лекция испытания подъемно-транспортных средств


Причины и виды изнашивания деталей
Процесс разрушения и отделения материала с поверхности твердого тела или накопления его остаточной деформации при трении, проявляющейся в постепенном изменении размеров или формы тела, называют изнашиванием, а износом — результат изнашивания, определяемый в установленных единицах (длина, объем, масса и т. п.).
Изнашивание — это сложная совокупность явлений, обусловленных физико-механическим и химическим взамодействием поверхностей деталей одной с другой и с окружающей средой. Его интенсивность зависит от внешних и внутренних факторов, действующих в области контакта. Чем интенсивнее внешнее воздействие и чем менее стоек материал деталей, тем больше износ.
В большинстве случаев изнашивание происходит при трении. При этом различают нормальное изнашивание, характеризующееся состоянием динамического равновесия при механохимичес-ком разрушении и восстановлении поверхностной микроструктуры, и повреждаемость — резко выраженное изнашивание, сопровождающееся изменением макрогеометрических характеристик, структуры и свойств поверхностных слоев. Конечный результат изнашивания — изменение размеров, формы и свойств материала деталей.
Изнашивание практически никогда не бывает однозначно: абразивное может сопровождаться усталостным, кавитационное — гидроабразивным. Но в большинстве случаев один из видов изнашивания является основным, определяющим срок службы детали.
Различают три группы: механическое, коррозионно-механическое и электроэрозионное изнашивания, которые в свою очередь Делят на несколько видов.
Абразивное изнашивание характеризуется процессами пластической деформации и резания, происходящими в микроскопических объемах поверхностных слоев материала. При взаимном скольжении двух тел происходит внедрение абразивных частиц в поверхности трения, смятие и срезание ими наружных слоев с этих поверхностей. При этом абразивные частицы могут попадать на поверхности трения извне, быть частью поверхности трения (более твердые гребешки неровностей одной из поверхностей) или же возникать при трении как результат процесса резания.

Рис. 1. Факторы, влияющие на интенсивность изнашивания
Глубина зоны пластической деформации колеблется от 0,0005 до 0,05 мм. Она уменьшается при увеличении скорости скольжения и растет при повышении давления в месте контакта.
Для повышения износостойкости деталей, подверженных абразивному изнашиванию, трущиеся поверхности упрочняют, их разделяют слоем смазочного материала, защищают зоны трения от попадания абразивных частиц и эффективно удаляют продукты износа.
Изнашивание при заедании происходит в процессе трения в результате схватывания, глубинного вырывания материала, переноса его с одной поверхности трения на другую и воздействия образовавшихся неровностей на сопряженную поверхность.
В настоящее время существует несколько теорий о возникновении заедания.

Рис. 2. Виды изнашивания
Согласно, поверхности трения имеют защитные слои, образованные в результате механической обработки, силового взаимодействия поверхностей между собой, с окружающей средой и со смазочным материалом. Слои состоят из окисных пленок и твердого раствора кислорода в металле. При трении в местах соприкосновения защитные слои разрушаются и вновь восстанавливаются, предохраняя микронеровности поверхностей от молекулярного контакта. В случае, когда разрушительный процесс становится превалирующим, происходит оголение внутренних слоев, сопровождающееся схватыванием, образованием «мостиков сварки», их разрывом и захватом металла. При дальнейшем развитии процесс заедания развивается лавинообразно, в результате чего на поверхностях образуются задиры и даже возможно заклинивание трущихся поверхностей.
Для повышения износостойкости при заедании следует увеличивать вязкость смазочных материалов, уменьшать скорости скольжения и удельные нагрузки. Большое значение имеет также правильный выбор материала пар трения.
Усталостное изнашивание возникает под воздействием циклических нагрузок и проявляется как результат усталости материала, под которой понимается процесс постепенного накопления повреждений, приводящих к изменению его свойств, образованию трещин, их развитию и разрушению Детали.
При развитии усталости различают 3 периода. В начальный период энергия, подводимая к Детали при циклическом нагруже-нии, вызывает в металле волны пластической деформации, кото-Рая в свою очередь воздействует на кристаллическую решетку. От приложенных сил в ней возникают локальные напряжения, Достигающие при достаточно большом числе циклов нагружения критических значений. В этом случае значения модуля упру, гости, твердости и предела прочности металла соответствуют его состоянию при нагреве до температуры плавления. Возникает ползучесть кристаллической решетки, сопровождающаяся ее раз. рушением и образованием микротрещин.

Рис. 3. Схема абразивного изнашивания: 1 — абразивные частицы; 2 — относительно более твердый гребешок

Рис. 4. Схема изнашивания при заедании: 1 — защитные слон; 2 — место сваривания оголенных внутренних слоев металла («мостик сварки»)
Во втором периоде происходит развитие микротрещин усталости. Подводимая энергия расходуется на разрушение межатомных связей.
В третьем периоде микротрещины развиваются в макротрещины. В дальнейшем процесс может идти по пути образования сетки трещин, отслоений и выкрашивания металла либо по пути образования единичных достаточно протяженных трещин. Последний более опасен, так как имеет скрыто протекающую и трудно диагностируемую стадию накопления остаточных результатов взаимодействия и часто сопровождается разрушением детали. Подобным образом разрушаются детали металлоконструкций.
Усталостное изнашивание возникает при различных способах циклического нагружения: при действии нормальных нагрузок, изгибающих или крутящих моментов (в металлоконструкциях и в деталях машин) при упругой деформации, распространяющейся в виде волн вдоль поверхности трения (на поверхностях трения, качения или скольжения).
Сопротивление усталости определяет деформация кристаллических решеток. Поэтому для повышения износостойкости деталей необходимо: увеличивать поверхностную твердость путем специальной механической, термической или химико-термической обработки; выбирать рациональные конструкцию и технологию изготовления детали, чтобы избежать концентраторов напряжения на поверхности и внутри материала (пор, раковин, термических напряжений в сварных швах); улучшать условия работы деталей (предотвращать возникновение резонансных колебаний, уменьшать коррозионное воздействие среды).Изнашивание при фреттинге по физической картине аналогично абразивному и усталостному, протекающим одновременно, но в отличие от них происходит при малых колебательных перемещениях поверхностей (шпоночных и шлицевых соединений). Износ при фреттинге ввиду малых относительных скоростей перемещения и отсутствия посторонних абразивных частиц существенно ниже. Однако отрицательным фактором является невозможность удаления продуктов износа из мест трения.
Пластическое течение материала возникает в результате действия сил трения при взаимном перемещении деталей. В месте контакта на поверхностях образуется упругая волна деформации, распространяющаяся в направлении относительного скольжения. При недостаточной твердости поверхностного слоя материала она вызывает его перемещение. В результате при большом числе циклов нагружения, например при обкатывании зубчатых колес, постепенно изменяется форма поверхности.
Гидроабразивное изнашивание — это результат абразивного действия твердых частиц, взвешенных в жидкости и перемещающихся относительно изнашиваемого тела. Характер изнашивания и размер износа зависят от количества абразивных частиц в потоке их размеров, твердости и скорости потока. Износостойкость деталей может быть повышена путем уменьшения скорости потока, применения плавных переходов в трубопроводах и увеличения радиусов поворота, а также использования дополнительных защитных устройств, например бронедисков в грунтовых насосах.
Газоабразивное изнашивание по характеру аналогично гидроабразивному, однако его интенсивность ниже, так как твердость частиц перегружаемого материала (зерна, цемента) существенно меньше по сравнению с частицами пульпы.
Кавитационное изнашивание возникает при движении твердого тела относительно жидкости. Течение жидкости характеризуется неравномерным давлением в потоке. Если оно упадет до некоторого критического значения рi (рис. 38), равного давлению насыщенных паров, в макрообъемах жидкости возникают условия для ее испарения и выделения растворенного газа, а следовательно, и для образования кавитационных пузырьков или каверн. Такие условия возникают при резком увеличении скорости течения из-за сужения сечения потока, при вихреобразовании — в центре вихря, при крутом изменении направления скорости потока.
Обычно оба процесса — испарение и выделение растворенных газов происходят параллельно. Но поскольку процесс выделения газов протекает относительно медленно, в практике приходится сталкиваться преимущественно с паровой кавитацией.
При кавитации поток жидкости становится двухфазным, что само по себе ухудшает условия работы машин (снижает к. п. д. трубопроводов, насосов). Однако главным является разрушающий эффект кавитации, заключающейся в том, что при последующем повышении давления в жидкости (при уменьшении скорости потока) пузырьки разрушаются, вызывая появление микрогидравлических ударов, бомбардирующих и разрушающих поверхности, которые обтекает жидкость.
Кавитационному изнашиванию подвержены все детали, работающие в среде движущейся жидкости. Уменьшить вредное влияние кавитации можно путем улучшения условий обтекания: придания деталям плавной формы, уменьшения шероховатости поверхностей и т. п.

