«С. И. Сушков, О. Н. Бурмистрова, Д. Н. Снопок, Д. В. Евстифеев ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ, ЭКСПЛУАТАЦИЯ И РЕМОНТ МАШИН ЛЕСНОГО КОМПЛЕКСА Учебное пособие Ухта 2012 1 УДК 630*36 – 77 (075.8) Т 38 Техническое обслуживание, ...»

Основная причина – нет средств на приобретение недостающего технологического оборудования.

Все это относится к ресурсным ограничениям роста уровня механизации.

Однако, кроме ресурсных, выступают и другие ограничения:

– недостаточная эксплуатационная технологичность отечественных автомобилей;

– недостаточный технический уровень и качество отечественного технологического оборудования, особенно по показателям надёжности;

– низкий уровень технологий ТО и ТР автомобилей;

– низкий уровень организации ТО и ТР автомобилей;

– недостаточность номенклатуры технологического оборудования, производимого в нашей стране.

Так, низкая производительность оборудования влечёт за собой увеличение числа единиц используемого оборудования, числа рабочих, применения ручного труда.

Недостаточная надёжность – частые простои оборудования, рост трудовых и материальных затрат на ремонт. Большая материалоёмкость способствует увеличению стоимости оборудования, низкая степень автоматизации – увеличению доли ручного труда. Чем больше площадь, занимаемая оборудованием, тем больше дополнительные амортизационные отчисления.

Следствие большого энергопотребления – дополнительные денежные затраты.

Эксплуатационная технологичность машин (их приспособленность к выполнению операций ТО и Р) оказывает непосредственное влияние на величину предельно возможного уровня механизации процессов ТО и Р в АТП.

За счёт конструктивного совершенствования машин можно снизить трудовые затраты при их ТО и Р на 15…20%.

К операциям, трудно поддающимся и не поддающимся механизации, относятся контрольно-осмотровые (по сцеплению, коробке передач, карданной передаче, заднему мосту, ручному тормозу и т. д.), также значительная часть крепёжных работ в труднодоступных местах автомобиля (20…30%).

Осуществление комплексной механизации технологических процессов ТО и ТР невозможно без повсеместного внедрения средств малой механизации и, прежде всего, механизированного инструмента, использование которого позволяет значительно (от 20 до 60%) снизить трудоёмкость выполнения демонтажно-монтажных работ.

2.5.5 Факторы, учитываемые при механизации процессов ТО и ТР на АТП и СТОА.

При осуществлении комплексной механизации процессов ТО и ТР должно учитываться следующее:

1. Для каждого предприятия имеется оптимальный уровень механизации, при наличии которого оно получает прибыль от проведения работ.

2. При дооснащении должна соблюдаться разумная преемственность принимаемых решений. Необходимо "отталкиваться" от достигнутых результатов, постепенно доводя механизацию на рабочих местах до технически возможного уровня.

3. Необходимо учитывать, что наибольший прирост прибыли (более 50%) достигается прежде всего в зонах ТР, ТО-1, ТО-2, ЕО (при этом 20% приходится на зону ТР). Вторая группа подразделений (слесарно-механическое, сварочное, агрегатное, малярное, шиномонтажное) приносит около 40% прибыли.

Третья группа подразделений (топливное, аккумуляторное) приносит около 10% прибыли.

4. В малых подразделениях (менее 4-х рабочих) повышение уровня механизации незначительно сказывается на производительности труда. В них каждый рабочий имеет узкую специализацию, например имеется один медник. Поэтому при неизменном количестве автомобилей в АТП после механизации технологического процесса тот же объём работ выполняет прежнее количество рабочих, т. е. высвобождение рабочего не происходит, а попросту снижается степень его загрузки. Выход – укрупнение ремонтных предприятий.

5. Необходимо учитывать, что при механизации процессов ТО и ТР сказывается закон убывающей эффективности, т.е. имеет место снижение темпов прироста прибыли с увеличением уровня механизации на одну и ту же величину.

6. Снижение потребности в запасных частях оказывает механизация операций на тех технологических участках, где ведут ремонт и реставрацию деталей.

7. Наибольшее влияние на КТГ парка оказывает механизация работ в подразделениях, выполняющих операции ТО и ТР непосредственно на автомобиле.

3 ОСНОВЫ ТО и Р ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ.

ОСНОВЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ

ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЬНЫХ МАШИН

Техническая эксплуатация машин включает в себя совокупность мероприятий, направленных на поддержание в исправном состоянии в течение всего срока службы машин. Она включает в себя обкатку, техническое обслуживание (ТО), технический осмотр, диагностирование, прогнозирование остаточного ресурса машин, устранение в процессе работы отказов (непланового ремонта), обеспечение топливом, смазочными материалами, хранение, списание машин.

Планово-предупредительная система обслуживания и ремонта – это комплекс обязательных, планомерно проводимых технических мероприятий, обеспечивающих исправное техническое состояние машин, готовность к работе.

В процессе эксплуатации возникают следующие неисправности машин:

– ослабление соединений, нарушение регулировок отдельных сопряжений, увеличение расхода смазочных материалов. Устранение их сокращает износ деталей машин, влияющих на её работоспособность;

– изнашивание деталей в результате их трения, коррозии, а также поломка при нарушении правил эксплуатации.

Неисправности первой категории устраняются при профилактическом обслуживании, второй – при ремонте.

Планово-предупредительная система предусматривает принудительное проведение технических осмотров и профилактических мероприятий в установленные сроки.

Работы по сохранению исправного состояния техники делятся:

– по сохранению исправного состояния техники;

– по её восстановлению в случае возникновения неисправностей.

Работы по поддержанию исправного состояния техники называются техническим обслуживанием (ТО), т. е. поддержание работоспособности машины при использовании по назначению, ожидании, хранении и транспортировании.

ТО носит плановый характер и выполняется через определённые интервалы времени или пробега машин.

Установлены следующие виды ТО:

– при эксплуатационной обкатке новой техники (отремонтированной);

– ежесменное или ежедневное (ЕТО);

– первое (ТО-1);

– второе (ТО-2);

– третье (ТО-3);

– сезонное (СТО).

Ежедневное (ежесменное) ТО предназначено для подготовки машины к работе. Оно включает контроль состояния машины, заправку топливом, маслом. ЕТО выполняется в начале и конце смены, а также в ходе работы.

ТО-1 и ТО-2 предназначены для снижения интенсивности износа деталей, экономии топлива и уменьшения выброса выхлопных газов в атмосферу. Они включают контрольно-диагностические, смазочные, крепёжные, регулировочные и другие работы. Выполняются ТО-1 и ТО-2 после определённой наработки (или пробега) машины. ТО-1 проводят между сменами. Для проведения ТО-2 предусматривается время простоя.

ТО-3 проводится для тяжелых и сложных машин и включает в себя, кроме операций, присущих ТО-1 и ТО-2, контроль и диагностику наиболее ответственных агрегатов.

Сезонное (СТО) обслуживание предназначено для подготовки машин к эксплуатации соответственно в условиях осенне-зимнего и весенне-летнего периодов. Его совмещают с выполнением очередного ТО.

Все виды ТО предусматривают технологическую преемственность, т. е.

операции вышестоящего обслуживания включают все операции предшествующего (например ТО-3 включает ТО-2 и ТО-1; ТО-2 включает ТО-1).

Ремонт – это комплекс работ для поддержания и восстановления исправности машин.

Диагностика – это совокупность мероприятий для получения информации о состоянии машин с целью прогнозирования их какого-либо вида ресурса, определения необходимого объёма и сроков работ по ТО и ремонту.

Специализированная диагностика проводится на специализированных постах станций технического обслуживания. Совмещённая диагностика проводится в ходе технического обслуживания и ремонта непосредственно на рабочих местах.

Хранение – это поддержание исправного или работоспособного состояния машины в нерабочий период (более 10 дней). Объём работ и оборудование для организации хранения определяются в зависимости от климатических условий и сроков хранения.

Хранение бывает кратковременным (от 10 дней до 2-х месяцев) и длительным (более 2-х месяцев).

3.1 Виды планово-предупредительной системы технического 3.1.1 Эксплуатационная обкатка Режим обкатки машин устанавливают на заводе-изготовителе. В хозяйстве её проводят по этапам:

1) обкатывают двигатель на холостом ходу в среднем по 0,5 ч на малых и нормальных оборотах коленчатого вала;

2) обкатывают гидравлическую систему на холостом ходу в течение одной смены на каждой передаче;

3) на всех передачах под нагрузкой с постепенным её увеличением в течение 30...60 ч. При появлении необычных шумов, стуков и нагрева деталей трактор останавливают и выявляют причины.

После обкатки очищают и промывают маслоочистители, сливают масло из картеров и промывают их, затем заливают свежее масло.

3.1.2 Техническое обслуживание Техническое обслуживание включает в себя уборочно-моечные, контрольно-диагностические, крепёжные, регулировочные, смазочные и другие работы. Технологический процесс ТО должен начинаться с работ по внешнему уходу, крепёжных и контрольно-регулировочных работ. Смазочные работы являются заключительной операцией ТО.

Для тракторов установлена трёхномерная система периодического ТО, автомобилей – двухномерная, простых лесохозяйственных машин и орудий (плугов, борон, культиваторов и др.) – два вида ТО (ЕО и СО). Для тракторов:

ТО-1 – через 60...100 мото-ч работы; ТО-2 – через 240...300 мото-ч; ТО-3 – через 900...960 мото-ч. Для автомобилей: ТО-1 – через 1200 км пробега; ТО-2 – через 4800 км пробега. В период работы загруженность тракторов не всегда одинакова, поэтому периодичность ТО иногда планируют в килограммах расходуемого топлива (суммарной наработке).

Каждое последующее техническое обслуживание включает в себя все операции предыдущего ТО и дополнительные операции, присущие для данного номера ТО. Трудоёмкость ТО с увеличением его номера возрастает.

При ТО-1 проверяют состояние креплений узлов, доливают масло в картеры двигателя и трансмиссии, смазывают точки консистентной смазкой.

При ТО-2, кроме операций ТО-1, заменяют масло в двигателе, проверяют и смазывают узлы, при необходимости регулируют клапанный механизм двигателя, топливную аппаратуру, сцепление, ходовую часть, механизмы управления.

ТО-3 включает в себя операции ТО-1, ТО-2 и предусматривает углублённый контроль и регулировку агрегатов путем их частичной разборки, промывку системы охлаждения и смазочной системы. СО включает в себя работы при смене сезона: промывку системы охлаждения, замер плотности электролита в аккумуляторных батареях, а также сорта топлива и масла, соответствующих сезону.

