Главная › Новости

Техническая диагностика машин

Опубликовано: 05.09.2018

Диагностика дизельного двигателя

Важным условием поддержания работоспособного состояния и надежности строительных машин и оборудования является, своевременное обнаружение и предупреждение неисправностей, возникающих в процессе эксплуатации. Информацию о техническом состоянии машины и ее составных частей несут внешние признаки: люфты, вибрация, герметичность, эффективность действия, тепловое состояние и др. Такие признаки называются диагностическими. Имеется определенная связь между количественными показателями отдельных признаков и состоянием соответствующих механизмов. Для этого разработаны и стандартизованы требования и методы оценки, с помощью которых проводят техническое диагностирование при вводе машин в эксплуатацию, техническом обслуживании, текущем или капитальном ремонте.

Под техническим диагностированием понимают процесс определения технического состояния объекта диагностирования с определенной точностью. При диагностировании обнаруживают скрытые неисправности агрегатов без их разборки, устанавливают техническое состояние машины в данный момент, а также прогнозируют изменение ее технического состояния с целью определения предполагаемого момента отказа. К примеру, эффективность двигателя можно оценить по мощности, эффективность сцепления по проценту буксования. Такие параметры дают обобщенную информацию о состоянии механизма в целом, являющуюся основой для дальнейшей поэлементной диагностики.

Общая система диагностирования позволяет выявить изменения основных функций машины по сравнению с эталонной.

Система диагностирования составных частей машины предназначена для оценки в машине конкретных дефектов, что необходимо для быстрого и точного поиска неисправности, а также для своевременного предотвращения отказов. Существуют следующие методы диагностики машин:

- измерение давления масла в масляной магистрали двигателя позволяет определить состояние коренных и шатунных подшипников коленчатого вала, так как при увеличении зазоров в подшипниках давление масла в гидролинии падает из-за уменьшения гидравлического сопротивления в смазочной системе двигателя;

- определение объема газов, прорывающихся в картер двигателя (с увеличением зазоров в сопряжениях поршень — цилиндр увеличивается и объем газов);

- измерение суммарного зазора шестерен трансмиссии без ее разборки;

- непосредственное измерение с помощью приборов и приспособлений параметров технического состояния. Для точной оценки технического состояния механизмов и сборочных единиц машины применяют акустические способы, позволяющие определить величину износа и регулировки кинематических пар;

- электрическими способами проверяют электроаппаратуру и другие элементы;

- с помощью химических способов оценивают состояние двигателей, смазываемых сборочных единиц и гидравлических систем;

- спектрографическими способами оценивают величину износа кинематических пар;

- спектральный анализ масел основан на определении содержания и количества продуктов изнашивания, компонентов присадки, инородных примесей по характерному для каждого из них спектру излучения, получаемому при сжигании пробы масла в зоне электрического разряда;

- виброакустический метод основан на том, что каждое сопряжение при работе машины служит источником вибрации поверхностей деталей. С увеличением зазоров в сопряжениях вибрация возрастает. Обрабатывая сигналы от этих колебаний, можно достаточно точно определить, к какому сопряжению они относятся, и установить зазор в сопряжении.

Техническое диагностирование строительных машин организуют с помощью диагностирующих постов. Стационарные диагностирующие посты размещают в отдельных помещениях. Здесь проводится общее диагностирование, в результате которого определяют годность или непригодность машины для дальнейшей эксплуатации и углубленная диагностика, устанавливаются конкретные причины неисправностей.

Передвижные диагностирующие станции предназначены для обследования малоподвижных машин. В нерабочее время машины диагностируются непосредственно на местах эксплуатации. Мобильные диагностирующие установки, укомплектованные необходимым оборудованием и приборами, размещают на автомашинах.

Передвижная диагностическая установка КИ-13925 используется для выявления неисправностей и определения технического состояния тракторов, самоходных шасси и других машин при техническом обслуживании и ремонте. Установка позволяет проверять состояние кривошипно-шатунного механизма, системы питания и охлаждения; смазочной системы, электрооборудования, рулевого управления и ходовой системы.

Для проверки тягово-экономических показателей, состояния трансмиссии, колесных и стояночных тормозов, гидравлической системы навесного устройства и электрооборудования колесных тракторов применяют диагностический стенд КИ-8927. С помощью стенда можно также запустить двигатель или прокрутить коленчатый вал для проверки топливной аппаратуры, цилиндропоршневой группы, кривошипно-ползунного механизма, механизма газораспределения, трансмиссии, гидравлических систем навесного устройства и рулевого управления. Стенд может быть использован на постах диагностирования.