Рис. 5. Схемы течений жидкости, благоприятных для возникновения кавитации
Коррозионно-механическое изнашивание является результатом механического воздействия, сопровождаемого химическим взаимодействием материала со средой.
Окислительное изнашивание возникает на поверхности трения и протекает следующим образом. Взаимодействие трущихся поверхностей вызывает микропластическую деформацию поверхностного слоя металла, в который из окружающей среды диффундирует кислород. В результате образуется легкотекучий тонкий слой металла, который выдавливается и удаляется из контактной зоны в виде продуктов износа.
На следующей стадии после предельного насыщения металла кислородом образуются его окислы, обладающие высокой твердостью и хрупкостью. В связи с отсутствием пластичности возникший корковый слой легко разрушается, вызывая сопутствующее абразивное изнашивание.
Стойкость к окислительному изнашиванию зависит от твердости металла и его химической стабильности. Поэтому для ее повышения необходимо упрочнять поверхности, применять стойкие к окислению металлы или насыщать поверхность детали инертными элементами.
Изнашивание при фреттинг-коррозии — это изнашивание при фреттинге, происходящее в окислительной среде, вследствие чего интенсивность его увеличивается, так как возникающие в результате окисления и отколовшиеся твердые частицы коркового слоя сами являются абразивным материалом, ускоряющим процесс.
Электроэрозионное изнашивание возникает на поверхности контактов в результате воздействия разрядов при прохождении электрического тока. При размыкании образуется электрический разряд, в результате чего контакты в пределах сечений, через которые протекает ток разрыва, кратковременно интенсивно нагреваются и расплавляются, происходит рассеивание и перенос с одной поверхности на другую частиц металла. При этом уменьшаются площади поверхности контактов, что в свою очередь ведет к росту переходного сопротивления и искрообразования. Изменяется форма контактов, их поверхность постепенно выгорает и становится пористой.
Для уменьшения электроэрозионного изнашивания необходимо следить за чистотой контактов, своевременно восстанавливать их форму и предотвращать вибрацию.
Закономерность изнашивания деталей
В процессе эксплуатации в результате изнашивания отдельные части машины или машина в целом достигают предельного состояния, при котором дальнейшая ее работа должна быть прекращена.
Ресурс машин обычно устанавливают исходя из соображений безопасности, необратимости ухода основных параметров за установленные значения, недопустимости увеличения интенсивности отказов выше закономерной для данного типа машины. Его можно определять расчетным методом. Такие расчеты выполняют для многих типов деталей, например для подшипников качения, зубчатых передач, деталей, подверженных циклическому нагружению. Для других деталей методики расчета отсутствуют, поэтому их ресурс йрогнозируют на основании обработки статистических данных, характеризующих результаты эксплуатации однотипных машин. Однако в обоих случаях действительный ресурс может существенно отличаться от расчетного.
При эксплуатации машин на скорость изнашивания деталей постоянно влияет большое число разнообразных, переменных по времени и трудно учитываемых факторов, таких, как нагрузки, различные по значению и характеру, абразивность и агрессивность перегружаемого материала, качество и сроки проведения технического обслуживания и ремонта и т. п. Кроме того, исходные характеристики деталей также являются неодинаковыми. Они зависят от свойств материала заготовок и технологии изготовления деталей.

Рис. 1. Изменение плотности распределения зазора при изнашивании трущейся пары «вал-втулка» (sM — Монтажный зазор неизношенных деталей)

Рис. 2. Диаграмма процесса изнашивания деталей
При изнашивании деталей различают 3 периода. В течение периода приработки I происходит смятие и срезание наиболее высоких гребешков неровностей, в результате чего уменьшается шероховатость поверхности, а распространяющиеся при трении волны деформации формируют структуру поверхностных слоев, повышая их износостойкость. Интенсивность изнашивания, характеризующаяся тангенсом угла наклона а кривой изнашивания 3 к оси абсцисс, постепенно уменьшаемся, достигая в конце периода некоторого постоянного значения (участок OA). Период приработки оказывает большое влияние на последующую работоспособность деталей. В это время не рекомендуется работа при максимальной нагрузке. Длительность периода незначительна по сравнению с ресурсом, но колеблется для разных типов машин в широких пределах. Так, для двигателей внутреннего сгорания она составляет десятки часов, а для механизмов передвижения кранов 1—2 года. Приработка деталей осуществляется как при стендовой обкатке машин после их изготовления или ремонта, так и в начальный период эксплуатации.
Второй период — период нормальной работы — характеризуется «нормальным» изнашиванием деталей. При этом износ на всем протяжении периода находится в допустимых пределах, при которых машина сохраняет работоспособность.
О развитии износа можно судить по виду участка АВ кривой изнашивания. Он может быть прямолинейным, когда скорость изнашивания постоянна на всем протяжении периода (tga=const). Это возможно, если внешние и внутренние факторы изнашивания остаются постоянными или меняются весьма незначительно. Участок АВ выгнут вверх, когда скорость изнашивания нарастает с увеличением наработки. Такое течение изнашивания наиболее характерно, так как постепенно нарастают отрицательные факторы: увеличиваются зазоры, изменяется твердость, накапливаются остаточная деформация и продукты износа и т.п.
В конце периода по истечении времени 7Д0П от начала эксплуатации износ соответствует допустимому значению 5Д0П, при котором детали еще работоспособны и прослужат до очередного планового ремонта, но один или несколько их параметров уже достигли установленных пределов, в результате чего возможно значительное ухудшение эксплуатационных характеристик сопряжения.
Изменение технического состояния ПТМ по времени
При работе ПТМ в их механизмах и узлах происходят сложные физические и химические процессы, являющиеся следствием воздействия на машину различных видов энергии. Среди этих процессов одни являются необходимыми или полезными, так как обеспечивают возможность выполнения машиной заданных функций (например, действие сил трения в паре тормозной шкив—обкладка), другие — нежелательными или вредными, так как приводят к ухудшению начальных параметров деталей, узлов и машины в целом (например, действие сил трения в подшипниках, старение материалов и др.).Вредные процессы, протекающие в подъемно-транспортной машине, зависят от трех видов энергии: механической, тепловой и химической.
Механическая энергия является результатом действия на элементы машины сил, возникающих при подъеме и перемещении труза, а также статических и динамических нагрузок от взаимодействия с внешней средой. Механическая энергия в машине может возникнуть и в результате перераспределения внутренних остаточных напряжений, имевшихся в деталях после изготов-.ления.
Тепловая энергия возникает при работе двигателей, приводных механизмов, тормозных и гидравлических устройств, электрооборудования, а также из окружающей среды.
Химическая энергия появляется в результате действия на элементы машины влаги, кислот и щелочей, содержащихся в воздухе и смазочных материалах, а также действия агрессивных составляющих перегружаемого груза (например, химических грузов,, соли и др.).
Действие перечисленных видов энергии на ПТМ можно представить как совокупность факторов внешней среды; внутренних факторов, связанных с рабочими процессами в машине, и эксплуатационных.
К факторам внешней среды относят климатические и запыленность зоны работы машины. Климатические факторы отражают влияние температуры окружающего воздуха и ее колебаний, относительной влажности воздуха, скорости ветра, туманов, метелей, пыльных бурь в зоне эксплуатации машин. Степень совместного воздействия климатических факторов на машину оценивают технической жесткостью холодного или жаркого климата.
На техническое состояние ПТМ речных портов значительно влияет техническая жесткость холодного климата и в первую очередь такие его факторы, как низкая температура, ветер и влажность.
Низкая температура воздуха особенно способствует увеличению частоты отказов металлических конструкций машин и металлических изделий в соответствии с природой хладоломкости металлов. Нехладостойкие металлы становятся особенно чувствительными к динамическим нагрузкам и концентраторам напряжений. С понижением температуры резко увеличивается вязкость смазочных материалов и затрудняется их доступ в узлы трения, что приводит к увеличению интенсивности изнашивания трущихся поверхностей.
Ветер динамически воздействует на элементы машин и вызывает большие напряжения, которые могут доходить до критических при совпадении частоты пульсации ветра с частотой собственных колебаний этих элементов.
При влажности воздуха выше 70% возникает атмосферная коррозия металлов, а попадание окислов в узлы трения интенсифицирует механическое изнашивание. Влага снижает сопротивление и электрическую прочность изоляции электрооборудования машин, что может вызвать и ее пробой. Попадание влаги в смазочные материалы и рабочие жидкости ухудшает их физико-механические свойства, что приводит к увеличению скорости изнашивания контактирующих поверхностей.
Запыленность как фактор внешней среды определяют геологические и климатические условия в зоне эксплуатации машин и характеризуется наличием в атмосферном воздухе частиц пыли.. Проникая в смазываемые узлы (подшипники, редукторы и др.), пыль загрязняет смазочный материал, снижает его свойства. Кроме того, твердые частицы пыли вызывают или увеличивают абразивное изнашивание трущихся поверхностей. Осаждаясь на нагревающихся при работе узлах машин (электродвигателях, тормоз-лых устройствах и др.), пыль уменьшает теплоотдачу и снижает их сроки службы. Пыль нередко приводит и к коротким замыканиям в объектах электрооборудования машин.
Внутренние факторы составляют силы трения и силы молекулярного взаимодействия соприкасающихся поверхностей, а также остаточные напряжения в деталях. Силы трения и силы молекулярного взаимодействия, вызывающие изнашивание деталей машин, рассмотрены в гл. 3.
К эксплуатационным факторам относят перегрузки деталей (узлов) машины, вызванные низкой квалификацией оператора (крановщика, водителя и т. п.), нарушением ПТЭ, случайными ударами о другие машины или препятствия, а также запыленность рабочей зоны машины, возникающую при перегрузке пылящих грузов. Концентрация твердых частиц в воздухе рабочей зоны, а соответственно и их влияние на техническое состояние деталей (узлов) машины могут быть весьма значительными. Пы-ление груза существенно зависит от климатических условий: при сухой и ветреной погоде оно, естественно, выше, чем при высокой влажности воздуха и безветрии.
Вредные процессы могут быть обратимыми и необратимыми. Обратимые процессы временно /изменяют параметры деталей, узлов под воздействием нагрузок или внешней среды. После прекращения действия возмущений деталь (узел) возвращается в первоначальное состояние (например, упругие и тепловые деформации изделий). Необратимые процессы прогрессивно снижают технические характеристики деталей, узлов и машины в целом с течением времени. К таким процессам относят изнашивание, усталость, коррозию, перераспределение внутренних напряжений и коробление деталей с течением времени.
По скорости протекания различают вредные быстропротекаю-щие процессы, процессы средней скорости и медленные.
Быстропротекающие процессы — это обратимые процессы, длящиеся доли секунды в пределах цикла работы машины (вибрации узлов, колебания рабочих нагрузок, изменения сил трения в подвижных соединениях и другие процессы, возникающие периодически в каждом цикле).
Процессы средней скорости длятся минуты или часы и приводят к монотонному изменению начальных параметров машины. К ним относят как обратимые процессы (например, изменение температуры двигателя внутреннего сгорания), так и необратимые (например, изменение интенсивности изнашивания деталей двигателя в период запуска, особенно при низких температурах).
Медленные процессы — это необратимые процессы, которые длятся дни и месяцы между периодическими осмотрами или ремонтами машины (изнашивание большинства деталей и узлов машины, перераспределение внутренних напряжений в деталях, коррозия, ползучесть и усталость металлов, загрязнение поверхностей трения и другие необратимые процессы).
Таким образом, необратимые вредные процессы при содейст-ии обратимых процессов приводят к необратимому изменению (снижению) свойств или технического состояния деталей, узлов. и машины в целом. Необратимое изменение свойств или состояния материала изделия в результате действия различных факторов называют процессом старения. Изучение процессов старения позволяет оценить изменение работоспособности и технического состояния машины в процессе эксплуатации.
В теории старения машин введено понятие годности, под которым^ следует понимать обобщенную характеристику служебных свойств машины, отражающую ее техническое состояние и способность выполнять заданные функции в течение срока службы до списания. Годность отражает фактическую степень старения машины, ее потенциальные возможности выполнять перегрузочные работы. В любой момент времени годность машины определяют как сумму годности составляющих ее деталей и узлов, соответствующим образом соединенных между собой. Условно машину делят на конструктивные, и неконструктивные элементы.
Конструктивные элементы — это все отдельные детали, независимо от их назначения, материала, массы, размеров и формы (рамы, валы, барабаны, подшипники, болты и все другие физические отделимые изделия). Конструктивные элементы, как и все реальные детали, могут быть восстанавливаемыми (ремонтопригодными) и невосстанавливаемыми (неремонтопригодными).
Неконструктивные элементы — это определенные факторы,, обеспечивающие необходимую связь конструктивных элементов машины и их нормальное функционирование. К ним относят сборку, регулирование, смазывание, окрашивание и другие работы указанного назначения, т. е. работы по техническому обслуживанию и ремонту.