3.1.3 Периодический технический осмотр Ежесменное обслуживание проводят одновременно с ТО тракторов, с которыми машины агрегатируются; послесезонное – после окончания каждого периода работы (весеннего, летнего, осеннего).

Ежесменное обслуживание плугов, культиваторов, почвообрабатывающих фрез и др. – в начале и в конце смены.

Машинно-тракторный агрегат (МТА) устанавливают на ровное место и очищают его от почвенных и других загрязнений. Проверяют биение, осевое перемещение дисковых рабочих органов, осевой разбег опорных колёс и др.

Смазывают подшипники и втулки колёс, катков и др.

Во время работы следят за правильностью положения и устойчивым ходом лесохозяйственной машины, глубиной и качеством обработки почвы, состоянием рабочих органов и навесного устройства. Через 3...4 ч останавливают МТА и наружным осмотром проверяют исправность всех деталей орудия, устраняют выявленные дефекты.

У фрезерных машин в середине и конце смены проверяют степень нагрева редукторов. При нагреве более 60°С выявляют и устраняют причины нагрева. Особое внимание обращают на крепление рабочих органов и состояние защитных устройств.

При проведении ЕО машин для очистки и сортировки лесных семян освобождают сборники от семян и отходов. Наружным осмотром проверяют исправность щёток, решётных барабанов, вентиляторов, приводных ремней, правильность натяжения ременных передач.

3.1.4 Послесезонное обслуживание Послесезонное обслуживание проводят после окончания сезона работ перед постановкой машин на хранение. Производят очистку и мойку. Наружным осмотром выявляют потребность в ремонте. Проверяют состояние рамы, сварных швов, рабочих органов, осевое перемещение опорных колёс, защитных ограждений. Изношенные детали заменяют. Заменяют или затачивают рабочие органы (лемеха, ножи, диски и т. п.). Ослабляют предохранительные пружины.

Промывают ступицы колёс, дисков и заполняют их свежей смазкой.

Во фрезерных и других машинах с активными рабочими органами вскрывают редукторы, проверяют зазоры в подшипниках и зацепление шестерён и при необходимости регулируют их, заменяют масло.

Снимают и сдают на хранение на склад: маслопроводы и гидроцилиндры;

резиновые и пластмассовые приборы. Приводные ремни перед сдачей на склад снимают, промывают мыльной водой и просушивают. На неокрашенные металлические поверхности наносят защитную смазку.

Для сложных машин дополнительно через каждые 30...60 ч работы проводят их техническое обслуживание.

3.1.5 Ремонт машин Различают текущий (ТР) и капитальный (КР) ремонты. Ещё существует заявочный ремонт, при котором устраняют случайно возникшие неисправности.

При текущем ремонте диагностикой выявляют причины отказов, устраняют неисправности. Он выполняется по потребности. Наиболее прогрессивный – агрегатный метод, ремонт исключает проведение КР всей машины, сокращает простои.

При капитальном ремонте машину разбирают полностью, сортируют детали на годные, требующие ремонта, и негодные.

Машины, непригодные к дальнейшей эксплуатации и КР, проработавшие установленный амортизационный срок, подлежат списанию. Агрегаты и детали, годные или требующие КР, оприходуют для пополнения оборотного фонда предприятия.

3.2 Организация технологического процесса технического обслуживания и ремонта автомобилей Если по графику механизм должен проходить ТО, то механизм направляют в зону ожидания – на промежуточную стоянку. Участок, на котором выявляют дефекты элементов автомобиля, отвечающих за его безопасность, называют Д-1 (по аналогии с ТО-1, основной задачей которого является обслуживание элементов, отвечающих за безопасность автомобиля). На участке Д-2 выявляют состояние основных агрегатов, обслуживаемых при ТО-2.

На практике могут допускаться некоторые отклонения от представленной на рисунке 3.1 схемы. В частности, Д-1 может проводиться после выполнения ТО-1 с целью контроля качества выполненных при обслуживании работ. По результатам Д-2 при выявлении большого объёма сопутствующих техническому обслуживанию ремонтных работ для проведения ТО-2 формируется более многочисленная группа рабочих.

Рисунок 3.1 – Схема производственного процесса ремонта и ТО По результатам диагностики автомобиль направляется в ремонт. Схема производственного процесса на СТО показана на рисунке 3.2.

Техническое обслуживание и ремонт автомобилей осуществляются на рабочих постах, которые подразделяются на:

– тупиковые или проездные;

– параллельные или последовательные;

– универсальные или специализированные.

На тупиковые посты въезд автомобиля и съезд осуществляются с одного направления. Обычно тупиковые посты размещают параллельно.

Проездные посты чаще всего образуют единую смотровую канаву и перемещаются по очереди (расположенные друг за другом).

На универсальных постах выполняют весь перечень работ ТО или ТР. В некоторых случаях удобнее иметь специализированные посты, например для снятия двигателей или среднего моста.

Рисунок 3.2 – Схема производственного процесса на СТО Размеры СТО выражают числом постов (количество машино-мест, вмещаемых производственным корпусом). СТО на 5 и менее постов считают малыми, на 11...35 постов – средними и более 35 постов – большими. Производственная площадь средней СТО по видам выполняемых работ распределяется следующим образом (в %):

50 – зона постов ТО и ТР;

13 – окрасочный участок;

12 – кузовной участок;

10 – участок приёмки-выдачи и диагностики;

10 – отделения внепостовых работ;

5 – участок моечно-уборочных работ.

Распределение трудоёмкости по видам работ на средней СТО выражается примерно следующим образом (в %):

35 – кузовные работы;

25 – окрасочные;

10 – ремонт агрегатов;

8 – ТО в полном объёме;

6 – регулировочные по тормозам и углам установки колёс;

5 – обойные и арматурные работы;

4 – ТО систем питания и электрооборудования;

4 – диагностические;

2 – смазочные;

1 – шиномонтажные.

Работы зоны ТР организуют в дневное время, а уборочно-моечные работы и ТО-1 проводят в межсменное время (увеличивает коэффициент их технической готовности). ТО-2 обычно проводят в дневное время, т. к. часто возникает необходимость сопутствующего ремонта, который могут выполнить только соответствующие специалисты.

Техническая подготовка ремонта включает:

– составление и передачу ремонтным подразделениям планов работ на планируемый год;

– ознакомление с планами ремонта, ремонтной документацией;

– согласование с подразделениями конкретной даты и времени остановки каждой единицы ремонтируемого основного оборудования;

– разработку последовательности этапов и графика ремонта каждой единицы;

– участие в разработке сетевых графиков капитального ремонта сложного оборудования;

– разработку и согласование календарных планов;

– согласование обеспечения сложных ремонтных работ;

– согласование времени поставки агрегатов для обеспечения ремонта оборудования агрегатно-узловым методом.

Конструкторская подготовка заключается в обеспечении предприятия необходимыми чертежами и производится по следующим направлениям:

– разработка собственными силами чертежей на нестандартизованные средства механизации ремонтных работ и изготовление деталей;

– приобретение у организаций технической документации;

– получение от заводов-изготовителей рабочих чертежей;

– передача выполнения наиболее сложных и крупных чертежей проектноконструкторским организациям.

Конструкторская разработка ремонтной документации должна осуществляться на основе требований (ЕСКД).

Технологическая подготовка заключается в обеспечении ремонтной службы следующей документацией:

– ТУ на капитальный ремонт оборудования;

– перечнями типовых ремонтных работ, выполняемых при текущем и капитальном ремонтах оборудования;

– альбомами чертежей деталей.

Технические условия на капитальный ремонт являются основной категорией ремонтной документации, без которой невозможен качественный ремонт оборудования. Этот документ регламентирует технические требования, параметры и показатели, которым должно соответствовать оборудование после ремонта, а также определяет номенклатуру ремонтных работ, порядок и методы их выполнения.

Альбомы чертежей изготавливаемых деталей приобретаются у заводовизготовителей соответствующего оборудования.

Технологическая подготовка ремонта предусматривает оснащение рабочих мест нестандартизованным оборудованием, инструментом и т. д.

Каждый ремонтный участок должен заблаговременно оснащаться средствами механизации выполнения отдельных ремонтно-технологических работ.

Обеспечение ремонта оборудования запасными частями и материалами осуществляется за счёт: приобретения их у заводов-изготовителей, восстановления бывших в употреблении агрегатов.

3.3 Организация и проведение ремонта. Подготовка и сдача Основанием для остановки оборудования на ремонт служит месячный (годовой) график ремонта. Оборудование останавливают на ремонт в соответствии с действующей инструкцией по эксплуатации.

При подготовке оборудования к ремонту необходимо выполнить следующие работы:

– отключить электроэнергию;

– освободить оборудование и коммуникации от грязи и шлама;

– очистить приямки, каналы, очистить оборудование от осадка, накипи;

– проверить содержание инертных, горючих газов и кислорода в ремонтируемом оборудовании.

Без двухстороннего подписания акта сдачи оборудования в капитальный ремонт руководитель ремонта от подрядной организации не имеет права приступить к ремонту, а лицо, ответственное за вывод и подготовку оборудования к ремонту, не имеет права допускать ремонтников к началу работ. Для руководителя ремонта от предприятия начало ремонта определяется датой подписи в ремонтном журнале.

3.3.1 Проведение капитального ремонта сторонними организациями После приёмки оборудования в ремонт руководитель ремонта является ответственным за соблюдение общего порядка ремонта и срока выполнения работ.

Руководитель ремонта перед началом ремонта осуществляет следующие мероприятия:

– принимает меры по созданию безопасных условий работы (соблюдение осторожности при вскрытии люков, фланцевых соединений, клапанов и т. д.);

– оформляет допуск рабочих других предприятий и цехов к выполнению ремонтных работ;

– проводит инструктаж привлекаемого к ремонту персонала. О проведённом инструктаже делается запись в журнале инструктажа.

При проведении ремонта сложного оборудования могут выполняться испытания на холостом ходу и в рабочих условиях. После этого механик подразделения является ответственным за проведение испытаний оборудования на холостом ходу.

В процессе ремонта должны быть выполнены работы согласно ТУ на капитальный ремонт, устранены неисправности, включённые в ведомость дефектов и дополнительно выявленные в процессе ремонтных работ.

В процессе ремонта сложного оборудования перед сдачей его в эксплуатацию должна быть проведена рабочая обкатка. Подготовка оборудования к рабочей обкатке производится под наблюдением руководителя ремонта.

