный осмотр двигателей. Для контроля качества ремонта производят выборочный контрольный осмотр (до 10% карб., до20% дизельн.) двигателей, прошедших приработку и испытание. Контрольный осмотр двигателя производят на специальном стенде- производят вскрытие двигателя: с него снимают головку блока цилиндров и масляный картер. Для контроля   качества приработки подшипников коленчатого вала поршней и поршневых колец из двигателя извлекают шатунно-поршневую группу и снимают крышки коренных подшипников.

На поверхности поршней и на стенках цилиндров не допускается наличие задиров, наволакивание металла и рисок. Не допускается односторонний контакт поршня со стенкой цилиндра, а также залегание поршневых колец, которые должны свободно поворачиваться в канавках поршня. Зазор в замках колец должен находиться в пределах, допускаемых техническими условиями.

Поверхность контакта коренных и шатунных подшипников должна составлять не менее 75% общей площади подшипника. Если эта поверхность состоит из отдельных площадок, то суммарная площадь контактной поверхности также должна составлять не менее 75% общей площади подшипника.

Если при контрольном осмотре обнаруживают дефекты, их устраняют и подвергают двигатель повторному испытанию.

У принятых двигателей между карбюратором и впускным тру­бопроводом необходимо поставить ограничительную прокладку (шайбу): для двигателя ГАЗ с отверстием диаметром 20 мм, для двигателя ЗИЛ- 16 мм.

Ограничительная прокладка должна быть опломбирована и может быть снята только после пробега автомобиля не менее 1000 км. После приемки двигатели окрашивают.

Приработка  и  испытание   коробок   передач

После сборки коробки передач подвергают приработке и испытанию. В процессе приработки и испытания проверяют:

1)  как работают шестерни на всех передачах;

2)  насколько легко переключаются шестерни и не выключаются ли они самопроизвольно;

3)  не происходит ли нагрев подшипников;

4) нет ли течи масла через сальники, прокладки крышек и пр. Приработку и испытание производят на специальных стендах, на всех передачах — как без нагрузки, так и под ней.

Нагрузку коробок передач осуществляют с помощью электромагнитных тормозов, асинхронными двигателями и гидравлическими тормозами.

        Процесс приработки и испытания коробки складывается и следующих этапов:

1) установки коробки передач на стенд и подготовки ее к приработке;

2) приработки и испытания без нагрузки

З) приработки и испытания под нагрузкой.

Число оборотов ведущего вала испытуемой коробки передач должно быть в пределах 1000—1500 в минуту. Продолжительность испытания, как  правило, не регламентируется и определяется временем, необходимым для прослушивания и выявления дефектов испытуемой  коробки на каждой передаче. В среднем на большинстве ремонтных предприятий общая продолжительность приработки и испытания коробки передач составляет 20—25 мин, в т.ч. числе 12—15 мин под нагрузкой. Продолжительность испытания на каждой передаче равна 3—4 мин.

Перед приработкой и испытанием картер коробки передач должен быть заполнен чистым трансмиссионным маслом до уровня маслоналивного отверстия. При приработке и испытании под нагрузкой коробка передач нагружается тормозным моментом.

Приработка и испытание ведущих мостов.

После сборки ведущие мосты подвергают  приработке и испытанию, при которых проверяют:

1)  как работают шестерни главной передачи и дифференциала;

2)насколько плавно вращаются ступицы колес с тормозными барабанами;

3)  нет ли биения ступиц (поверхностей, прилегающих к дискам колес);

4)  не происходит ли нагрев подшипников;

5)  нет ли течи масла через сальниковые уплотнения, плоскости разъема и резьбовые пробки.

В некоторых случаях во время приработки и испытания веду­щего моста производится предварительная регулировка тормозов; при этом конструкция испытательного стенда должна предусматривать возможность выполнения данной операции.

Стенды для испытания ведущих мостов под нагрузкой необходимо оборудовать специальным устройством, позволяющим производить блокировку дифференциала. Последняя обеспечивает стабильность нагрузочного режима в процессе испытания и значительно облегчает возможность регулирования величины тормозного момента. Блокировка дифференциала осуществляется путем установки при сборке в задний мост на время испытания специальных полуосей, которые соединяются между собой с помощью шлицев.

Наиболее простым по конструкции является стенд для испытания ведущих мостов под нагрузкой, создаваемой путем притормаживания тормозных барабанов тормозными колодками (как и при эксплуатации автомобиля). Однако при испытании ведущего моста на таком стенде не допускается длительное притормаживание барабанов; полутора-двухминутные периоды работы под нагрузкой должны чередоваться с периодами работы без нагрузки. Это обусловливается конструктивными особенностями тормозов, которые рассчитаны на кратковременное непрерывное торможение и при продолжительном торможении перегреваются.

Испытание ведущих мостов производят при числе оборотов вала ведущей шестерни 1000—1500 в минуту. Продолжительность испытания без нагрузки - 5, под нагрузкой — 10 мин.

Перед испытанием картер ведущего моста должен быть заполнен чистым трансмиссионным маслом до уровня маслоналивного отверстия.