Рис. 1. Изменение годности машины и ее элементов во времени: а — конструктивных группы 1; б — конструктивных группы 2 и неконструктивных группы 1: в — конструктивных группы 3 и неконструктивных группы 2; г — неконструктивны* группы 3; д — суммарный граф изменения годности машины; е — шкала периодичностей восстановительных работНапример, пусть для шеек нового коленчатого вала предусмотрено 3 ремонтных размера, и значит, его ремонтопригодность в начальный момент времени равна трем условным единицам, после первого ремонта двум, а после третьего — соответственно нулю, так как больше вал восстановлению не подлежит и после выработки ресурса работоспособности (расхода активной составляющей годности) должен быть заменен.При соединении конструктивных элементов группы 2 с элементами группы 1 выполнены необходимые работы по сборке, регулированию, смазыванию, окрашиванию, составляющие группу 1 неконструктивных элементов. Объем или стоимость этих работ примем за начальную годность G] неконструктивных элементов группы 1. Так как конструктивные элементы группы 2 ремонтируют один раз, то и неконструктивные элементы группы 1 будут возобновляться за срок службы машины один раз.
Сложив годности конструктивных и неконструктивных элементов по всем группам, получим суммарный график изменения годности машины (рис. 1, д), по которому в любой момент времени можно определить существующую и остаточную годность машины и составляющих ее элементов. Этот график дает наглядное представление о динамике изменения годности машины в течение срока ее службы, позволяет определить характеристики составляющих ее конструктивных и неконструктивных элементов. График позволяет также установить периодичность и объемы восстановительных работ, представленных на рис. 1, е в виде соответствующей шкалы. На протяжении срока службы машины выполняют следующие виды восстановительных работ: А — восстановление годности неконструктивных элементов группы 3, выполняемое с периодичностью tь- Б —восстановление годности конструктивных элементов группы 3 и годности неконструктивных элементов групп 2 и 3, выполняемое с периодичностью t2; В — восстановление годности конструктивных элементов группы 3, частичное восстановление годности конструктивных элементов группы 2 и восстановление годности неконструктивных элементов всех групп, выполняемые с периодичностью. Если принять, что конструктивные элементы группы 1 тоже восстанавливаемые, то появится еще 1 вид работ Г — восстановление годности всех элементов или полное восстановление машины, выполняемое с периодичностью Тсл = = 4f2. После этого вида восстановительных работ жизнь машиньг начинается как бы сначала. Изменение годности машины будет происходить точно так же, как и на предыдущем этапе ее эксплуатации, т. е. в этом случае мы имеем дело с идеальной машиной» у всех элементов которой неизменные и кратные сроки службы, а годность этих элементов в установленные сроки восстанавливают полностью. Срок службы до списания такой машины бесконечен.
Так как восстановление годности неконструктивных элементов идентично техническому обслуживанию, а восстановление годности конструктивных элементов — соответственно ремонту, указанные выше виды работ можно представить в терминах ТЭ: А — техническое обслуживание; Б — ремонт вида 1; В — ремонт вида 2; Г — ремонт вида 3. Объем и номенклатура каждого вида работ видны из графика изменения годности машины.
Изнашивание деталей и узлов общего назначения ПТМ
Механизмы ПТМ в большинстве случаев /работают под действием значительных переменных нагрузок в условиях высокой абразивности среды. При достижении износа, устанавливаемого ПТЭ, детали и узлы должны быть восстановлены (кли заменены. К деталям и узлам общего назначения относят: валы, оси, зубчатые колеса, подшипники, червячные передачи.
Изнашиваются шейки валов и оси в местах неподвижных и подвижных сопряжений с зубчатыми колесами, муфтами, подшипниками, шпонками и шлицевыми втулками. Основные виды изнашивания: абразивное, заедание, фреттинг, усталостное и коррозионно-механическое.
При изнашивании подшипников повреждаются рабочие поверхности и нарушаются условия смазки. Основные виды изнашивания подшипников скольжения: абразивное, заедание и коррозионно-механическое, подшипников качения — усталостное.
Изнашивание зубчатых колес проявляется главным образом в усталостном выкрашивании, заедании и в пластическом течении материала рабочих поверхностей зубьев. Последнее характерно для незакаленных открытых зубчатых передач. Пластическое течение материала наступает в результате действия сил трения при скольжении, в процессе обкатывания колес. При этом материал течет в поверхностном слое в направлении сил трения, образуя на поверхности зуба выступы и углубления. Одновременно с этим образовавшиеся выступы непрерывно сглаживаются за счет формообразующего действия обкатки. В конечном итоге форма поверхности зубьев искажается.
Допустимый износ зубьев зубчатых колес соответствует уменьшению толщины зубьев по начальной окружности при одностороннем износе на 15—20% и при двухстороннем не более чем на 30%.
Изнашивание деталей подъемно-транпортных машин
Процесс изменения физических параметров машинных деталей в условиях эксплуатации называется изнашиванием. Величина изменения этих параметров в принятых единицах измерения называется износом.
Изнашивание деталей машин происходит в основном в результате трения и сопровождающих его механических, физических, химических и тепловых факторов. В то же время ряд деталей может изнашиваться в результате развития усталостных явлений, старения материалов и коррозии.
Изнашивание при трении. Такое изнашивание представляет результат сложных процессов, характер которых зависит от многих факторов. Существует ряд систем классификации видов изнашивания при трении. Так, по классификации М. М. Хрущова виды изнашивания при трении сведены к трем основным группам: механическому, молекулярно-механическому и корро-зионно-механическому.
Механическое изнашивание может иметь подвиды: абразивное изнашивание, изнашивание от пластического течения материала, изнашивание от хрупких разрушений поверхностных слоев.
Абразивное изнашивание поверхности происходит в результате снятия малых стружек под режущим действием твердых частиц или неровностей более твердого из элементов трущейся пары. Такое изнашивание наблюдается как при работе деталей в абразивной среде (челюсти грейферов, захватные и несущие органы машин непрерывного транспорта, трубопроводы, насосы и сортировки установок гидравлического транспорта), так и при работе сопряженных трущихся пар (шарниры, подшипники, работающие в условиях полусухой смазки, тормозные и фрикционные пары, открытые зубчатые передачи).Изнашивание от пластического течения вызывается постепенным перемещением поверхностных слоев материала в направлении относительного скольжения, что ведет преимущественно к изменению формы поверхности или детали. Оно наблюдается во вкладышах подшипников, но также имеет место на зубцах термически не обработанных зубчатых передач и т. п.
Изнашивание при хрупком разрушении происходит при условиях, когда трущиеся поверхности в результате наклепа от пластических деформаций становятся хрупкими и постепенно разрушаются, последовательно обнажая все новые слои. Это может иметь место при трении скольжения, но особенно характерно для условий трения качения. В частности, таков характер износа рабочих поверхностей термически не обработанных крановых ходовых колес и подкрановых рельсов.
Оспенное изнашивание (питтинги) возникает при циклических контактных напряжениях на твердых поверхностях в условиях качения.
Под действием циклических. касательных напряжений, возникающих под контактными нагрузками, в подповерхностных слоях металла образуются трещины, которые выходят на поверхность и, соединяясь, образуют точечные раковины выкрашивания, в дальнейшем объединяющиеся в каверны большего размера. Такой характер изнашивания наблюдается на рабочих поверхностях подшипников скольжения и зубьях термически обработанных зубчатых колес.
Кавитационное изнашивание возникает при работе металлических деталей в жидкой среде при известных относительных скоростях движения деталей и жидкости, когда в последней образуются зоны пониженного давления. В таких зонах происходит массовое образование пузырьков пара, которые, переходя в зону нормального давления, разрываются, создавая циклические импульсы гидравлических ударов, разрушающие поверхность детали. Это, в частности, может иметь место в насосах установок гидротранспорта.
Молекулярно-механическое изнашивание является результатом молекулярного взаимодействия тесно сближенных поверхностей трущихся деталей. При этом в мгновенных контактирующих точках трущейся пары происходят последовательно схватывания и разрушения образовавшихся связей с появлением выступающих частиц, которые начинают разрушать сопряженные поверхности. В зависимости от условий такое схватывание возможно как при повышенных, так и низких температурах в зонах контакта. Например, так называемое «намазывание» (или «задиры»), наблюдающееся при работе трущихся пар в подшипниках скольжения, первоначально имеет молекулярно-механический характер.
Коррозионно-механическое изнашивание представляет собой процесс коррозионного изменения внешних слоев поверхностей трущейся пары под действием химического агента, сопровождающийся их механическим удалением и обнажением новых слоев, подвергающихся тому же процессу. Такой характер износа наблюдается на вкладышах свинцовистой бронзы двигателей внутреннего сгорания при работе на маслах с повышенной кислотностью.
Одним из подвидов коррозионно-механического изнашивания является окислительное изнашивание. Оно вызывается диффузией кислорода воздуха в деформирующиеся при трении поверхностные микрослои металла, в результате чего в них образуются твердые растворы или соединения с кислородом.
При образовании раствора кислорода в железе износ поверхности идет в форме перемещения (перетекания) поверхностных пленок металла. При образовании твердых кислородных соединений типа карбидов изнашивание развивается в форме выкрашивания поверхности. Окислительный износ наблюдается в цилиндрах и на шейках коленчатых валов двигателей внутреннего сгорания, в зубчатых передачах и подшипниках качения.
Усталостное изнашивание. Как известно, под действием циклических напряжений детали могут разрушаться в результате образования трещин, постепенно развивающихся в зонах концентрации напряжений. В ряде крановых деталей, подверженных циклической нагрузке, усталостные трещины являются едва ли не основным показателем выбраковки детали или элемента. Выбраковка стальных канатов также производится в основном в результате усталостного изнашивания.
Коррозийное изнашивание. Такое изнашивание, т. е. разрушение деталей под действием окружающей среды, может иметь химический характер или—что встречается чаще — электрохимический. Под действием коррозии не только снижается качество поверхностей и уменьшаются сечения, но могут ослабляться и межкристаллические связи в металле, как это, например, имеет место в паровых котлах.
Фретинг-коррозия. Этот вид коррозии поверхностей развивается в местах неподвижных посадок под действием циклических нагрузок и ведет к образованию усталостных трещин.
Развитие износа во времени существенно как для сроков службы деталей и узлов, так и для планирования ремонтных работ. В настоящее время расчетам сроков службы проектируемых деталей и машин в целом начинает уделяться особое внимание в связи с повышением требований к надежности и долговечности машин.
Расчеты на заданный срок службы давно применяются для ряда таких деталей, как подшипники качения, зубчатые передачи, а также для всех деталей, рассчитываемых на усталость по ограниченному пределу циклической прочности. Тем не менее пока такие расчеты, как. правило, не могут быть использованы для планирования ремонта машин, так как действительные сроки службы могут резко отличаться от расчетных.
На практике при планировании износа деталей наиболее часто исходят из предположения о линейной зависимости между временем работы детали и ее износом. Тогда, зная из статистических наблюдений полный срок службы детали, становится возможным планировать ее износ на промежуточные сроки и обратно.
Для многих деталей и, в частности, трущихся машинных пар, стальных канатов, втулочных цепей, предположение о линейном развитии износа близко к действительности.
Развитие износа типичной трущейся пары вал — втулка показано на диаграмме (рис. 1, кривая А).