Для испытания и регулирования агрегатов гидроприводов при техническом обслуживании и ремонте используют стенды КИ-420 и КИ-485. Стенды укомплектованы приспособлениями и принадлежностями для установки и испытания гидроагрегатов: насосов типа НШ-10, НШ-32, НШ-46, НШ-50, Г-12-2, Л1Ф, НШ-67 и НШ-100; распределителей Р-16, Р-75, Р-80, Р-150; силовых гидроцилиндров Ц-55, Ц-75, Ц-90, Ц-100, Ц-ПО, Ц-125, Ц-140; гидроувеличителя сцепного веса тракторов МТЗ-80 и МТЗ-82.

В бригадах технического обслуживания машин используют переносной диагностический комплект КИ-13901Ф. Он выполнен в виде контейнера, в котором размещены средства диагностирования, инструменты и техническая документация. С помощью комплекта можно выявить наиболее распространенные неисправности систем и механизмов.

Герметичность цилиндров карбюраторного двигателя можно проверить компрессометром модели 179, дизельного — компрессометром КИ-861.

Техническое диагностирование составляет часть технологического процесса технического обслуживания и ремонта. По результатам диагностирования принимают решение о возможности дальнейшей эксплуатации машины с назначенным ресурсом после проведения технического обслуживания, а также о необходимости проведения текущего или капитального ремонта и объемов их. Результаты каждого диагностирования машины заносят в диагностическую карту.

При проведении ТО-1 диагностированию подлежат следующие параметры: прогиб ремня вентилятора; засоренность воздухоочистителя; напряжение аккумуляторных батарей (под нагрузкой); уровень электролита.

При ТО-2, кроме диагностических параметров, входящих в состав операций ТО-1, проверяют: герметичность впускного воздушного тракта; свободный и полный ход педалей тормозов и сцепления; перепад давлений в топливной системе; усилие на тормозной педали; легкость переключения передач; сходимость управляемых колес.

При ТО-3, кроме диагностических параметров, входящих в состав операций ТО-1 и ТО-2, необходимо проверить состояние контрольно-измерительных приборов; определить диагностические параметры смазочной системы и системы охлаждения двигателя; кривошипно-шатунного механизма и цилиндропоршневой группы; масляного насоса; механизма газораспределения, топливного насоса и фильтра тонкой очистки топлива; трансмиссии, ходовой системы, гидроусилителя рулевого управления, гидравлической навесной системы и электрооборудования.

При отклонении значений диагностических параметров от допустимых проводится регулировка в соответствии с правилами технического обслуживания. К примеру, суммарный боковой зазор в кинематической цепи силовой передачи определяют люфтомером КИ-4813 ГОСНИТИ. С помощью электромагнита указатель устанавливают на ведущем колесе гусеничного или полуоси колесного трактора. Перед проверкой суммарного зазора разъединяют гусеничные полотна у гусеничного трактора или поднимают домкратом одно из ведущих колес у колесного трактора. Затем стопорят коленчатый вал и закрепляют на ведущем колесе или полуоси люф-томер КИ-4813. Поочередным включением передачи и покачиванием колеса из стороны в сторону рычагом определяют боковой зазор по шкале указателя.

Максимальный крутящий момент колеса (при полностью выбранном суммарном зазоре) должен быть 100—120 Н-м. Если суммарный зазор достиг предельного значения хотя бы на одной из передач, то вскрывают коробку передач и задний мост и измеряют износ зубьев шестерен и осевой зазор подшипников.

Практика эксплуатации строительных машин с гипроприводом показывает, что из общего числа отказов в работе этих машин около 50 % приходится на гидроаппаратуру. Во многом эти отказы являются следствием недостаточного контроля за состоянием рабочей жидкости. Загрязнение жидкости механическими примесями, водой, нерастворенным газом приводит к интенсивному изнашиванию гидроагрегатов и их выходу из строя. Следует отметить, что срок службы сборочных единиц гидропривода в большинстве случаев определяется не усталостной прочностью, а износом сопряженных деталей. Наличие в нефтяных маслах воды способствует развитию микроорганизмов, которые вызывают коррозию металлов (включая алюминий и его сплавы), разрушение защитных покрытий, ухудшение качества рабочей жидкости, засорение агрегатов и фильтров гидросистем.

Срок замены рабочей жидкости зависит от многих факторов, в том числе от климатических условий эксплуатации машин и степени загрязнения жидкости. Обычно замена жидкости производится не менее двух раз в год при сезонном обслуживании машин, нередко и три раза в год с учетом ремонтов, связанных с разборкой гидросистем. При этом возрастает опасность дополнительного загрязнения гидросистемы и нерационального использования ресурса рабочих жидкостей, особенно таких, как ВМГЗ и МГ-30.