Ведущий мост, проверяемый на стенде, должен отвечать следующим требованиям:

а) вращение ступиц с тормозными барабанами должно быть плавным и бесшумным;

б) тормозные барабаны должны вращаться свободно, без заметных осевых биений и люфта;

в)  работа главной передачи и дифференциала ведущего моста должна быть плавной, без заеданий и стуков.

Испытание  подъемных  механизмов автомобилей-самосвалов.

При испытании подъемного механизма самосвала проверяют герметичность системы, рабочее давление масла в ней и скорость движения штока поршня.

Герметичность системы зависит от величины зазоров между поршнем, поршневыми кольцами и стенками цилиндра и от качества сальникового уплотнения штока поршня. Подъемный механизм испытывают на стенде с гидравлическим нагрузочным устройством.

Масляный насос подъемного механизма испытывают прокачиванием масла через специальный дроссель. При этом производительность и давление, развиваемые насосом, сравнивают с соответствующими данными для эталонного насоса.

Гидравлический цилиндр подъемного механизма испытывают, нагружая его гидравлическим цилиндром испытательного стенда. О качестве ремонта гидравлического цилиндра подъемного механизма судят по времени перемещения штока поршня из крайнего нижнего положения в верхнее под нагрузкой, создаваемой нагрузочным цилиндром, и по величине осевого перемещения штока вниз под нагрузкой при неработающем насосе.

Режимы испытания подъемных механизмов автомобилей-самосвалов приведены в технических условиях.

Основные требования техники безопасности

Приработку и испытание двигателей производят на испытательной станции, представляющей собой отдельное помещение, изолированное от остальных производственных участков. Приработку и испытание других агрегатов обычно производят непосредственно в отделении ремонта агрегатов. Помещение испытательной станции должно быть светлым, сухим и теплым. Пол в помещении должен быть твердым, ровным, но не скользким, с уклоном в сторону стока воды в канализацию. На рабочих местах под ногами работающих необходимо установить переносные деревянное решетчатые настилы.

В процессе приработки и испытания двигателей возможен прорыв отработавших газов в помещение испытательной станции через неплотности соединений отводящих газопроводов. Отработавшие газы бензиновых двигателей состоят в основном из окиси углерода, углекислоты и азота. В состав отработавших газов дизельных двигателей кроме перечисленных компонентов входит еще и акролеин.

Наиболее вредными для здоровья работающих являются окись углерода и акролеин.

Окись углерода (СО) — бесцветный газ, не имеющий запаха, немного легче воздуха. Она легко перемешивается с воздухом, отравляя его. Окись углерода чрезвычайно ядовита. Ее отравляющее действие усиливается при наличии в воздухе углекислоты (СО₂). При этом у человека появляется учащенное дыхание, в результате чего неизбежно увеличивается поглощение им окиси углерода. Поступая в организм человека вместе с воздухом, она вытесняет из крови кислород, вызывая отравление организма — головную боль, головокружение, бессонницу, раздражительность, отсутствие аппетита, тошноту, сердцебиение.

Акролеин (акриловый альдегид СН₂ ∙ СН₂ ∙ СНО) — бесцветная жидкость с острым запахом, напоминающим запах, возникающий при гашении свечи. В отработавших газах он находится в виде паров.

Кратковременное вдыхание воздуха, содержащего даже небольшое количество акролеина, вызывает раздражение слизистых оболочек глаз, носа и горла. При повторном воздействии наблюдаются желудочно-кишечные расстройства, тошнота, чувство давления в подложечной области, боль и резь в области живота.

В лекции "71 Сущность, задачи и значение стадии судебного разбирательства" также много полезной информации.

Вредное влияние на здоровье работающих оказывают также пары бензина. При вдыхании воздуха, содержащего эти пары, появляется головная боль, раздражение слизистых оболочек горла, носа и глаз. Поэтому в помещении испытательной станции должна быть оборудована приточно-вытяжная вентиляция.

Все металлические части электрических установок и электро­инструментов, могущие оказаться под напряжением, должны быть заземлены. Трансформаторы и нагрузочные реостаты необходимо оградить предохранительными щитами.

Переносные электроинструменты должны работать при напряжении не выше 36, а ручные переносные лампы — не выше 12В.

Перед пуском стенда для приработки и испытания нужно про­верить надежность крепления испытуемого агрегата и взаимного соединения вращающихся частей стенда, а также наличие смазки в картере агрегата.

Стенды, предназначенные для приработки и испытания дизель­ных двигателей, следует оборудовать специальными устройствами для аварийной остановки двигателя в случае работы его «вразнос».

В процессе приработки и испытания агрегатов запрещается производить крепежные, регулировочные или какие-либо другие работы. Их разрешается выполнять только после полной остановки вращающихся частей. На испытательной станции следует иметь в достаточном количестве противопожарные средства (огнетушители, ящики с сухим песком, кошму). Запас топлива и масел на испытательной станции не должен превышать ее односменной потребности. Этот запас нужно хранить в металлической таре с герметически закрывающимися пробками. Использовать открытое пламя на испытательной станции запрещается.