Рис. 1. Диаграмма развития износа трущейся пары
В начальный период работы пары, длительность которого исчисляется несколькими десятками часов, имеет место относительно интенсивный- износ ее элементов, связанный со взаимной приработкой поверхностей. Этот период, соответствующий зоне I диаграммы, называется периодом приработки.
Затем интенсивность изнашивания начинает снижаться и приобретает стабильный характер в результате повышения класса чистоты трущихся поверхностей и площади их контакта. На диаграмме этот период соответствует зоне II, и здесь изнашивание характеризуется линией, близкой к прямой. Зона II соответствует нормальной работе пары, когда она может нести полную нагрузку и когда развитие износа практически пропорционально времени работы.
В известный момент интенсивность изнашивания пары снова начинает расти и, наконец, приобретает резко прогрессивный характер. Кривая износа при этом сильно изгибается вверх, что соответствует зоне III диаграммы — периоду аварийного развития износа. Видимо, в зоне III величина зазора выходит за пределы, при которых обеспечивается нормальный режим смазки.
Прямолинейный участок кривой А имеет угловой коэффициент tga, характеризующий скорость установившегося износа.
На практике скорость изнашивания v деталей измеряют в микронах за час работы детали. Следовательно, скорость изнашивания на участке II u = tga, если шкала абсцисс принята в’рабочих часах и шкала ординат — в микронах.
Известное представление о скоростях износа машинных деталей дают следующие показатели. Для тихоходных дизелей скорость изнашивания плунжеров топливных насосов, шеек коленчатых валов и поршневых пальцев лежит в пределах 0,002-0,15 мк/ч.
Изнашивание и восстановление деталей и узлов общего назначения
К деталям и узлам общего назначения могут быть отнесены в первую очередь подшипники, оси, валы, соединительные муфты, зубчатые, червячные и цепные передачи.
Подшипники скольжения. Работоспособность подшипников скольжения зависит от площади контакта между рабочими поверхностями вкладыша и шейки вала, условий смазки, а также от материалов и состояния этих поверхностей.
Большое значение для нормальной работы подшипника имеет масляный зазор, причем для подшипников, работающих на жидкой и густой смазках, требования к величине и точности соблюдения масляного зазора совершенно различны. Масляным зазором называется диаметральный зазор между шейкой вала и вкладышем, когда шейка вала опирается на поверхность вкладыша.
Для подшипников с жидкой смазкой, работающих в условиях жидкостного трения, масляный зазор является одним из основных факторов, определяющих возможность образования смазочного слоя оптимальной толщины, способного отделить шейку вала от вкладыша, и величина его может изменяться лишь в очень узких пределах.
На рис. 1 приведены схемы взаимного положения вала и вкладыша в условиях жидкостного трения. Рис. 1, а соответствует случаю, когда вал неподвижен (п = 0) и лежит на поверхности вкладыша с эксцентриситетом рис. 11 изображает положение вала в условиях вращения с некоторой скоростью п, при которой он полностью отделен от вкладыша слоем смазки h, и расположен с эксцентриситетом е по отношению к вкладышу.

Рис. 1. Схемы положений вала в подшипнике
Так как подшипники рассматриваемого типа допускают значительное увеличение первоначального (монтажного) масляного зазора, их износ во многих случаях начинает ограничиваться условиями допустимого смещения вала. Исходя из этого, для практического определения величины наибольшего допустимого износа крановых подшипников скольжения на густой смазке предельное увеличение первоначального масляного зазора может быть задано посредством коэффициента т, выбираемого в зависимости от того,, какое влияние на соседние узлы может оказать смещение вала при износе вкладыша.
За исходную величину монтажного масляного зазора условно берется наибольший зазор, определяемый принятой посадкой пары шейка вала — вкладыш. Тогда максимально допустимый в эксплуатации масляный зазор.
Подшипники качения. В процессе нормального изнашивания на рабочих поверхностях подшипников качения образуются пит-тинги, как результат циклических контактных напряжений в поверхностных слоях металла. Если подшипники работают при относительно небольших нагрузках, но в абразивной среде, абразивное изнашивание их рабочих поверхностей обычно развивается быстрее, чем питтинги, и тогда в результате общего износа в первую очередь увеличиваются радиальный Ар и осевой До люфты подшипника.

Рис. 2. Зависимость несущей способности подшипника на густой смазке от величины масляного зазора
Выбраковка подшипников качения производится при появлении первых питтингов на поверхностях качения, при повышенных люфтах внутреннего кольца относительно наружного, из-за износа посадочных поверхностей подшипника, а также при появлении трещин и местных выработок в кольцах, роликах и сепараторах. У подшипников кранов в большинстве случаев наблюдается образование питтингов на рабочих поверхностях, разрушение сепараторов и ослабление посадки на валах и в гнездах.
Для транспортеров, работающих на переработке навалочных грузов, изнашивание подшипников обычно носит абразивный характер, и скорость его развития в решающей мере зависит от конструкции и состояния противопыльных уплотнений их корпусов.

Рис. 3. Радиальный и осевой люфты шарикового подшипника, возникающие при износе (масштаб люфтов преувеличенный)
Замены отдельных изношенных и поврежденных деталей подшипников (за исключением сепараторов) не производятся, так как при этом нарушается точность сборки подшипника.
Валы и оси. Для валов наиболее характерно изнашивание шеек, установленных в подшипниках скольжения. Тем не менее, особенно в крановых механизмах, нередко имеют место износы валов по поверхностям неподвижных посадок и шпоночным отверстиям. Изнашивание шеек вала происходит значительно медленнее изнашивания вкладышей, и, как правило, ремонт шеек производится только через несколько смен вкладышей.