Для профилактики (чистоты) гидросистемы собирают рабочую жидкость, обезвоживают и очищают гидросистему от механических загрязнений, промывают очищенной рабочей жидкостью бак и всю гидросистему. Такая технология необходима и при проведении работ по диагностированию гидропривода, особенно при прогнозировании остаточного ресурса агрегатов. Повышенное внимание к гидрофицированным машинам и связанные с ним дополнительные трудозатраты на их обслуживание компенсируются снижением потерь рабочего времени на непроизводительные простои. Этим определяется важность строгого соблюдения правил технического обслуживания, постоянного контроля состояния рабочей жидкости, внедрения в практику эксплуатации средств безразборного диагностирования гидроприводов.

Для проверки гидравлических агрегатов непосредственно на машине можно использовать прибор КИ-5473 ГОСНИТИ. Комплект приспособлений (рукава, переходники, штуцеры, термометр и др.) и сам прибор размещены в двух деревянных футлярах и могут быть использованы в составе передвижных мастерских и станций технического обслуживания.

Прибор позволяет измерять давление (до 16 МПа) и расход рабочей жидкости (от 10 до 90 л/мин) при определении технического состояния агрегатов гидросистем. Техническое состояние насоса высокого давления определяют по величине объемной подачи насоса. Для этого прибор подсоединяют к нагнетательной магистрали, идущей от насоса, так чтобы при работе насоса все масло проходило через прибор и сливалось в бак гидросистемы.

Рукоятку прибора поворачивают влево до упора в положение «открыто». Пускают двигатель и устанавливают максимальную частоту вращения коленчатого вала. Частоту вращения коленчатого

вала у машин, не имеющих тахоспидометра, необходимо определить по частоте вращения вала отбора мощности, замеряемой при помощи ручного тахометра.

Поворачивая рукоятку прибора, устанавливают давление по манометру 9,8 МПа (100 кгс/см2) и по указателю на лимбе отмечают минутную подачу насоса гидросистемы в литрах.

Техническое состояние распределителя гидросистемы определяют по величине утечки масла вследствие износа золотников, негерметичности перепускного и предохранительного клапанов, по регулировке предохранительного клапана и автоматов возврата золотников.

При исправном распределителе теоретически количество масла, проходящее через распределитель, должно соответствовать замеренной ранее подаче насоса. Если нарушена герметичность перепускного или предохранительного клапана, то часть масла утекает в бак гидросистемы по другому пути, минуя прибор. Величину этих утечек можно определить по разности показаний прибора, т. е. по количеству масла, протекающего через прибор при проверке подачи насоса и по количеству масла, протекающего через прибор при проверке распределителя. После подключения прибора его рукоятку устанавливают в положение «открыто», двигатель запускают и устанавливают частоту вращения такую же, как при проверке насосов. Рукоятку золотника, к которому подключен прибор, устанавливают в положение «подъем» и, плавно поворачивая рукоятку прибора, устанавливают давление по манометру 9,8 МПа (100 кгс/см2). По шкале и указателю определяют количество масла, протекающего через прибор.

При исправном состоянии клапанов количество масла, протекающего через прибор, а следовательно, и через распределитель, не должно отличаться от фактической подачи насоса более чем на 8• 10—3 м3/с (5 л/мин). Если при таком подключении прибора рукоятку золотника распределителя установить в положение «опускание», то масло будет поступать из распределителя в обратном направлении, т. е. нагнетание будет создаваться на выходе прибора. Манометр прибора в этом случае не будет давать показаний. Давление, при котором срабатывают автоматы золотников распределителя, определяют следующим образом. Прибор устанавливают в положение «открыто», а рукоятку проверяемого золотника переводят в положение «подъем». Следя за показанием манометра, поворачивают рукоятку прибора до срабатывания автомата золотника (рукоятка золотника должна возвратиться в нейтральное положение).

Для большей точности такую проверку производят 3—4 раза. Наибольшее давление, отмеченное по манометру, в момент возврата рукоятки золотника в нейтральное положение принимают за давление, при котором срабатывает автомат. Оно должно быть 9,8—11,27 МПа (100—115 кгс/см2).

Если оно выше 12,25 МПа (125 кгс/см2) или ниже 9,8 МПа (100 кгс/см2), то необходимо снять распределитель с машины и отрегулировать его на стенде.