3.3.2 Выдача оборудования из ремонта Оборудование считается подготовленным к сдаче в рабочую обкатку при следующих условиях:

– наличие положительных результатов его испытаний;

– готовность соответствующей ремонтной документации, подтверждающей объёмы выполненных ремонтных работ;

– наличие документов, подтверждающих соответствие установленных деталей давлению и температурным условиям работы;

– наличие утверждённой в установленном порядке документации на изменения в технологических схемах;

– проведение очистки и уборки отремонтированного оборудования.

Если в процессе обкатки оборудование было остановлено для устранения выявленных дефектов, такие остановки считаются продолжением ремонта. Устранение выявленных дефектов должно проводиться ремонтным персоналом в строгом соответствии с правилами ведения ремонтных работ и подготовки к ним.

Порядок приёмки оборудования в эксплуатацию следующий:

– руководитель ремонта сдаёт оборудование;

– механик подразделения подтверждает готовность оборудования к эксплуатации;

– руководитель подразделения принимает оборудование.

Капитально отремонтированное оборудование после испытания и обкатки принимается с составлением акта на выдачу из капитального ремонта. Акт должен быть подписан не позднее чем через сутки после окончания рабочей обкатки.

Допускается приёмка оборудования из капитального ремонта без оформления акта в том случае, если ремонт осуществлялся ремонтным персоналом предприятия, в подразделении которого эксплуатируется оборудование. В этом случае запись о приёмке оборудования из капитального ремонта делается в ремонтном журнале.

3.3.3 Понятие о планово-предупредительной системе технического обслуживания Планово-предупредительная система обслуживания и ремонта заключается в комплексе обязательных, планомерных технических мероприятий, обеспечивающих исправное техническое состояние машин и постоянную их готовность к работе.

В процессе эксплуатации возникают две категории неисправностей машин:

1) ослабление соединений, нарушение регулировок отдельных сопряжений;

2) изнашивание деталей и сопряжений в результате их трения.

Неисправности первой категории устраняются при профилактическом обслуживании, второй – при ремонте.

Предусматривается принудительное проведение технических осмотров и профилактических мероприятий по поддержанию работоспособности машин в установленные сроки.

3.4 Обеспечение надёжности при эксплуатации автомобилей Надёжность автомобильного парка при эксплуатации обеспечивается:

– использованием автомобилей при наиболее рациональных нагрузочных, скоростных, температурных режимах работы в заданных условиях;

– контролем и диагностированием технического состояния автомобилей в процессе эксплуатации;

– выбором оптимальных вариантов построения системы ТО и ремонта;

– экономически обоснованной длительностью эксплуатации автомобилей.

В связи с этим выбор рабочих режимов работы во многом определяется мастерством водителя. Принято считать, что межремонтные пробеги могут быть повышены до 60% от нормы при высоком мастерстве водителя.

Нагрузочные и скоростные режимы работы автомобилей обеспечивают повышением их производительности при относительно небольшом снижении безотказности и долговечности (увеличение грузоподъёмности подвижного состава в два раза при эксплуатации бортового автомобиля с прицепом не должно снизить его ресурс по действующим нормам более чем на 10%).

Общими правилами, которыми руководствуются при выборе режима работы, являются: исключение перегрузок, максимально возможное снижение нагрузок, особенно динамических, и обеспечение рационального темпа их нарастания.

При работе в нестационарном режиме интенсивность процессов надо снижать до рациональных пределов. Тормозная система должна работать в основном в режимах служебного торможения при замедлениях 2,0...3,0 м/с2 и только при необходимости в режиме экстренного торможения 4,0...6,1 м/с2.

Контрольные работы составляют около 30%. Сложность операций контроля приводит к несвоевременному обнаружению неисправностей (велик уровень аварийных отказов), а часть агрегатов поступает в ремонт с недоиспользованным ресурсом.

3.4.1 Диагностирование Под диагностированием понимают определение технического состояния элемента конструкции автомобиля без его разборки, делаются заключения о потребности в определённом виде ремонта. Разборки агрегатов только в целях контроля могут приводить к потере до 20% их ресурсов.

Исследования закономерностей появления отказов показывают, что нарушение работоспособности происходит в результате постепенного ухудшения технического состояния. Увеличение износа протектора шин из-за нарушения установки передних колёс (рисунок 3.3) или отклонения от нормы давления воздуха (рисунок 3.4) снижает их сцепление с дорогой, что ухудшает и устойчивость. Износ деталей тормозных механизмов увеличивает тормозной путь (рисунок 3.5).

Рисунок 3.3 – Влияние схождения Рисунок 3.4 – Влияние внутреннего Рисунок 3.5 – Зависимость тормозного пути от величин зазора между Повышенная ремонтопригодность механизмов (агрегатирование, быстросъёмные детали и т. д.) позволяет при относительно невысоких затратах восстанавливать работоспособность машин при всех видах отказов.

3.4.2 Определение оптимальных сроков профилактики Для оптимального планового срока профилактики, Тпл, в качестве критерия эффективности выступают временные или стоимостные показатели.

Коэффициент технического использования характеризует долю времени, в течение которого машина была работоспособна по отношению к общему времени эксплуатации:

где Т раб, Тпр, Та р – соответственно суммарное время исправной работы, профилактики и аварийного ремонта.

3.4.3 Обоснование требуемого количества запасных частей Обычно рассматривают три вида комплектов запасных частей: одиночный (индивидуальный), ремонтный и групповой.

Одиночный (индивидуальный) комплект поставляется заводомизготовителем вместе с машиной.

Ремонтный комплект обеспечивает проведение одного ремонта.

Групповой комплект используется для проведения аварийных ремонтов узловым, блочным или агрегатным методами.

Определение количества и номенклатуры запасных частей определяет эффективность функционирования любой технической системы. Излишки в комплектах запасных частей – это один из видов нерационально израсходованных ресурсов. Недостаток приводит к потерям из-за простоев. Оптимальным является такой состав комплектов, который обеспечивает выполнение машинами своих функций при минимальной стоимости запасных частей, а также минимальных затратах на сохранение. Другая постановка задачи создания рационального фонда запасных частей – обеспечение максимальной надёжности (по какому-либо показателю) при заданном составе комплекта запасных частей. В практике чаще используется первый вариант постановки задачи (прямая задача).

При определении оптимального состава комплектов запасных частей должны учитываться случайный характер отказов и установленное время эксплуатации до капитального ремонта или списания машины. Для этого прибегают к статистическим данным и запасы нормируют на основе опыта эксплуатации – нормативный способ.

С точки зрения теории надёжности, процесс замены отказавшей части машины может рассматриваться как холодное резервирование. С целью упрощения решения задачи введём некоторые допущения:

1) все детали, установленные на машине, и запасные части одного наименования имеют одинаковую надёжность, т. е. их ресурсы подчиняются одинаковым законам распределения;

2) деталь, находящаяся в резерве, не использует свой ресурс;

3) замена отказавшей детали на резервную происходит мгновенно.

Здесь нуждаются в обосновании лишь второе и третье допущения, так как первое допущение при правильной организации технического обслуживания и эксплуатации обеспечивается автоматически. Второе допущение не является корректным лишь для резинотехнических изделий. Кроме того, данное допущение приводит к некоторому завышению запасов. При малой стоимости резинотехнических изделий это не приведёт к большим расходам. Третье допущение также вносит некоторую погрешность, однако оно может быть принято при условии существенного превышения времени гарантийной наработки по отношению ко времени замены детали. Это допущение направлено в сторону некоторого завышения запаса.

3.4.4 Определение оптимального состава индивидуальных и групповых комплектов запасных частей Экономическая оценка целесообразности состава и номенклатуры запасных частей производится по:

– стоимости группового комплекта для парка машин;

– стоимости деталей i-го наименования в групповом комплекте;

– затратам за счет необеспеченности парка Q машин (например количество невыполненных работ или потери продукции и т.д.);

– затратам на создание запаса и хранение деталей.

Экономические показатели в прямом виде не учитывают вероятностного характера возникновения отказов, поэтому целесообразно использование смешанных (технико-экономических) показателей, позволяющих наиболее полно отразить процесс функционирования системы.

К таким показателям относятся:

– ожидаемые эксплуатационные затраты;

– ожидаемые затраты на создание запасов и хранение;

– суммарные ожидаемые затраты на эксплуатацию и резервирование (комплекты запасных частей).

Последний показатель может быть принят в качестве критерия при оптимизации состава и номенклатуры комплекта запасных частей.

Этот показатель может быть записан в следующем виде:

S – затраты суммарные ожидаемые;

где Sпр – затраты за счёт простоя лесных машин;

Sзап – затраты на приобретение и хранение запасных частей.

В свою очередь потери от простоя лесозаготовительной техники определяются следующим образом:

Sпрi – потери из-за простоя при замене i-той отказавшей детали;

где m – количество деталей.

3.5 Организация технологических процессов обеспечения Технологический процесс ТО и его организация определяются количеством рабочих постов и мест, необходимых для выполнения производственной программы, технологическими особенностями каждого вида воздействия, возможностью распределения общего объёма работ по постам.

Основным структурным элементом производственных зон является рабочее место или рабочий пост.

Рабочее место – это зона трудовой деятельности исполнителя, оснащённая технологическим оборудованием и инструментом для выполнения конкретной работы. Рабочий пост – это участок производственной площади, оснащённый технологическим оборудованием для размещения автомобиля и предназначенный для выполнения одной или нескольких однородных работ. Пост включает одно или несколько рабочих мест. Рабочие места представляют собой систему неразрывно связанных звеньев. Эта связь определяется единством производственного процесса на всех рабочих местах, коммуникацией промышленных сетей, подающих сжатый воздух, электроэнергию, охлаждающую жидкость, смазочные материалы и т. д. Соответствие рабочего места данным условиям выясняется на основании его аттестации.

Совокупность технологических процессов представляет собой производственный процесс предприятия.

Оптимизация технологических процессов позволяет применительно к конкретным условиям производства определить наилучшую последовательность выполнения работ и минимальную себестоимость.

Завершённая часть технологического процесса, выполняемая исполнителями на одном рабочем месте, называется технологической операцией.

Часть операции, характеризуемая неизменностью оборудования или инструмента, называется переходом. Переходы технологического процесса могут быть расчленены на движения исполнителя. Совокупность этих движений представляет собой технологический приём.

4 ВИДЫ ТО и Р ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

4.1 Виды технического обслуживания лесозаготовительного оборудования. Корректирование нормативов ТО и текущего Техническое обслуживание должно выполняться в соответствии с Руководством по организации технического обслуживания.