Рис. 4. Схемы расположения эллиптичной шейки вала в цилиндрическом вкладыше
При изнашивании шейки вала уменьшается ее диаметр и нарушается форма кругового цилиндра. При этом в продольном направлении шейка получает коническую (конусность), а в поперечном сечении эллиптическую (эллипс) форму. Конусность обычно вызывается упругими прогибами вала или неравномерной просадкой подшипника, а эллипс образуется в результате неравномерного износа, вызываемого периодическими изменениями нагрузки, связанными с углами поворота вала. Эллипс — характерная форма износа коленчатых валов поршневых машин. Он создает не устранимые путем регулировки повышенные зазоры в подшипниках, а также вызывает в них дополнительные динамические нагрузки.
Для шеек тихоходных валов, работающих в подшипниках с густой смазкой, учитывая большие величины допускаемых зазоров Smax, предельная эллиптичность шеек допускается до 0,002 от номинального диаметра вала. Для шеек вала быстроходных поршневых машин предельная эллиптичность составляет 0,05 мм.
Эллиптичность и конусность шеек валов устраняются шлифовкой или проточкой их на станках, а в некоторых случаях (у тяжелых крановых валов) вручную.
При недостаточно плотной посадке на вал зубчатых колес, муфт и подшипников качения вследствие взаимного перемещения посадочных поверхностей вал может получить износ,
после чего первоначальная посадка на валу и шпоночном соединении совершенно нарушается. Это особенно характерно для валов крановых механизмов, работающих в условиях крутящего момента переменного знака и высоких инерционных нагрузок.
Восстановление плотности посадки дёталей на валах должно, как правило, достигаться увеличением диаметра вала путем нанесения металла наплавкой или электролитическими методами, либо уменьшением диаметра посадочного отверстия детали путем наплавки или установки переходной втулки.
При наплавке металла на холодные валы без последующего отжига на них нередко появляются трещины. Образование таких трещин связано с температурными напряжениями и структурными изменениями поверхностных слоев основного металла вала под действием высоких температур, возникающих при наплавке.
Примеры характерных разрушений наплавленных валов приведены на рис. 23. Как видно из этого рисунка, в большинстве случаев линия излома вала проходит по границе наплавленного металла. Одним из лучших способов электродусовой наплавки является автоматическая наплавка под слоем флюса вала, предварительно подогретого до 300—350° с помощью электрических подогревателей.
Типичная форма износа валов кранов — это развитие усталостных трещин на галтелях и в других местах концентрации напряжений. В некоторых случаях заварка таких трещин, если они могут быть вырублены или выфрезерованы на полную глубину, возможна.

Рис. 5. Характер разрушений валов после наплавки металла: а — после заварки шпоночной канавки; б — после наплавки конуса; в — после наплавки посадочной поверхности; г — после наварки кольца
Зубчатые колеса. Наиболее типичными проявлениями изнашивания зубчатых колес являются уменьшение размеров зубьев по толщине в результате абразивного износа и перетекания поверхностных слоев металла, а также усталостное выкрашивание их поверхности в форме питтингов. В отдельных случаях наблюдается также образование задиров на поверхностях зубьев, связанное с молекулярно-механическим изнашиванием.
При взаимном перемещении двух находящихся в зацеплении зубьев они одновременно катятся и скользят друг по другу.
Направление сил трения на головках и ножках ведущего и ведомого зубьев различно, как показано стрелками на рис. 6. Из рисунка видно, что на головке и ножке ведущего зуба силы трения направлены от начальной окружности, в то время как у ведомого они направлены по ножке и головке к начальной окружности.

Рис. 6. Направление сил трения на головках и ножках ведущего и ведомого зубьев зубчатой пары

Рис. 7. Выкрашивание рабочей поверхности у ведущего и ведомого зубьев зубчатой пары
Вследствие этого и в результате пластической деформации поверхностных слоев металла под действием сил трения по линии начальной окружности на ведущих зубьях образуется впадина, а на ведомых — выступ. Это особенно характерно для термически необработанных зубьев в открытых передачах. У таких передач пластическая деформация и абразивное изнашивание зубьев опережают образование питтингов, которые здесь даже при больших износах обычно не наблюдаются.
Для закрытых зубчатых передач, менее подверженных абразивному изнашиванию, чем открытые, основной формой изнашивания являются питтинги. Последние начинаются на ножке зуба несколько ниже начальной окружности и затем распространяются по его высоте (рис. 25). У передач с термически отработанными колесами именно эта форма определяет их долговечность.
Наибольший износ по толщине наблюдается на ножках зубьев ведущих и на головках зубьев ведомых колес, причем в результате износа профиль зуба несколько изменяется.
Определение износа зубьев по толщине в редукторах обычно производится путем замера бокового зазора, и предельный допускаемый износ нормируется в зависимости от класса передачи и модуля зуба.
Искажение профиля зубьев, сопровождающее их износ по толщине, вызывает неравномерность вращения ведомого колеса, что для подъемно-транспортных машин с кинематической точки зрения особого значения не имеет, но вызывает дополнительные нагрузки и повышение шумности, связанные с появлением угловых ускорений. При этом следует иметь в виду, что при резком различии показателей твердости зубьев шестерни и колеса зубья последнего, даже при значительном износе, могут сохранить относительно правильную форму за счет формообразующего воздействия зубьев шестерни.
Исследование изнашивания крановых редукторов типов РМ-400 и ВК-400, проведенное сотрудниками ВНИИПТМАШа в прокатных цехах одного из металлургических заводов, показало средние скорости изнашивания зубьев колес порядка 0,4— 0,7 мк/ч. Так, для зубчатого колеса с модулем зуба т = 3 при 2 = 73 скорость изнашивания оказалась 0,4 мк/ч.
На рис. 8 приведены кривые распределения скоростей изнашивания зубчатых колес указанных редукторов. Как видно из диаграммы, дисперсия скорости изнашивания достаточно велика.
Общепринятой средней нормой предельного износа зубчатых колес крановых редукторов при одностороннем износе (работа под моментом одного знака) считается уменьшение толщины зуба по делительной окружности на 20%. Тогда для редукторов, работающих под моментом переменного знака, было бы возможно принимать предельный износ зуба по толщине равным 40%. Тем не менее в общем случае столь большой износ нежелателен как по соображениям статической прочности, так и потому, что для механизмов, работающих под моментом переменного знака, значительное увеличение мертвых ходов в связи с вызываемыми этим динамическими нагрузками представляется в ряде случаев опасным.
Для крановых зубчатых колес при одностороннем износе можно считать предельным уменьшение толщины зуба на 20%, а при двухстороннем —-не свыше чем на 30%.
При износе зубчатой передачи наиболее целесообразно заменять оба колеса пары или в крайнем случае одно из них. Однако на практике изношенные или поврежденные зубчатые колеса тихоходных передач иногда подвергаются ремонту. При этом в портах практикуется наварка рабочих поверхностей зубьев тихоходных колес с последующей фрезеровкой их или строжкой по шаблону. Такая практика может быть оправдана только как временная мера, до получения нормальных запасных частей.
Цепные передачи. Износ цепных передач проявляется в увеличении шага цепи и уменьшении толщины зубьев звездочек. Увеличение шага цепи вызывается износом шарниров; причем возможность ее дальнейшей работы может ограничиваться или потерей необходимого запаса прочности шарниров или опасностью схода цепи со звездочек.
Предельный износ цепи, характеризуемый увеличением шага, не является абсолютным и зависит от числа зубьев большей из звездочек. В частности, можно считать, что при числе зубьев большой звездочки, превышающем пятьдесят, предельный износ цепи ограничивается увеличением ее шага, а при меньшем числе зубьев — ослаблением шарниров.
В цепных передачах перегрузочных машин число зубьев на ведомой звездочке обычно превышает пятьдесят. В этих условиях предельный износ цепи имеет достаточно четкие границы, определяемые, как это будет видно из дальнейшего, условиями зацепления цепи со звездочкой.
Неизношенная ролико-втулочная цепь, имеющая шаг, точно соответствующий шагу зубьев звездочки, располагается на ней по схеме, приведенной на рис. 9, а. По мере износа шаг цепи Увеличивается и все шарниры, находящиеся на звездочке, кроме шарнира, несколько приподнимаются над впади-нами, причем положение каждого последующего шарнира определяется суммарной погрешностью в шаге, накопившейся от предыдущих звеньев цепи.

Рис. 8. Кривые распределения скоростей изнашивания зубчатых колес крановых редукторов: 1—4 — колеса с Z=26; Z= 18; Z=73, Z =81 редуктора PM-400 ; 5 и 6 соответственно колеса с Z=16 и Z—44 редуктора ВК-400
В предельном случае шарнир может выйти на кромку зуба. Очевидно, что чем больше зубьев на звездочке, тем больше получается накопление погрешности шага звеньев и становится меньше износ шарниров, при котором они выходят на кромку зубьев.