Периодичность видов ТО устанавливают в часах (моточасах) работы, километрах пробега, килограммах израсходованного топлива, обработанных физических или условных гектарах. Допускается отклонение от установленной периодичности выполнения ТО на ±10…20%.

Нормативы относятся к определённым условиям эксплуатации, называемым эталонными. За эталонные условия принята работа автомобиля, имеющего пробег с начала эксплуатации в пределах 50…75% от нормы пробега до капитального ремонта в умеренной климатической зоне с умеренной агрессивностью окружающей среды.

При работе в иных условиях эксплуатации нормативы ТО и ТР корректируются.

Принята классификация, включающая пять категорий условий эксплуатации, которые характеризуются типом дорожного покрытия, рельефом местности и условиями движения.

4.1.1 Первый вид корректирования (ресурсный) Он имеет целью корректирование нормативов в зависимости от показателей надёжности автомобилей, работающих в различных условиях.

Этот вид корректирования определяется пятью факторами:

– категория условий эксплуатации – K1 и влияет на периодичность ТО, пробег до капитального ремонта (K1 изменяется от 1,0 до 0,6), удельную трудомкость ТР (K1 изменяется от 1,0 до 1,5) и расход запасных частей (K1 изменяется от 1,0 до 1,65);

– модификация подвижного состава (автомобили с прицепами, самосвалы и т. д.) – K2 применяется для корректирования трудоемкости ТО и ТР (K2 изменяется от 1,0 до 1,25), пробега до капитального ремонта (K2 изменяется от 1, до 0,75) и расхода запасных частей (K2 изменяется от 1,0 до 1,30);

– природно-климатические условия – K3 (K3 = К'3К"3) влияет на периодичность ТО (К'3 изменяется от 0,8 до 1,0), удельную трудоёмкость ТР (К'3 изменяется от 0,9 до 1,3), пробег до капитального ремонта (К'3 изменяется от 0, до 1,1) и расход запасных частей (К'3 изменяется от 1,0 до 1,4); высокая агрессивность окружающей среды К"3 = 0,9 при корректировании периодичности ТО и пробега до капитального ремонта и К"3=1,1 при корректировании удельной трудоёмкости ТР и расхода запасных частей;

– изменение трудоёмкости ТР автомобилей в зависимости от пробега автомобиля с начала эксплуатации – К4 от 0,4 (для пробега, составляющего 25% и менее ресурса до капитального ремонта) до 2,1 и более при пробеге автомобиля, превышающем в 2 раза ресурс до капитального ремонта. Продолжительность простоев в зависимости от пробега автомобиля на ТО и ремонте К'4 = 0,7–1,4;

– количество обслуживаемых машин – К5 (для корректирования трудоёмкости ТО и ТР и изменяется от 0,8 до 1,3).

Результирующий коэффициент корректирования нормативов: периодичность ТО – К1 К3; пробег до капитального ремонта – К1 К2 К3; трудоёмкость ТО – К2 К5; трудоёмкость ТР – К1 К2 К3 К4 К5; расход запасных частей – К1 К2 К3.

4.1.2 Второй вид корректирования (оперативный) Имеет целью повысить работоспособность автомобилей путём изменения состава операций ТО с учётом конструкций и условий работы автомобилей.

Основывается на объективных данных действующей системы учёта по отказам и неисправностям, затратам на ТО и ремонт. При этом в перечень профилактических операций могут переноситься часто повторяющиеся операции ТР, снижающие работоспособность автомобиля. Вместе с тем могут быть исключены нехарактерные в данных условиях эксплуатации операции ТО. Целесообразность корректирования оценивается технико-экономическим методом.

При этом учитываются периодичность вида ТО, а также коэффициент относительных затрат Кп:

где d – стоимость предупредительного (профилактического) ремонта;

S – стоимость ремонта при его пропуске.

4.2 Нормативы ТО и ТР тракторов, лесозаготовительных машин Периодичность ТО для тракторов и машин на их базе устанавливается в мотто-часах или килограммах израсходованного топлива.

Периодичность ТО трелёвочных тракторов ТДТ-55А и его модификаций составляет: 100 (ТО-1), 300 (ТО-2) и 900 мото-ч (ТО-3).

В условиях лесного хозяйства за 1 ч рабочего времени тракторы вырабатывают 0,6-0,7 мото-ч, поэтому ТО-1 необходимо проводить 2 раза в месяц, ТО-2 – 1 раз в 1,5-2 месяца, а ТО-3 – через 8 месяцев работы. СТО проводится 2 раза в год и совмещается с ТО-2 или ТО-3.

Для лесозаготовительных машин ЕТО необходимо проводить через каждые 8-10 ч работы перед началом или после смены. ТО-1 проводится через 60 ч работы, а ТО-2 – через 240 ч.

В связи с непрерывно происходящими изменениями конструкции и показателей надёжности машин конкретные нормативы ТО изменяются с периодичностью примерно 5 лет.

В заводских инструкциях по эксплуатации периодичность технического обслуживания, как правило, указывается для первой категории условий эксплуатации, и её нужно корректировать к определённым условиям их эксплуатации.

Указанным выше «Положением» установлена следующая периодичность технического обслуживания автомобильного подвижного состава для первой категории условий эксплуатации (таблица 4.1).

Нормативы не учитывают трудовых затрат на вспомогательные работы, которые составляют 20…30% к суммарной трудоёмкости ТО и Р по предприятию (меньший процент принимается для крупных предприятий, а больший – для средних и мелких). В состав вспомогательных работ входят: обслуживание и ремонт оборудования и инструментов; транспортные и погрузочноразгрузочные работы, связанные с обслуживанием и ремонтом подвижного состава; хранение, приёмка и выдача материальных ценностей.

Таблица 4.1 – Периодичность технического обслуживания автомобильного подвижного состава для первой категории условий эксплуатации Грузовые и автобусы на базе грузовых Периодичность отдельных операций технического обслуживания может выполняться через несколько технических обслуживаний; например улучшение качества масел позволяет производить смену масел в отдельных агрегатах через один, два и более ТО-2.

Ремонт проводится по потребности, в зависимости от технического состояния автомобиля. Исключение составляют автомобили специального назначения, к которым предъявляются повышенные требования к технике безопасности и срочности использования (автомобили, перевозящие опасные грузы, пожарные автомобили, автомобили скорой медицинской помощи и др.). Их ремонт нужно проводить по утверждённому плану-графику.

Ремонт автомобильного подвижного состава подразделяется на текущий ремонт (ТР), капитальный ремонт (КР) и агрегатный метод ремонта (АР).

Текущий ремонт предназначен для восстановления работоспособности подвижного состава. Он состоит из разборочных, слесарных, сварочных и других необходимых работ с заменой: у агрегатов – отдельных деталей, достигших предельно допустимого состояния, кроме базовых; у автомобиля – отдельных узлов и агрегатов, требующих текущего и капитального ремонта.

Текущий ремонт должен обеспечивать безотказную работу отремонтированных агрегатов и узлов на пробеге, не меньшем, чем до очередного второго технического обслуживания (ТО-2).

Капитальный ремонт предназначен, наряду с восстановлением работоспособности, также и для восстановления ресурса и всех техникоэкономических параметров автомобилей.

Автомобили направляются на капитальный ремонт при необходимости капитального ремонта их рам, кабин, кузовов, а также не менее трёх других основных агрегатов в любом их сочетании.

Капитальный ремонт автомобилей предусматривает полную их разборку, дефектацию, восстановление или замену деталей.

За срок службы полнокомплектный автомобиль должен подвергаться одному капитальному ремонту, не считая капитального ремонта агрегатов и узлов до и после капитального ремонта автомобиля.

Автомобили, не пригодные по своему техническому состоянию к дальнейшей эксплуатации, подлежат списанию. При этом агрегаты, узлы и детали, годные к дальнейшему использованию, должны оприходоваться для пополнения оборотного фонда предприятия.

Вследствие разницы межремонтных сроков службы отдельных агрегатов и узлов зачастую полнокомплектные автомобили сдаются в капитальный ремонт со значительным недоиспользованием ресурса некоторых агрегатов и узлов, что вызывает нерациональные трудовые и денежные затраты. В этих условиях для лесозаготовительной промышленности особое значение приобретает агрегатный (АР) метод ремонта автомобилей.

Сущность АР заключается в том, что в процессе эксплуатации осуществляется замена неисправных на исправные агрегаты, в результате чего восстанавливается работоспособность автомобилей при наименьших затратах времени и средств. АР позволяет повысить коэффициент технической готовности парка автомобилей, их годовую выработку, снизить затраты на ремонт.

На АР необходимо прежде всего переводить относительно большие группы одномарочных автомобилей. В лесозаготовительных предприятиях такими группами являются лесовозные автомобили. В этом случае оправдывается создание оборотного фонда агрегатов за счёт списанных автомобилей.

Агрегаты направляют в капитальный ремонт в следующих случаях:

– когда базовая и основные детали нуждаются в ремонте, требующем полной разборки агрегатов;

– когда работоспособность агрегатов не может быть восстановлена путём проведения текущего ремонта.

Результирующий коэффициент корректирования пробега до капитального ремонта должен быть не менее 0,5.

Категория условий эксплуатации характеризует условия работы автомобилей на дорогах, т. е. техническую характеристику дороги, тип и состояние покрытия, а также интенсивность движения (таблица 4.2).

Таблица 4.2 – Технические группы условий работы автомобилей 1. Автомобильные дороги с асфальтобетонным, покрытиями за пределами пригородной зоны 2. Автомобильные дороги с асфальтобетонным, покрытиями в пригородной зоне, улицы небольших 3. Автомобильные дороги с асфальтобетонным, 6. Автомобильные грунтовые профилированные или гравийным покрытием в горной местности 9. Карьеры, котлованы и временные подъездные

5 МЕХАНИЗАЦИЯ ОСНОВНЫХ ПРОЦЕССОВ ПО ТО и Р.

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ МЕХАНИЗАЦИИ ДИАГНОСТИКИ

5.1 Системы диагностирования Индивидуальная информация о скрытых и назревающих отказах машин позволяет предотвратить преждевременный или запоздалый ремонт и другие операции технического обслуживания.

Техническая диагностика изучает признаки, методы и средства определения технического состояния механизмов без их разборки. Под системой диагностирования понимают комплекс, включающий: диагностируемый объект, технические средства и алгоритм диагностических работ.

Системы диагностирования можно классифицировать по ряду признаков.

По характеру связи технических средств с объектом:

а) встроенные (перевозимые на автомобиле в процессе его работы);

б) выделенные (подключающиеся в стационарных условиях).

По условию съёма информации:

а) функциональные (диагностирование в процессе нормальной работы объекта);

б) тестовые (на объект подаётся особый сигнал, чтобы по отклику судить о состоянии объекта).

По полноте охвата:

а) общие (диагностируется объект в целом);

б) локальные (диагностируется отдельный элемент объекта).

По степени универсальности:

а) специальные (объект, технические средства и алгоритм всегда постоянны);

б) универсальные (объект, средства и алгоритм диагностирования легко меняются).

По количеству диагностических параметров:

а) однопараметрические (диагноз по одному признаку);

б) многопараметрические (диагноз по комплексу признаков).

По степени участия человека:

а) "ручные" (диагноз ставит человек);

б) "машинные" или автоматические (диагноз ставится без участия человека).

Например, Volvo разработал "женский" автомобиль, у которого на щитке приборов есть только спидометр, и водитель не имеет возможности открыть капот автомобиля. Контроль состояния всех систем осуществляет бортовой компьютер, имеющий радиосвязь со станцией технического обслуживания. При возникновении потребности устранения неисправностей автомобиля водитель получает приглашение в назначенное время предоставить автомобиль на СТО.

Диагностика сложных систем имеет:

техническое обеспечение – совокупность устройств получения и обработки информации (диагностические приборы, датчики, сигнализаторы, усилители);

информационное обеспечение – содержит необходимый массив восполняемых технических сведений, способы получения, их хранения, различные программы-драйверы, обеспечивающие прохождение информации по отдельным блокам системы диагностирования;

математическое обеспечение – база алгоритмов распознавания состояний диагностируемых объектов на основании получаемых параметров.

5.2 Выбор диагностических параметров Признаки состояния машин могут выражаться количественно на основе измерений, а когда это невозможно – то качественно, от оценки цвета, блеска, тембра звучания и т. п.

Состав и состояние сред, взаимодействующих с изделием (воздух, охлаждающая жидкость, масло, продукты сгорания топлива и др.), рабочие параметры процессов (частота вращения, температура, давление и т. п.), вибрация и т. д. – всё это может содержать диагностическую информацию.

Диагностические параметры могут быть универсальными и специальными.

Примером универсальных параметров являются вибрации и шумы, возникающие при работе автомобиля, тепловые потоки, отражающиеся на температуре элементов автомобиля.

Проблемой применения данных параметров является необходимость отделения полезной информации о конкретном объекте от «шумов», присутствующих в регистрируемом сигнале.

Весьма информативны специальные диагностические параметры (компрессия двигателя, величины напряжений и токов в электрических цепях и т. п.), поскольку они лучше выделяются на фоне других сигналов.

В системах технической диагностики наиболее широко применимы различные типы датчиков. Контроль перемещения элементов автомобиля осуществляют с помощью датчиков реостатного, индуктивного или конденсаторного типов. Температуру обычно измеряют терморезисторами, биметаллическими датчиками, термокраской (вещества, меняющие цвет в зависимости от температуры). Механические напряжения в деталях контролируют магнитоупругими датчиками (используется эффект изменения магнитной проницаемости материалов в зависимости от механических напряжений). Накопление усталостных повреждений контролируют токовихревыми датчиками. Для выявления локальных источников звукового давления при диагностике автомобиля могут использоваться звуковые панели, содержащие большое количество определённым образом сориентированных относительно друг друга микрофонов. Расходомеры жидкости и газа могут быть весьма разнообразны по принципу работы:

объёмные, эжекторные, тепловые и др.

Осциллографы могут, конечно, использоваться, стрелочные или цифровые приборы, световые или звуковые сигнализаторы.

5.3 Определение допустимого значения диагностического параметра Для этого необходимо назначить периодичность диагностирования (как часто контролировать состояние объекта) и выбрать допустимое значение диагностического параметра, при достижении которого следует проводить профилактические работы.

При выделенной диагностике периодичность диагностирования совмещают с плановыми ТО механизма. При встроенной периодичность диагностирования может быть связана с пробегом механизма.

Различают три значения диагностического параметра:

1) начальный диагностический параметр, Ун – величина, соответствующая технически исправному механизму;

2) предельный диагностический параметр, Уп – величина, соответствующая состоянию объекта, когда эксплуатировать его дальше нельзя (отказ) или экономически нецелесообразно;

3) допустимый диагностический параметр, Уд – величина, соответствующая состоянию, когда целесообразно провести профилактические работы по восстановлению объекта до начального состояния.

Техническая диагностика исходит из положения, что любое оборудование или его составная часть может быть в двух состояниях – исправном и неисправном. Исправное оборудование всегда работоспособно, оно отвечает всем требованиям ТУ. Неисправное (дефектное) оборудование может быть как работоспособно, так и неработоспособно, т. е. в состоянии отказа.

Зная техническое состояние отдельных частей оборудования на момент диагностирования и величину дефекта, при котором нарушается его работоспособность, можно предсказать срок безотказной работы оборудования до очередного планового ремонта, а также необходимость его корректировки.

6 ОСНОВЫ ОРГАНИЗАЦИИ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ

И УПРАВЛЕНИЯ СОСТОЯНИЕМ ОБОРУДОВАНИЯ

6.1 Производственная эксплуатация оборудования Под производственной эксплуатацией понимают стадию жизненного цикла оборудования, заключающуюся в его использовании по назначению. В него входят: приём, монтаж, ввод в эксплуатацию, организация эксплуатации, служба в течение определённого срока, амортизация, хранение, выбытие оборудования.

Приём оборудования производится комиссионно.

При приеме оборудования должна быть обеспечена правильная его разгрузка с железнодорожных платформ, грузовых автомобилей и других видов транспорта.

Монтаж оборудования является последним перед эксплуатационным периодом, когда могут быть выявлены дефекты изготовления оборудования.

Для оборудования, монтаж которого должен производиться на месте применения, работы необходимо выполнять в соответствии с инструкцией по монтажу.

При описании пуска смонтированного оборудования следует указать:

– порядок осмотра и проведения подготовительных операций;

– порядок проверки исправности составных частей оборудования;

– порядок включения и выключения оборудования.

При описании работ по регулированию следует указать:

– последовательность проведения регулировочных операций;

– порядок настройки и регулирования оборудования.

В описании работ по обкатке оборудования следует указать:

– порядок обкаточного режима;

– порядок проверки работы оборудования при обкатке.

Правильная эксплуатация оборудования предусматривает:

– разработку инструкций для персонала;

– обучение персонала;

– содержание оборудования в исправном состоянии путём своевременного выполнения ТО и ремонта;

– организацию учёта и нарушений в работе оборудования.

Проверка знаний правил, должностных и производственных инструкций производится:

– первичная – перед допуском к самостоятельной работе;

– очередная – один раз в год для ремонтного персонала, один раз в три года для инженерно-технического персонала;

– внеочередная – при нарушении работником правил и инструкций, по требованию руководителей технологических цехов.

Лица, не выдержавшие проверку знаний, проходят повторную проверку не ранее чем через 2 недели и не позднее чем через 1 месяц со дня последней проверки.

Лицо, получившее неудовлетворительную оценку при третьей проверке знаний, отстраняется от работы; договор с ним должен быть расторгнут.

Основной задачей оперативного персонала цеха является обеспечение бесперебойной работы оборудования путём постоянного и полного проведения ТО. Он несёт персональную ответственность за поломки и отказы оборудования, возникшие по его вине.

Передача оборудования от смены к смене производится под расписку в сменном журнале (форма 1). При сдаче смены в сменный журнал заносятся отказы и неисправности, имевшие место в течение смены.

Если оборудование временно не используется, то оно подлежит консервации и хранению на месте установки.

Срок службы оборудования – это календарная продолжительность (годы и месяцы) периода, в течение которого использование оборудования считается полезным.

Все основные фонды сведены в десять амортизационных групп, для каждой из которых установлены сроки службы (таблица 6.1).

Таблица 6.1 – Амортизационные группы Амортизационная группа Срок полезного использования оборудования Стоимость приобретённого оборудования за срок службы погашается посредством начисления амортизации.

Амортизация – это перенос стоимости оборудования на созданную при его участии продукцию.

При применении линейного метода сумма начисленной за один месяц амортизации определяется как произведение его первоначальной (балансовой) стоимости и нормы амортизации, определённой для данного объекта.

При этом норма амортизации по каждому объекту определяется по формуле:

К – норма амортизации в процентах к первоначальной (балансовой) где стоимости;

п – срок полезного использования оборудования.

При применении нелинейного способа сумма начисленной за один месяц амортизации определяется как произведение остаточной стоимости объекта и нормы амортизации, определённой для данного объекта:

К – норма амортизации в процентах к остаточной стоимости, применяегде мая к данному объекту амортизируемого оборудования;

п – срок полезного использования оборудования.

Амортизационные отчисления производятся в течение всего срока использования оборудования и таким образом переносятся на издержки производства и обращения.

Выбытие оборудования происходит по следующим причинам:

– списание по срокам полезного использования (нормам амортизации);

– списание по моральному и физическому износу;

– ликвидация при авариях, стихийных бедствиях.

6.2 Диагностическое обеспечение системы управления Управление производством ТО и ТР обеспечивается заданной технической готовностью автомобилей в реальном времени.

Рассмотрим функции диагностирования в системе управления технической готовностью парка.

Функциональная схема производственной системы, выполняющей ТО и ТР автомобилей с диагностированием, представлена на рисунке 6.1. Исходные данные Хо, вводимые в управляющую систему (УС), выдаются в виде выполнения различных видов ТО и ремонта.

Управляющая система (главный инженер) принимает решения о необходимости технических воздействий с учётом внешней среды (ВС) и состояния элементов автомобиля Хi. Результативность выполненных технических воздействий над объектом проверки (ОП), имеющим средства диагностирования (СД) (система оценки и сравнения состояния объектов управления), определяется путём сравнения фактического значения параметра (полезного результата) с критерием (нормативом). Если полученный результат соответствует нормативу, то автомобиль относится к числу работоспособных.

Рисунок 6.1 – Функциональная схема диагностической системы При выполнении текущего ремонта диагностирование позволяет выявить скрытые неисправности, что сокращает время простоев автомобилей в ТР.

Основную долю простоев (до 55%) занимают простои автомобилей в ТР и ТО-2; около 33% – в ожидании ТР и КР и до 12% – в КР и на списании.