Рис. 9. Схемы расположения приводных цепей на звездочках: а — роликовой неизношенной; б — роликовой изношенной; в — зубчатой неизношенной (1) и изношенной (2)
Неизношенная зубчатая цепь располагается на звездочке, как показано на рис. 9, в пунктиром, причем передняя и зад-ня грани ее звена касаются соответствующих зубьев звездочки. По мере увеличения шага из-за износа цепь приподнимается на звездочке и начинает касаться ее зубьев только передними гранями своих звеньев.
Таким образом, для зубчатых цепей при прочих равных условиях можно допускать увеличение шага вследствие износа на 20% большее, чем для ролико-втулочных.
Для определения шага изношенных цепей измеряют суммарную длину 50 звеньев и полученную величину делят на число звеньев.
Изнашивание и ремонт подъемно-транспортных машин
Двигатели внутреннего сгорания по сравнению с другими агрегатами машин обладают относительно более высокой надежностью. Например, в общем количестве отказов автопогрузчиков на долю двигателей приходится только 14,8%. Надежность двигателей обеспечивается комплексом проектных, технологических и эксплуатационных мероприятий.
Отказы систем и механизмов двигателей возникают в результате нормального изнашивания деталей, статического и динамического разрушения, когда значения действующих нагрузок превышают допустимые для деталей.
Интенсивность изнашивания деталей зависит от значения и характера нагрузок. Оптимальным следует считать установившийся номинальный режим, рекомендованный эксплуатационной документацией завода-изготовителя. Любые отклонения от него приводят к снижению ресурса и преждевременному возникновению отказов. Большая частота набросов нагрузки вызывает необходимость длительной работы двигателей на мощности, близкой к максимальным значениям.
Исключительно неблагоприятно сказывается на ресурсе двигателей их пуск. Экспериментально установлено, что пуск двигателя в оптимальных условиях вызывает его износ, соответствующий 3—5 ч работы в установившемся режиме. Также отрицательно влияет неустановившийся тепловой режим двигателя. Недостаточная температура стенок цилиндра способствует конденсации на них имеющихся в продуктах сгорания топлива сернистой кислоты и водяных паров. В результате быстропротекаю-щей между ними химической реакции образуется серная кислота, коррозионная активность которой общеизвестна. Описанный процесс существенно замедляется или прекращается при температуре охлаждающей жидкости более 80 °С, так как при этой температуре пар не конденсирует.
В то же время особенностями выполнения отдельных операций являются: тщательность исполнения работ, широкое использование стендов, кантователей, специализированного инструмента и приспособлений, индивидуальный подбор и пригонка деталей, применение селективной сборки.
О взаимодействии деталей цилиндропоршневой группы, т. е. поршневых колец с гильзой (втулкой) цилиндра, можно судить по следующим факторам:— давлению кольца, которое складывается из давления, вызванного упругим сжатием кольца в цилиндре (Рст<0,05 МПа), и Давления сжстых газов, зависящего от дросселирующего эффекта зазоров между кольцом и канавкой, в силу чего для первого кольца оно равно Pi =(5^-12) МПа, для второго Р2 = 0,8 + 2 и для третьего Р3= (0,1+0,3) МПа;— высокой температуре и агрессивности газов в камере сгорания;— абразивным действиям попавшей в камеру сгорания пыли;— неодинаковым условиям смазки стенок цилиндра: чем ближе Участок расположения к камере сгорания, тем интенсивнее разрушается и окисляется слой смазочного материала.
Перечисленные факторы действуют таким образом, что максимальное значение износа стенок цилиндра лежит в зоне, соответствующей положению поршня в верхней мертвой точке. Кроме того, износ неодинаков по окружности цилиндра, в связи с дополнительным действием инерционных сил в плоскости движения шатуна он выше, чем в плоскости осей цилиндров.
Изнашивание канавок поршня происходит из-за подвижности поршневых колец (положения а, б, в). В результате абразивного изнашивания изменяется высота и форма канавки. Размеры скоростей изнашивания колеблются для стенок цилиндров в верхней зоне 0,037—0,12 мкм/ч, канавок под первое компрессионное кольцо 0,015—0,06 мкм/ч.
Дефектацию деталей ЦПГ выполняют путем измерения диаметров цилиндров в шести сечениях по длине цилиндра, по четырем измерениям в каждом сечении.
Втулки цилиндров хромируют при незначительных износах (до 0,2 мм), осталивают — при износах до 5 мм. При несъемных втулках применяют только механическую обработку на ремонтный размер. Обработку допускается выполнять как в стационарных условиях, так и с помощью переносных приспособлений без демонтажа двигателя. Допускается зачистка и полировка отдельных поврежденных мест, растачивание и хонингование внутренней поверхности втулки.
Процесс восстановления поршней состоит из операций протачивания и шлифования канавок на больший размер, развертывания отверстия под поршневой палец и шлифования боковой поверхности поршня. Канавки стальных поршней допускается восстанавливать путем предварительной их заварки и последующей проточки на номинальный размер.
При монтаже поршни подбирают таким образом, чтобы их диаметр сопрягался с диаметром втулки, в пределах допуска на сопряжение, а массы любых двух поршней двигателя в комплекте с пальцами и заглушками не отличались более чем на 10— 20 г.
В процессе абразивного и усталостного изнашивания деталей (КШМ) изменяются размеры и форма коренных и шатунных шеек и вкладышей подшипников, образуются трещины и погнутости деталей. При нарушении смазки (из-за падения давления масла) происходит быстрое разрушение подшипников в результате выплавления антифрикционного материала вкладышей.
Дефектация коленчатого вала заключается в измерении размеров и проверке его магнитно-порошковым и другими методами неразрушающей дефектоскопии на появление усталостных трещин.
Измерения желательно проводить на разметочной плите с использованием индикаторов и приспособлений. Участки вала, подлежащие правке, подвергают индукционному нагреву и в течение до 1 мин выдерживают под деформирующей нагрузкой.
Усталостные трещины обычно группируются в местах сопряжения шеек и щек. Концы трещин засверливают, трещины вырубают на всю длину и глубину и заваривают.
Изношенные шейки для восстановления размера диаметра допускается хромировать, однако, как правило, их обрабатывают на ремонтный размер: обтачивают, шлифуют и полируют так, чтобы отклонение от круглости было не более 0,02 мм. Вкладыши подшипников заменяют изготовленными или восстановленными по соответствующему ремонтному размеру.
Механизм газораспределения относят к надежным устройствам (примерно 3% отказов двигателя). Абразивному и усталостному изнашиванию подвержены распределительный вал, детали клапанного механизма.
Одна из распространенных неисправностей — это нагар на выпускных клапанах, принадлежащих к числу наиболее термически напряженных деталей двигателя. К тому же они работают при значительных динамических нагрузках, возникающих при ударе клапана о седло в момент посадки. Температура нагревания выпускных клапанов карбюраторных двигателей достигает 800— 840 °С, дизелей — 760—800 °С. В этих условиях несгоревшие наиболее тяжелые компоненты топлива, соприкасаясь с поверхностью клапана, коксуются и откладываются в виде Harapia. Низкая теплопроводность отложений способствует перегреву клапанов, а также может быть причиной нарушения герметичности камеры сгорания.
Нагар с фаски седла клапана удаляют путем притирки чугунными притирами, выполненными по форме клапанов. Фаски клапанов шлифуют, чтобы обеспечить предельное значение биения относительно оси штока 0,05—0,1 мм.
Отказы двигателя, связанные с неисправностями системы питания, составляют 15% всех отказов карбюраторных и 20% — дизельных двигателей.
Сборка и регулировка двигателя — наиболее ответственный этап ремонта. От их качества во многом зависит ресурс двигателя. Сборка двигателя состоит из операций сборки узлов и агрегатов. Собранные агрегаты регулируют, испытывают и в определенном порядке, предусмотренном технологическим процессом на сборку, устанавливают на двигатель.
В процессе сборки должен быть последовательный послеоперационный контроль. Без его проведения следующий этап сборки не допускается. Не рекомендуется повторно использовать упругие прокладки, а резиновые манжеты, асбесто-медные прокладки, шплинты и пружинные шайбы — не разрешается.
Испытание двигателей подъемно-транспортных машин
После завершения ремонта двигатели проходят стендовую обкатку, при которой осуществляются начальный этап приработки деталей и приемо-сдаточные испытания, необходимые для контроля качества ремонта и проведения окончательной регулировки двигателя.
Перед обкаткой двигатель заправляют рабочими жидкостями: систему охлаждения — горячей водой, обеспечивающей предварительный прогрев двигателя до температуры 60—70 °С, а смазочную систему — маловязким также нагретым моторным маслом.
Обкатка двигателя заключается в прокрутке коленчатого вала от внешнего привода на пониженной частоте вращения и работе двигателя на различных режимах в лечение 1,5—2 ч, т. е. пуск и кратковременная работа двигателя без нагрузки при последующем постепенном повышении ее до максимальных значений. О качестве ремонта на этапе обкатки можно судить по соответствию нормам работы двигателя в целом, давления масла и температуры охлаждающей воды и по отсутствию в масляных фильтрах свинцово-бронзовой стружки. Обкатка двигателя завершается в начальный период работы двигателя наПТМ. Ее продолжительность, включая стендовую, составляет 45—60 ч. При обкатке требуется более тщательное обслуживание двигателей и более частая смена масла. Запрещается развивать мощность более 0,75 номинальной.
Приемо-сдаточные испытания двигателей обычно проводят на стендах, оборудованных контрольно-измерительной и регистрирующей аппаратурой и системами питания, смазочной, водоснабжения и нагружения двигателя.
Частоту вращения коленчатого вала измеряют тахометром. Контроль расхода топлива ведут по мерному баку, присоединяемому к топливной магистрали и снабженному термометром.
Смазочная система стенда состоит из шестеренного насоса, термометров на входе и выходе масла и манометра на входе в главную магистраль. Система водоснабжения служит для подачи воды в двигатель и гидравлический тормоз. Она оборудована термометрами, теплообменником и насосом подпитки.

Рис. 1. Принципиальная схема систем стенда для испытания двигателей: I — питания; II — смазочная; III — водоснабжения; IV — нагружения
Нагрузочное устройство гидравлического торможения работает следующим образом. Крутящий момент от вала двигателя передается на подвижный диск тормоза, который, разгоняя протекающую через тормоз воду, сообщает ей вращательное движение. Кинетическая энергия воды преобразуется на дисках, заставляя корпус поворачиваться относительно оси тормоза. При этом перемещение тяг вызывает поворот зубчатого сектора и отклонение маятника с грузом. Угол отклонения маятника от вертикального положения соответствует определенному значению крутящего момента двигателя, считываемому со шкалы устройства.
Принято считать, что двигатель выдержал испытания, если все без исключения параметры соответствуют значениям, установленным в технической документации на капитальный ремонт.
После завершения испытаний двигатель на период хранения консервируют.
Испытания гидравлических систем подъемно-транспортных машин
В процессе эксплуатации для целей диагностирования технического состояния или контроля качества ремонта гидравлическое оборудование и гидравлические системы испытывают.
Перед испытаниями проводят визуальный контроль, в результате которого выявляют видимые дефекты и погрешности, допущенные прй сборке и монтаже.
Испытания Проводят при установившемся тепловом режиме и с использованием рабочей жидкости согласно технической документации на оборудование.
Контрольные йспытания после окончания ремонта проводят в 2 этапа: без нагрузки — на холостом ходу и ‘с нагрузкой. При работе на холостом ходу проверяют качество сборки (отсутствие перекосов и заедания деталей), отсутствие в системе газовоздушных пробок, при работе под нагрузкой — основные параметры, характеризующие работу агрегата или гидросистемы.
Насосы испытывают на стендах в соответствии с ГОСТ 14658—75 (рис. 1). При испытаниях определяют герметичность, уровень шума, подачу, к. п. д., потребляемую мощность и другие параметры. Полученные результаты сравнивают с паспортными.
Рабочая жидкость из бака забирается испытываемым насосом и по нагнетательной магистрали подается в мерный бак, проходя через нагрузочные дроссели и расходомер. Она также может сливаться через предохранительный клапан или сливной кран. Давление на входе измеряется вакуумметром, на выходе — манометром, подключаемым к сети через кран. Частоту вращения мотора электродвигателя и расходометра измеряют с помощью преобразователей частоты и фиксируют счетчиками импульсов. Работу стенда обеспечивают теплообменная и фильтровальная установки и термометр.

Рис. 1. Схема стенда для испытания насосов
По результатам испытаний строят графики функциональных зависимостей насоса (рис. 2).
Гидроцилиндры испытывают на стендах (рис. 3) в соответствии с ГОСТ 184*64—80., Проверяют значения внутренних и внешних утечек, плавность хода штока цилиндра, усилие, развиваемое на штоке, и другие параметры.
Регулируемым насосом рабочая жидкость подается из бака через фильтр, гидрораспределитель, вентили в одну из полостей испытываемого цилиндра. Давление поступающей жидкости регистрируют манометрами, а количество жидкости, перетекающей из полости в полость, — мерными емкостями (мензурками). Стенд, как и в предыдущем случае, оборудован фильтровальным и теплообменным устройствами, термометром и предохранительным клапаном.
Прочность гидроцилиндра проверяют в течение 3 мин давлением, превышающим номинальное значение не менее чем на 50%. Аналогично проверяют прочность и устойчивость штока, но при этом его выдвигают на 0,95—0,98 длины хода.

Рис. 2. Типовая форма функциональных зависимостей насоса

Рис. 3. Схема стенда для испытания гидроцилиндров
Внутренние утечки можно определять через 30 с после достижения в какой-либо полости цилиндра номинального давления. Жидкость, вытекающую из другой полости, собирают в мензурку и измеряют:.Давления страгивания и холостого хода измеряют манометрами. Поршень устанавливают в любое из крайних положений, давление плавно увеличивают до момента страгивания поршня. После начала плавного движения давление постепенно уменьшают до тех пор, пока поршень не станет перемещаться рывками. Последнее значение давления, при котором поршень еще перемещается плавно, является давлением холостого хода.
Усилие, развиваемое поршнем, измеряют динамометром, который устанавливают между корпусом и жестким упором и который фиксирует корпус гидроцилиндра от перемещений.
Гидросистемы испытывают в смонтированном виде с использованием, как правило, встроенных манометров, соединенных с нагнетательной магистралью.
Давление страгивания и холостого хода определяют при движении рабочего органа без груза из одного крайнего положения в другое.
Внутренние утечки распределителя проверяют путем подключения его сливной магистрали к мерному устройству, нагруже-ния испытываемой магистрали рабочим давлением (например, подъем груза номинального значения) и перевода золотника распределителя в нейтральное положение. Размер утечек, см3/мин, определяют по мерному устройству.
Суммарные внутренние утечки системы могут быть ориентировочно оценены по движению находящегося под нагрузкой рабочего органа при нейтральном положении распределителя.
Например, для автопогрузчиков скорость опускания каретки грузоподъемника оценивают под действием номинального груза, для механизма вылета кранов — изменением вылета при отключенном гидроприводе.
Давление срабатывания предохранительных клапанов проверяют при механическом или грузовом затормаживании рабочего органа. Давление срабатывания не должно превышать 125% номинального.
Испытания грузозахватных устройств
Испытания грузозахватных устройств проводят в следующих случаях: для проверки их соответствия требованиям технической документации на изготовление или ремонт — приемо-сдаточные испытания; для выявления отклонения характеристик от первоначальных значений, происшедших в процессе эксплуатации или для определения неизвестных характеристик, например зачерпывающей способности грейфера — периодические контрольные испытания.
К испытаниям допускаются предварительно тщательно осмотренные, полностью укомплектованные и исправные грузозахватные устройства. Особое внимание следует обращать на качество соединений: состояние резьб и сварных швов, затяжку и шплинтовку болтов, заделку концов канатов.
Испытания включают проверку грузозахватного устройства в действии без груза, с грузом, равным 125% номинальной грузоподъемности данного устройства, выдержку под пробной нагрузкой в течение: для грейферов 10 мин, стропов и других устройств— 3 мин. Испытания проводят с помощью крана или любого другого механизма, обеспечивающего необходимую грузоподъемность и безопасность испытаний.
Перед испытаниями грейферов при осмотре необходимо убедиться в том, что ролики и блоки свободно проворачиваются от руки, кромки ножей при закрытых челюстях плотно прилегают одна к другой. Допускается неприлегание кромок на длине не более 40% ширины челюсти при зазоре между кромками не более 5 мм. Вертикальное смещение кромок не должно превышать 20% их толщины. Грейфер должен быть смазан в соответствии с указаниями инструкции по эксплуатации.
Работоспособность грейфера без груза проверяют закрытием и раскрытием челюстей. Для этого грейфер подвешивают к крану в рабочем положении и поднимают поочередно на поддерживающих и замыкающих канатах. Челюсти должны двигаться без заеданий и скрипов.
Состояние грейферного полиспаста оценивают по возможности выхода канатов из ручьев блока при значительном ослаблении и провисании канатов или при наклоне грейфера на угол 90° в любую сторону.
Для создания пробной нагрузки грейфер заполняют однотипным грузом с большей насыпной плотностью, увеличивают количество груза в грейфере или симметрично подвешивают штучный гРУз непосредственно к челюстям.
Принято считать, что грейфер выдержал испытания, если в течение установленного времени челюсти самопроизвольно не раскроются, не появятся остаточные деформации силовых элементов, а повторное закрытие грейфера с грузом обеспечит необходимую плотность смыкания челюстей.
Для зачерпывания опускают полностью раскрытый грейфер с высоты 0,5 м на ровную поверхность штабеля свеженасыпанно-го (неслежавшегося) груза. Закрытие и подъем грейфера выполняют только с помощью замыкающей лебедки крана. После отрыва и успокоения грейфера снимают показания динамометра.
Для определения прочности стропы испытывают в растянутом состоянии, приложением долевой нагрузки к каждой ветви отдельно. При этом необходимо учитывать увеличение рабочего усилия в ветвях в случае их отклонения от вертикального положения.
Нагрузку прикладывают, подвешивая к стропу соответствующий по массе груз либо растягивая строп с помощью винтового или гидравлического домкрата.
При испытаниях следует соблюдать меры безопасности, ограждая строп защитным кожухом.
Считают, что строп выдержал испытания, если в течение установленного времени от действия пробной нагрузки он не разрушился.
Испытания кранов и перегружателей
Краны и перегружатели циклического действия испытывают после монтажа или переноса их на новое место работы, капитального ремонта или смены механизма подъема, ремонта металлоконструкции с заменой расчетных элементов или узлов, реконструкции, а также после установки нового сменного стрелового оборудования или крюковой подвески. Кроме того,ПТЭ регламентируют проведение испытаний грузоподъемных машин ежегодно перед началом навигации и после среднего ремонта плавучего крана.
При статических испытаниях кранов масса груза должна на 25% превышать грузоподъемность машины с целью проверки прочности ПТМ в целом и прочности ее отдельных элементов, а у стреловых кранов — устойчивости.
При статических испытаниях кранов стрелового типа стрелу устанавливают относительно ходовой платформы в положение, отвечающее наименьшей устойчивости крана; груз поднимают на высоту 100—200 мм.
При статических испытаниях козловой, консольный и мостовой краны (перегружатели) устанавливают над опорами крановых путей, а их тележку — в положение, отвечающее наибольшему прогибу (между опорами и на консоли); груз поднимают на высоту 200—300 мм. При испытании плавучего крана груз поднимают на высоту 150—300 мм от палубы.
Для кранов с переменным вылетом стрелы испытания проводят при максимальном и минимальном вылетах с соответствующей этим вылетам пробной нагрузкой.
Считается, что машина выдержала испытание, если в течение 10 мин поднятый груз не опустится на землю (воду), а также не будет обнаружено трещин, деформаций (в том числе остаточного прогиба моста, консоли) и других повреждений.
Динамические испытания проводят после статических (при удовлетворительном результате) грузом, масса которого на 10% превышает грузоподъемность крана, с целью проверки действия всех механизмов крана и их тормозов. Допускается динамические испытания береговых машин производить рабочим грузом.
При динамических испытаниях повторно поднимают и опускают груз с полной скоростью, а также проверяют в действии все другие механизмы грузоподъемной машины. Стрелы плавучих кранов при испытании перекладывают с борта на борт не менее двух раз.
У машины, оборудованной двумя механизмами подъема и более, испытывают каждый механизм. Массу груза при статическом и динамическом испытаниях этой машины определяют в зависимости от условий их работы (раздельная, совместная).
У кранов с переменной, в зависимости от вылета стрелы, грузоподъемностью испытания проводят на максимальном и минимальном вылетах с соответствующей этим вылетам пробной нагрузкой.
Тормоза проверяют путем внезапных остановок груза на произвольной высоте, а стрелы — в произвольном положении.
К работе допускаются только выдержавшие испытания машины.
 Испытания устойчивости вилочных погрузчиков
Безопасная работа погрузчиков с грузами определяется в основном их устойчивостью.
Заводами-изготовителями указывается номинальная грузоподъемность погрузчика, соответствующая наибольшему допустимому весу поднимаемого груза при определенном положении его центра тяжести и вертикально стоящей раме грузоподъемника. Если положение центра тяжести груза будет иным, соответственно должен меняться и вес груза, допускаемого по условиям устойчивости машины.
стерских. Иногда в портах производится модернизация погрузчиков, например, замена свинцово-кислотных тяговых аккумуляторных батарей железо-никелевыми. Такие мероприятия в большинстве случаев связаны с изменением веса и положения центра тяжести погрузчика и груза, что влияет на его устойчивость.
Во всех случаях, когда по тем или иным причинам исходная (заводская) устойчивость погрузчика изменяется, она должна быть проверена с тем, чтобы убедиться, что в новых условиях устойчивость удовлетворяет действующим нормам и не уменьшилась по сравнению с исходной. Такая проверка может быть выполнена путем определения фактического коэффициента грузовой устойчивости погрузчика на основании его натурных испытаний.
Фактический коэффициент грузовой устойчивости может быть найден для определенного груза, заданного положения грузозахватного устройства и рамы грузоподъемника. При этом момент груза определяется путем измерения плеча его центра тяжести, а момент собственного веса погрузчика — путем измерения давления на его задние колеса. Для измерения давления погрузчик без груза устанавливается задними колесами на весы, и его раме и грузозахватному устройству придается положение, для которого определяется устойчивость.
Требованиями техники безопасности предусматривается, что у погрузчиков, работающих в речных портах, коэффициент грузовой устойчивости должен быть не ниже 1,4 при самом неблагоприятном расположении груза на машине, т. е. в случае, когда максимальный груз поднят на максимальную высоту, а рама грузоподъемника наклонена вперед.