Рисунок 6.2 – Уровни диагностирования автомобилей На основе диагностической информации решаются следующие задачи:

– устанавливается периодичность ТО-1 и ТО-2 по данным фактических параметров;

– определяется необходимый объём (трудоёмкость и перечень) работ по ТО и ТР;

– определяется ресурс автомобилей;

– измеряется расход топлива.

Соотношение параметров объективного, По, и субъективного, Пс, диагностирования предлагается выразить через коэффициент объективности диагностирования, Ко6:

Соотношение параметров объективного и субъективного диагностирования позволяет определиться в капитальных затратах, Кд, на диагностические средства. Затраты на субъективное диагностирование практически могут быть сведены к нулю, имея в виду отсутствие приборной части.

Средства диагностирования подразделяются на воспринимающие, передающие и обрабатывающие.

6.3 Формирование системы технического обслуживания и ремонта на основе информационной интеграции Созданные центры могут предлагать целый спектр услуг перевозчикам и станциям обслуживания, в том числе:

– постановку АТС на индивидуальный учёт;

– мониторинг надёжности АТС;

– планирование обслуживания и ремонта;

– разработку технологических карт и ремонтных алгоритмов;

– расчёт индивидуальной потребности в запасных частях и агрегатах.

6.3.1 Классификация моделей определения наработок до проведения ремонтно-профилактических воздействий Обычно рассматривают модели технического и технико-экономического (учитывающие затраты на ТО и ремонт) класса.

Все модели можно классифицировать следующим образом:

– по типу применяемого критерия оптимизации – технические, экономические, технико-экономические (смешанные);

– по способу (алгоритму) вычисления критерия – детерминированные, вероятностные;

– по области существования стратегий – на ограниченном интервале наработки (времени), без ограничения на наработку (время);

– по размерности – простые (одномерные), двумерные (затраты – наработка, доход – затраты, параметр – наработка и т. п.), многомерные (доход – затраты – наработка и т. п.).

К техническим моделям относятся:

– периодичность ТО по уровню вероятности;

– срок службы агрегата по параметру (для двигателей – повышенный расход масла, трудность запуска в холодное время, прорыв картерных газов и т. п.);

– потребности в ТО и ремонте по коэффициенту готовности.

К экономическим относятся модели, в которых в качестве критерия используется какой-либо из экономических показателей:

– затратные, использующие в качестве критерия затраты;

– прибыльные, использующие в качестве критерия прибыль.

По наработке различают три варианта замен:

– назначенная, когда деталь заменяется новой по заранее установленной наработке независимо от её технического состояния;

– при плановом техническом обслуживании, в результате диагностирования или осмотра во время планового ТО;

– случайная, когда деталь заменяется вынужденно из-за поломки.

Рисунок 6.3 – Концептуальная модель обеспечения автоперевозок 6.3.2 Способы оценки изменения технического состояния агрегатов При обосновании оптимального режима технического обслуживания автомобиля перечень операций определяют по коэффициенту повторяемости, периодичность устанавливают пока ещё по статистическим данным пробега. Так как пробег до предельного состояния узла является случайным, то разброс данных большой, и потому для снижения затрат периодичность до технического обслуживания принимают больше минимальной. Но при этом, как известно, определённая часть автомобилей нуждается в техническом обслуживании раньше установленной периодичности, а подавляющая часть – позже. Для сокращения затрат на техническое обслуживание и повышения надёжности работы необходимо производить, когда параметр достигает допустимого значения.

А это важно только при своевременном и точном определении технического состояния автомобиля без его разборки. Технический контроль, который производят главным образом визуально, недостаточно эффективен. Для объективного контроля необходимы соответствующие контрольные приборы.

В зависимости от технологии проведения диагностику делят на стендовую и ходовую, применяют главным образом стендовую. Для ходовой диагностики на автомобиль устанавливают приборы на время испытаний, например мерный бачок, при проверке расхода топлива ходовая диагностика с помощью встроенных приборов позволяет в любой момент проверить состояние агрегата (по примеру указателя температуры воды, давления масла и количества топлива в баке).

Срок окупаемости средств диагностики в крупном (500…600 автомобилей) предприятии – около года.

При работе сложных динамических систем происходят различного рода физические, механические, химические и другие процессы. Параметры этих процессов называют выходными, они изменяются с изменением структурных параметров. Выходные процессы зависят от внешних условий, технического состояния объекта (внутренних условий).

Об изменении технического состояния узла можно судить по непосредственному признаку (например разбраковка деталей по результатам их измерений); по совокупности косвенных признаков (например оценка состояния газораспределительного механизма по стукам и вибрациям). При известной чёткой взаимосвязи структурных и выходных параметров объекта их можно принимать за косвенные признаки или симптомы неисправного узла (агрегата) без его разборки, так как выходные процессы и соответствующие им выходные параметры можно наблюдать и измерять извне. Чтобы параметр выходного процесса мог стать диагностическим симптомом, он должен быть однозначным.

Диагностические симптомы по степени их взаимозависимости делят на независимые и зависимые. Независимые указывают на конкретную неисправность (измерением величины прогиба трубы карданного вала определяют непосредственно неисправность). Они указывают на вполне конкретную неисправность (частные). Зависимые или симптомы-комплексы позволяют установить неисправность по нескольким симптомам одновременно. Например, износ тормозных накладок колеса определяют по тормозному пути колеса или тормозному усилию на этом колесе и по величине свободного хода педали. Определить износ накладок только по величине тормозного пути невозможно. В состав симптомов-комплексов входят часто общие (интегральные), которые характеризуют техническое состояние объекта в целом, например: величина мощности двигателя, расход топлива, суммарный окружной люфт деталей трансмиссии, давление масла в магистрали и др. При оптимальном диагностировании неисправность можно обнаружить по наименьшему числу симптомов, следовательно, применять малое количество приборов и датчиков и свести к минимуму трудоёмкость диагностирования.

В качестве диагностирующих симптомов применяют различные параметры, в том числе:

– величину относительного смещения сопряжённых деталей (окружные люфты в агрегатах трансмиссии, зазоры между торцами (коромысла или толкателя и клапана, между шкворнем и втулкой, в подшипниках колёс, пробуксовка сцепления);

– скорость и температуру нагрева сопряжений (качество регулирования подшипников вала, тормозов и др.);

– герметичность рабочих объёмов (давление в шинах, утечка воздуха из камеры сгорания двигателя, течи, подтекания и др.);

– содержание примесей в масле, состав и концентрацию компонентов в отработавших газах двигателя;

– электрическую характеристику (систем зажигания и других электрических цепей);

– мощностные, экономические показатели и т. д.

При диагностике сложных механизмов необходимо вначале измерить параметры, которые характеризуют агрегат в целом, а затем переходить к диагностике элементов механизма. Изменение технического состояния узла, агрегата автомобиля предварительно можно оценить на основе системного подхода к автомобилю, по износу, например, протектора шин, зубчатых передач, шлицевых соединений, крестовин и т. д.

О техническом состоянии автомобиля судят и по величине механических потерь в агрегатах трансмиссии, по результатам внешнего осмотра. Чем больше механические потери, тем меньше накат. Накат автомобиля определяют по пути, пройденному автомобилем с поставленным в нейтральное положение на скорости 30 км/ч рычагом коробки передач. На стенде с помощью электродвигателя можно измерить и коэффициент полезного действия трансмиссии автомобиля. При нейтральном положении рычага коробки передач включают электродвигатели нагрузочного устройства стенда и измеряют величину крутящего момента, необходимого для привода трансмиссии.

6.4 Прогнозирование пробега автомобиля до текущего ремонта Прогнозирование потребности какого-либо агрегата в ремонте позволяет ещё до наступления отказа выполнить регулировочные работы, подготовить детали для текущего ремонта и выполнить текущий ремонт при оптимальном пробеге. Прогнозировать потребность агрегата в текущем ремонте можно по экономическому или техническому критериям, а также по изменению технического состояния данного агрегата.

Поскольку причиной изменения технического состояния узлов автомобиля является износ сопряжений, то и прогнозировать следовало бы износ сопряжений. Практически такое прогнозирование возможно для шин и тех узлов, в которых измерение зазора в сопряжениях можно выполнить сравнительно просто и с высокой точностью. Зазор, люфт в сопряжениях довольно просто можно измерить в системе управления, например рулевого колеса, в редукторе заднего моста, между зубьями шестерён коробки передач, в карданных шарнирах, в шлицевых соединениях и т. д.

Прогнозирование износа сопряжений и деталей в процессе эксплуатации автомобиля можно производить по износу шин в зависимости от пробега. Глубина канавки нового протектора – 10 мм; после пробега 5,5 тыс. км она стала 8,8 мм, износ составил 1,2 мм. При такой интенсивности изнашивания протектора пробег автомобиля до полного его износа составит значительно больше 40 тыс. км.

Определение технического состояния агрегатов особенно необходимо, когда узел или агрегат отказал. По установленным признакам можно найти сопряжение или узел, где нарушена работоспособность. Но это крайний случай.

Желательно момент наступления отказа предвидеть заранее, с тем чтобы его исключить.

В практических условиях узел (агрегат) ремонтируют, детали заменяют на основе имеющегося опыта эксплуатации автомобилей в заданных условиях, пробег до ремонта оценивают по статистическим данным с большой погрешностью. Повышение точности оценки технического состояния агрегата позволяет уменьшить затраты на ремонт за счёт прогнозирования пробега автомобиля до наступления предельного изменения технического состояния, если известны предельная величина, закономерность изменения критерия в процессе эксплуатации и состояние узла (агрегата) за предыдущий пробег. Причиной изменения технического состояния узла является износ. Но, пожалуй, непосредственно по износу определяют только техническое состояние шин, коробки передач, заднего моста, рулевого управления – по изменению высоты протектора, по зазорам в зубчатых передачах, в шарнирах и других сопряжениях. Величину неисправности узлов, агрегатов оценивают по изменению эксплуатационных показателей: расходу масла, прорыву газов в картер двигателя, шумам, температуре нагрева и др.

Прогнозировать техническое состояние некоторых агрегатов, узлов и сопряжений можно только по эксплуатационным показателям, так как измерить зазоры, люфты без разборки узла невозможно. Так, техническое состояние сопряжения «кольцо – канавка поршня двигателя внутреннего сгорания» можно оценить по расходу масла на угар, сопряжения «кольцо – гильза» – по утечке газа в картер, подшипников коленчатого вала по изменению давления в системе смазки.

Прогнозирование потребности агрегата в текущем ремонте следует производить главным образом по экономическому критерию. Замену агрегата, узла, детали производят при минимальных суммарных удельных затратах, Са, на приобретение и на поддержание, Спр, работоспособности.

Удельные затраты на приобретение, Са, зависят от стоимости агрегата, Са, и его пробега после установки.

При расчёте удельных затрат на поддержание работоспособности при пробеге автомобиля с начала эксплуатации суммируют стоимость всех заменённых за это время деталей, зарплату рабочих за установку всех этих деталей и убытки от простоя автомобиля при замене отказавших деталей или узлов.

По удельным затратам определяют экономически обоснованный пробег автомобиля до замены дорогостоящей детали, узла, агрегата и постановки автомобиля на капитальный ремонт.

Технически исправное состояние подвижного состава достигается путём технического обслуживания и ремонта.

Под ремонтопригодностью понимается свойство конструкции машины, которое заключается в её приспособленности к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей путём проведения технического обслуживания и ремонтов.

Показателем ремонтопригодности является время нахождения автомобиля в неработоспособном состоянии и минимальные затраты труда и средств на осуществление технического обслуживания и ремонтов и наименьший ущерб, наносимый простоями автомобилей.

Эксплуатационная технологичность характеризует его приспособленность к поддержанию работоспособности всех его компонентов, проведению регулировочных и заправочных работ, всех видов технического обслуживания и ремонтов, выполняемых как в условиях эксплуатации, так и при подготовке автомобиля к работе и после окончания работы при оптимальной затрате труда, материалов, времени и средств.

Ремонтная технологичность является свойством конструкции автомобиля и её составных частей: деталей и сборочных единиц, которые характеризуют приспособленность к ремонтным работам при оптимальных затратах труда, материалов, времени и средств.

Более частными показателями ремонтопригодности автомобилей являются: контролепригодность, доступность, легкосъёмность, взаимозаменяемость, преемственность оборудования.

Контролепригодность есть свойство узлов и агрегатов автомобиля, заключающееся в их приспособленности к контролю технического состояния методами безразборной оценки, т. е. методами технической диагностики. Это свойство характеризуется удобством применения технических средств для диагностирования параметров различных технических систем с наименьшей затратой труда.

Доступность конструкции узлов и агрегатов автомобиля является свойством, которое характеризует их приспособленность к удобному и быстрому осуществлению технологических операций при устранении отказов, проведении технического обслуживания и ремонта.

Легкосъёмность есть свойство конструкции автомобиля, характеризующее приспособленность к выполнению операций разборки и сборки, вызванных необходимостью замены отказавших деталей, при проведении контроля технического состояния отдельных узлов и агрегатов автомобиля.

Взаимозаменяемость является свойством конструкции автомобиля, позволяющим из произвольного множества однородных деталей, узлов и агрегатов производить замену без дополнительной подгонки при сохранении нормального выполнения рабочих функций. Допускается регулировка узла, предусмотренная его конструкцией.

Преемственность оборудования относится к сфере автотранспортных и авторемонтных предприятий, станций обслуживания и означает возможность использования уже имеющегося оборудования для осуществления технического обслуживания и ремонта.

Автомобили создаются для длительного применения. Их работоспособность поддерживается системой технического обслуживания и ремонта.

Оценочными параметрами эксплуатационной технологичности автомобиля, по которым производится накопление информации, являются: периодичность выполнения отдельных операций технического обслуживания, трудоёмкость каждой операции технического обслуживания и текущего ремонта, количество крепёжных изделий, в том числе стандартизованных и нестандартизованных, количество мест смазки и очистки, количество мест проведения контрольно-крепёжных и контрольно-регулировочных работ. Кроме этого, учитывается обеспечение автомобиля заводом инструментами и принадлежностями, требуемым оборудованием и приспособлениями для выполнения технического обслуживания и текущего ремонта. Очень важным показателем является агрегатно-узловая унификация автомобиля.

Установлены три основных показателя эксплуатационной технологичности автомобиля:

1) периодичность технического обслуживания, тыс. км;

2) удельная трудоёмкость технического обслуживания, чел.-ч/тыс. км;

3) удельная трудоёмкость текущего ремонта, чел.-ч/тыс. км.

Периодичность технического обслуживания автомобиля определяется наработкой или временем между двумя последовательно проводимыми техническими обслуживаниями одного вида.

Удельная трудоёмкость технического обслуживания представляет собой отношение средней трудоёмкости технического обслуживания к средней наработке изделия за один и тот же период эксплуатации.

Удельная трудоёмкость текущего ремонта определяется отношением средней трудоёмкости текущего ремонта к средней наработке изделия за один и тот же период эксплуатации.

Кроме этих показателей, для дифференцированной оценки эксплуатационной технологичности изделия в ходе исследования допускается применять дополнительные показатели.

6.5 Основные способы хранения лесозаготовительного оборудования Из существующих способов хранения для каждого конкретного случая выбирают доступный и наиболее эффективный с учётом капитальных и эксплуатационных затрат.

Выбор способа хранения зависит от климатической зоны, типа подвижного состава, характера перевозок.

Факторами, влияющими на способ хранения, являются: температура воздуха и скорость ветра зимой, средняя температура самого холодного месяца (января) и количество дней в году с температурой ниже 0°С.

Территория со средней температурой января ниже 20°С относится к холодной зоне, а со средней температурой января ниже 10°С – к умеренной.

Увеличение скорости ветра на 1 м/с равнозначно по интенсивности охлаждения снижению температуры воздуха на 10%.

При слитой воде из системы охлаждения возникают затруднения в пуске холодного двигателя. Одна из причин – это возросшее сопротивление проворачиванию коленчатого вала вследствие увеличения вязкости масла, v.

Обеспечение пусковых оборотов коленчатого вала двигателя затрудняется и тем, что при низких температурах напряжение уменьшается вследствие увеличения вязкости электролита. Ёмкость батареи уменьшается на 1...1,5% при снижении температуры на каждый градус.

При пуске холодного карбюраторного двигателя коленчатый вал должен вращаться с достаточной скоростью для того, чтобы обеспечить образование рабочей смеси, а при пуске дизельного двигателя – для обеспечения нужной температуры воздуха в цилиндрах в конце такта сжатия для самовоспламенения рабочей смеси. Температура в конце такта сжатия в цилиндре дизельного двигателя должна быть не ниже 300...350°С.

Пусковые обороты должны быть при этом тем выше, чем ниже температура воздуха.

Пуск карбюраторного двигателя при низких температурах затруднён также вследствие ухудшения испаряемости бензина. Уже при 0°С при пуске холодного двигателя в цилиндры попадает в испарённом виде лишь около 10% бензина, а остальная часть – в виде жидкой плёнки.

Интенсивное изнашивание деталей цилиндропоршневой группы происходит вследствие увеличения коррозионных процессов, ухудшения смазки, тепловой деформации картера блока цилиндров.

6.5.1 Виды и способы хранения автомобилей Различают два основных вида хранения автомобилей – в закрытых помещениях и на открытых площадках.

Хранение в закрытых помещениях осуществляют в отапливаемых и неотапливаемых зданиях.

Хранение на открытых площадках делится на хранение с подогревом и хранение без применения средств, облегчающих пуск холодных двигателей.

Серьезнейшим препятствием широкому распространению хранения автомобилей в закрытых помещениях являются высокие первоначальные капитальные вложения на их строительство. Поэтому такой вид хранения применяют при хранении подвижного состава в холодной зоне.

Время обогрева зависит от температуры, с которой автомобили поступили на обогрев. При температуре -15°С автомобиль приобретает температуру помещения через час, а при температуре -30°С – через 2 ч.

Стационарные средства поддерживают тепловой режим двигателя в течение всего периода хранения, либо обеспечивают перед пуском разогрев двигателя. В первом случае, т. е. при подогреве, вода из системы охлаждения двигателя не сливается, а во втором (разогреве) – она должна быть полностью слита.

Средства облегчения пуска на открытых площадках могут быть групповыми и индивидуальными.

6.5.2 Хранение машин в помещении На практике встречается большое разнообразие схем расстановки автомобилей (рисунок 6.4): с внутренними проездами или без них, тупиковая или прямоточная, однорядная или многорядная, прямоугольная или косоугольная.

Стоянки в отапливаемых зданиях в основном манежные, т. е. имеющие внутри помещения проезды для установки и выезда автомобилей (рис. 6.4, б – п).

Боксовые стоянки не имеют внутренних проездов для маневрирования автомобилей (рисунок 6.4, а).

При тупиковой расстановке (рисунок 6.4, д – з, о) в манежных стоянках рекомендуется устанавливать автомобили задним ходом, так как при этом требуется меньшая удельная площадь и облегчается выезд. При тупиковой расстановке количество автомобилей в ряду не должно превышать двух, а при прямоточной – восьми.

В ряде случаев применяют косоугольную расстановку (рисунок 6.4, н – п), позволяющую устанавливать автомобили больших габаритных размеров.

Хранение автомобилей-цистерн, перевозящих легковоспламеняющиеся жидкости, может быть только в отдельном помещении одноэтажного здания.

6.5.3 Хранение подвижного состава на открытых площадках.

Открытые площадки, на которых хранится подвижной состав, имеют твёрдое покрытие с уклонами для стока воды.

Разогрев горячей водой. Самым простым способом разогрева двигателя перед пуском является разогрев горячей водой. При открытых сливных краниках системы охлаждения горячая вода с температурой 80...90°С заливается в систему охлаждения.

Количество воды зависит от температуры окружающего воздуха. При температуре до -5°С требуется вода (t = 80°С), в количестве одного объёма системы охлаждения, при температуре -15°С – двух объёмов, при температуре -25°С – трёх объёмов. Уменьшить потребное количество горячей можно путём отключения радиатора на время разогрева.

Недостатки: значительные затраты времени на подготовку двигателя к пуску; обледенение площадок хранения; увеличенное отложение накипи в системе охлаждения вследствие частой смены воды. Малоэффективен при температуре воздуха ниже -15...-20°С, поэтому требуется одновременно с горячей водой заливать в картер горячее масло, в связи с чем после окончания работы сливают не только воду, но и масло из картера двигателя.

Разогрев и подогрев паром. При разогреве пар, поступающий из котельной, подают в незаполненную систему охлаждения двигателей автомобилей.

Пар – более интенсивный теплоноситель, чем горячая вода, поэтому для разогрева двигателя требуется меньше времени по сравнению с разогревом горячей водой.

Рисунок 6.4 – Схемы расстановки автомобилей на местах их хранения Разогрев и подогрев электрической энергией. Разогрев электрической энергией возможен при системе охлаждения, заполненной низкозамерзающей жидкостью (антифризом). Используют трубчатые электронагревательные элементы (ТЭН).

ТЭН представляет собой трубку диаметром 10...12 мм, внутри которой помещается спираль из нихрома. Чтобы обеспечить электроизоляцию спирали, трубка заполняется порошком окиси магния или кварцевого песка.

Для разогрева на нижний патрубок системы охлаждения двигателя монтируется ТЭН в виде спирали с внутренним диаметром, равным наружному диаметру патрубка.

Выделяющееся тепло нагревает антифриз в нижнем патрубке, отчего начинается термосифонная циркуляция жидкости. Ускорить разогрев можно путём одновременного разогрева масла в картере двигателя, для чего необходимо установить второй нагревательный элемент в поддоне картера двигателя.

Основной причиной, сдерживающей применение электроразогрева, является высокая потребляемая мощность, равная 5...6 кВт, на один автомобиль при времени разогрева 35...50 мин.

Подогрев и разогрев инфракрасными лучами. В качестве источника энергии используют часто природный газ. Для преобразования тепловой энергии в лучистую (электромагнитные колебания) применяют специальные газовые горелки инфракрасного излучения. В излучателе сжигаемый газ нагревает до температуры 700...900°С имеющуюся в верхней его части мелкую сетку из жаростойкой стали или керамики. Раскалённая сетка излучает инфракрасные лучи, которые не поглощаются воздухом и, попадая на картер, преобразуются в тепло.

Инфракрасные излучатели относятся к самым эффективным приборам сжигания газа.

Надёжное и устойчивое горение в стационарных и передвижных излучателях зависит от скорости ветра. При скорости ветра более 5 м/с возможен срыв пламени и прекращение горения газа. Кроме того, из-за большого расхода газа значительны эксплуатационные затраты.

В этой связи представляют интерес подогреватели с жидкостными теплообменниками и съёмными инфракрасными излучателями. Теплообменник ёмкостью 1,0...1,5 л, изготовленный из стали, имеет входной и выходной патрубки для включения в систему охлаждения двигателя в самой нижней точке системы. При нагревании жидкости в теплообменнике обеспечивается термосифонная циркуляция жидкости в системе охлаждения, отчего прогревается весь двигатель.

Стоимость подогревателя невысокая, а срок службы без ремонта – 3...5 лет. Расход газа у данного подогревателя примерно в 2...3 раза ниже, чем у стационарных.

Воздухоподогрев. При воздухоподогреве тёплый воздух с температурой 60...80°С подаётся на двигатель автомобиля с заполненной системой охлаждения. Применяют подвод горячего воздуха на двигатель через радиатор или снизу.

Тёплый воздух, обтекая нижнюю часть системы охлаждения и нагревая воду, обеспечивает её термосифонную циркуляцию в системе охлаждения двигателя.

Индивидуальные средства обеспечения холодного запуска двигателя входят в конструкцию автомобиля.

К ним относятся следующие устройства:

– устройства, повышающие температуру в конце такта сжатия (свечи подогрева и электрофакельный подогрев впускного воздуха);

– устройства, обеспечивающие воспламенение впрыснутого в цилиндры топлива (свечи накаливания);

– устройства, осуществляющие подачу легковоспламеняющейся жидкости в цилиндры двигателя.

Для бензиновых двигателей применяют устройства впрыскивания легковоспламеняющейся жидкости. Пусковая жидкость впрыскивается в трубопровод или патрубок воздушного фильтра.

Электрическая система пуска сводится к обеспечению высокого напряжения питания стартера следующими способами:

– утеплением аккумуляторной батареи;

– применение предпусковой подзарядки аккумуляторной батареи;

– использование вспомогательных источников питания стартера при пуске.

Предпусковая подзарядка аккумуляторной батареи рекомендуется при температуре электролита ниже минус 10°С. Заключается она в зарядке аккумуляторной батареи током 20 А в течение 10 минут.

Вспомогательные источники питания стартера бывают двух типов. Преимуществом автономных источников питания является возможность их использования в полевых условиях.

Выпускаются также вспомогательные источники питания стартеров Э и Э312, питающиеся от трёхфазной сети.

Для подогрева двигателя применяются специальные устройства, которые устанавливаются на автомобиле. Для подогрева всасываемого в цилиндры двигателя воздуха применяются электрофакельные устройства, для подогрева охлаждающей жидкости – жидкостные подогреватели.

Свечи накаливания применяются для облегчения пуска дизелей. Они бывают с открытой спиралью и со спиралью, расположенной внутри защитного кожуха (штифтовые свечи) (рисунок 6.5).

Свечу накаливания с открытым нагревательным элементом устанавливают в камере сгорания таким образом, чтобы струи распыляемого топлива не касались спирали. Попадание частиц топлива на спираль хотя и улучшает процесс воспламенения топлива, но резко сокращает срок службы свечи. Штифтовые свечи накаливания устанавливаются таким образом, чтобы конус струй распыляемого топлива касался конца её кожуха.

а – с открытой спиралью; б – фланцевая; в, г – с закрытой спиралью 1 – спираль накаливания; 2 – стержень; 3 – уплотнительная шайба; 4 – корпус;

5 – изоляционная шайба; 6 – контактная гайка; 7 – изоляционная втулка; 8 – кожух.

Свечи накаливания с закрытой спиралью обладают большим сроком службы.

Выпускается много различных предпусковых подогревателей, которые работают на том же топливе, что и двигатель. Время подготовки двигателя к принятию нагрузки (разогрев, пуск и прогрев в режиме холостого хода) с применением предпускового подогревателя при температуре 60°С не должно превышать 45 минут.

Электрофакельное устройство предназначено для подогрева воздуха, поступающего в цилиндры дизеля. Оно обеспечивает пуск холодного дизеля при температурах до минус 25°С.

Предпусковой подогреватель предназначается для предпускового разогрева холодного дизеля. Разогрев двигателя обеспечивается в основном путём нагрева жидкости в системе охлаждения двигателя.

Подогреватель ПЖД-30 (устанавливается на автомобилях марки КамАЗ) обеспечивает разогрев охлаждающей жидкости и масла в поддоне картера двигателя. Разогрев обеспечивается за счёт выделения тепла при сгорании топливовоздушной смеси в горелке котла подогревателя. Тепло от котла подогревателя передаётся циркулирующей вокруг него в теплообменнике жидкости системы охлаждения. Теплообменник подсоединён к системе охлаждения двигателя.

Топливная смесь в горелке подогревателя воспламеняется электрической искрой, возникающей между электродами свечи зажигания под действием высокого напряжения. Высокое напряжение на электродах свечи зажигания создатся индукционной катушкой и транзисторным коммутатором.

Продукты сгорания топлива подогревателя через выпускную трубу направляются под масляный поддон двигателя и обеспечивают его подогрев.

Циркуляционный жидкостный насос, вентилятор, подающий воздух в горелку, и топливный насос приводятся в действие электродвигателем и представляют вместе с ним единую конструкцию, которая называется насосным агрегатом.

Они обеспечивают автоматическое поддержание теплового состояния дизелей жидкостного охлаждения независимо от работы самого дизеля.

Датчик температуры охлаждающей жидкости по внешнему виду похож на термореле (тепловое реле времени), управляющее работой пусковой форсунки. Однако принцип его действия совершенно иной. Если термореле – это простой выключатель, то датчик температуры двигателя – это термочувствительное сопротивление с отрицательным температурным коэффициентом. Отрицательный температурный коэффициент – это обратная зависимость между температурой нагрева и сопротивлением датчика, т. е. у холодного датчика сопротивление максимальное, и по мере нагрева его сопротивление уменьшается.

6.5.4 Влияние способов пуска на экологические показатели Все современные автомобили проектируются и изготовляются с учётом жёстких требований по уровню токсичных выбросов.

В составе выхлопа автомобиля содержатся следующие токсичные вещества:

– окись углерода (монооксид) СО является результатом неполного сгорания топлива (основной продукт выброса);

– оксиды азота NO и NО2 (обозначаемые для краткости NOX) образуются при высокой температуре сгорания (составляют меньшую часть);

– углеводород СН является результатом разложения углеводородов топлива;

– частицы топлива.

Величина выброса измеряется в граммах на 1 км пробега и в процентных долях общего выброса.

Вредные выбросы могут быть значительно уменьшены, если двигатель предварительно прогрет (рисунок 6.6).

а – уровень СО при пуске холодного и прогретого двигателя;

б – относительное уменьшение выбросов прогретого двигателя при температуре минус 20°С (от компании DEFA).

В зависимости от числа холодных пусков в течение года, применив подогрев, можно уменьшить долю вредных выбросов на 60…80%. Последние исследования показали, что зимой после запуска холодного двигателя 90% всех вредных выбросов СО и СН происходит именно во время первых километров движения. При запуске предварительно прогретого двигателя содержание вредных газов в выхлопе значительно уменьшается (в 5 раз), поэтому использование подогревателя мотора в холодное время года имеет огромный экологический эффект.

До введения Евро I выбросы автомобиля не должны были превышать 25 г/км (без учёта пуска). Если принять, что среднестатистический автомобиль в год пробегает 10 000 км, то за год их величина не должна превысить 250 кг.

Выбросы автомобиля по Евро I уже не должны превышать 3,7 г/км. При пробеге в 10 000 км их объём составит 37 кг на один автомобиль. Если же допустить, что в течение года производится 500 холодных пусков (по 2 в день), то годовой средний выброс одного автомобиля составит 69 кг.

С 1998 г. в Европе начали действовать нормы Евро II с дополнениями.

Автомобили, выпущенные согласно Евро II, должны иметь выброс, меньший 2,7 г/км, а Евро III – 2,5 г/км (таблица 3.10).

На основании этих данных можно подсчитать средний годовой объём выбросов при условии пробега в 10 000 км и 500 холодных пусков с эквивалентным пробегом 4 км. Применяя предпусковой подогрев для автомашин с катализатором, можно добиться снижения годовых выбросов в пять раз. Но таких «хороших» машин в сегодняшней России немного, поэтому для среднестатистического автомобиля уменьшение суммарного выброса всего в 1,7 раза тоже существенно.

Разогрев при помощи индивидуальных подогревателей. Ни отечественная, ни зарубежная автомобильная промышленность не создали конструкцию такого автомобиля, эксплуатация которого не затруднялась бы в холодное время. К числу облегчающих мер относятся улучшение смесеобразования, усовершенствование системы зажигания, применение индивидуальных подогревателей и ряд других.