Рис. 1. Схема установки погрузчика на весы
Однако грузовая устойчивость погрузчика не полностью отражает действительное его поведение в работе. Случаи, когда бы погрузчик опрокидывался вперед от статической нагрузки, крайне редки. Большинство случаев опрокидывания вызывается резкими поворотами на большой скорости, на продольных и боковых уклонах и при резких торможениях. Опасность опрокидывания существует и при полностью поднятом грузе, несмотря на то, что водитель в этих условиях работает очень осторожно. Поэтому в настоящее время некоторыми заводами-изготовите-лями проводятся испытания устойчивости погрузчиков не только в статических условиях, но и в движении, с учетом возможности опрокидывания как в продольном, так и в поперечном направлениях.

Рис. 2. Схемы испытаний погрузчика на наклонном стенде
Относительно простой метод подобных испытаний, не требующий специального полигона и аппаратуры, разработан и рекомендован заводам-изготовителям Постоянной комиссией СЭВ по машиностроению в 1961 г. При необходимости более тщательного определения устойчивости погрузчика натурные испытания по методике, кратко излагаемой ниже, могут быть осуществлены и в условиях порта.
Работа погрузчика имитируется четырьмя испытаниями, связанными с установкой его на наклонную платформу в определенных положениях, при которых он должен сохранять устойчивость. При этом составляющая веса погрузчика, стоящего на наклонной платформе, имитирует силы инерции, возникающие при торможении или повороте погрузчика, движущегося по горизонтальному пути.
Испытание первое (рис. 2, а, д) соответствует нагрузкам, возникающим в случае штабелирования груза на максимальную высоту при осторожном управлении и работе на малой скорости. Для этого случая погрузчик с грузоподъемником в вертикальном положении и номинальным грузом, поднятым на максимальную высоту, должен сохранять устойчивость при наклоне вперед на угол 2,°3 (4%).
Испытание второе (рис. 2) создает нагрузки, эквивалентные возникающим при неожиданном торможении груженого погрузчика, движущегося вперед с максимальной скоростью. Здесь погрузчик в транспортном положении (грузоподъемник наклонен назад, вилы опущены) с номинальным грузом должен быть устойчив при наклоне вперед на угол 10°,2 (18%).
Испытание третье (рис. 2, в, е) имитирует худшие условия, возникающие при крутом повороте погрузчика, движущегося с малой скоростью при штабелировании. В этом случае погрузчик с номинальным грузом, поднятым на максимальную высоту, установленный с наклоном вбок на угол 3,°4 (6%) при раме грузоподъемника, до предела отклоненной назад, должен сохранять устойчивость.
Испытание четвертое (рис. 2, г, е) имитирует обстановку, возникающую при повороте погрузчика на большой скорости без груза. В этом случае вилы погрузчика устанавливаются в транспортное положение, грузоподъемник отклоняется назад и погрузчик получает боковой наклон. Угол наклона погрузчика 0 учитывает фактор скорости и принимается равным 15%+ 1,09 v.
Исследования надежности портовых подъемно-транспортных машин
Изучение надежности портовых перегрузочных машин и надежностных показателей их технической эксплуатации началось относительно недавно с исследований портальных и плавучих кранов. Исследования проводятся на основе собираемых в портах статистических данных по отказам и восстановлениям кранов и их отдельных узлов. При этом применяются два метода сбора первичной информации: отбор данных из технической документации портовых районов (вахтенные журналы, акты технических осмотров) и непосредственная фиксация работы машины специальными наблюдателями, ведущими кодированную запись на специальных картах. В дальнейшем собранная информация заносится на перфокарты, которые обрабатываются в необходимых аспектах на автоматических селекторных устройствах.
При статистических исследованиях отказов и восстановлений подъемно-транспортных машин достаточность объема информации обеспечивается за счет длительности наблюдения (одна — несколько навигаций) и размеров серий наблюдаемых машин. При этом фиксируются отказы, объекты отказов, а также, длительности восстановлений. Затем весь период наблюдений разбивается на ряд равных участков времени t (от 10 до 500 ч в зависимости от плотности изучаемого потока) и устанавливается число отказов, наблюдавшихся в каждом из этих участков, на основе чего составляется статистический ряд распределения отказов.
По восстановлениям фиксируются все моменты начала и конца восстановлений, на основе чего устанавливаются длительности восстановлений, также сводимые в статистические ряды.
Как примеры обработки статистических данных ниже приводятся два расчета (один для потока отказов, другой для потока восстановлений), проведенные на материале обследований.
Обкатка и испытания погрузчиков
Новые погрузчики для завершения процесса приработки деталей должны пройти обкатку. Во время приработки происходит интенсивное изнашивание деталей, поэтому на режимах обкатки необходимо:
— нагрузки увеличивать поэтапно;
— более тщательно выполнять обслуживание погрузчика, предусматривающее, в частности, регулярную подтяжку болтовых соединений, более частое смазывание, использование только рекомендованных смазочных материалов и их смену после окончания обкатки.
Обкатку должен выполнять водитель высокой квалификации на ровном участке территории порта с твердым покрытием.
Продолжительность обкатки автопогрузчиков 50 ч. Перед ее началом на холодном двигателе подтягивают гайки шпилек крепления головки блока. Обкатку следует начинать только после прогрева двигателя, а проверку работы грузоподъемника — после прогрева рабочей жидкости в гидросистеме. Не разрешается поднимать или транспортировать груз, превышающий в первые 5 ч обкатки 25% номинального, а к концу — 75%.
Обкатку электропогрузчиков осуществляют в течение 4 ч, для чего предварительно заряжают аккумуляторную батарею, проверяют состояние агрегатов и систем. На различных режимах осуществляют движение погрузчика и проверяют работу грузоподъемника: первые два часа без груза, в течение третьего часа с грузом до 50% номинального, в течение последнего часа с номинальным грузом. По истечении 50 ч работы проводят обслуживание в объеме ТО-1.
С целью диагностирования технического состояния погрузчиков, проверки качества ремонта или для выявления измененных основных характеристик после модернизации проводят статические и динамические испытания. Перед их началом проверяют комплектность погрузчика, состояние крепежных соединений, заполнение заправочных емкостей, наличие подтекания топлива, масла и гидравлических жидкостей, положение и крепление трубопроводов гидросистем. Скручивание, натягивание и касание рукавов о металлические детали не допускаются. Также проверяют работу контрольно-измерительных приборов и надежность крепления грузозахватного устройства.
При статических испытаниях проверяют прочность конструкции в целом, прочность отдельных агрегатов и узлов, а также продольную устойчивость погрузчика.
Тормозную систему контролируют на эстакаде с твердым и сухим покрытием, уклон которой 16% (9,1°). Погрузчик, нагруженный номинальным грузом, должен удерживаться на ней (без движения) ножным тормозом в течение 2 мин, ручным — 5 мин.
Для испытания грузоподъемника погрузчик затормаживают ручным тормозом и поднимают груз массой, равной 125% макси-шальной грузоподъемности. Груз размещают так, чтобы положение-его центра тяжести соответствовало паспортным данным. Раму грузоподъемника устанавливают в вертикальное положение. Груз-поднимают на высоту до 1 м и выдерживают при нейтральном положении золотника гидрораспределителя в течение 10 мин.
Считают, что грузоподъемник выдержал испытания, если за указанное время каретка самопроизвольно опустилась не более-чем на 10—20 мм (в зависимости от типа погрузчика), наклон рамы грузоподъемника, вызванный моментом от груза, не превышает 3°, не будут обнаружены потеки жидкости или запотевание в узлах гидравлической системы, остаточные деформации, трещины, расхождения швов и другие дефекты металлоконструкции..Динамические испытания проводят после успешного завершения статических для проверки работы тормозной системы, рулевого управления и других механизмов и агрегатов погрузчика в действии. Совершают контрольный пробег погрузчика на расстояние до 5 км.
Грузоподъемник проверяют в действии на номинальную нагрузку, когда его центр тяжести занимает паспортное положение. При торможении погрузчика ручным тормозом поднимают 10 раз груз на максимальную высоту при полностью отклоненной назад раме. Каждый раз при опускании груза 2—3 раза останавливают каретку. Кроме того, 10 раз отклоняют раму из одного крайнего положения в другое.
Считают, что погрузчик выдержал испытания, если не будут выявлены дефекты, препятствующие безопасной работе, а характеристики механизмов соответствуют технической документации на новый погрузчик.
Иногда в портах проводят модернизацию погрузчиков, в результате которой изменяется положение центра тяжести поднятого груза или погрузчика. Такое положение может возникнуть, например, при установке нештатного грузозахватного устройства или замене аккумуляторной батареи на новый тип. В этом случае необходимо проверить статическую устойчивость погрузчика.
Статическую устойчивость оценивают по значению коэффициента грузовой устойчивости расчетным путем или по результатам испытаний погрузчика на специальном стенде.

Приложенные файлы

  • docx 6856550
    Размер файла: 2 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий