Технические науки/4. Транспорт

Данияров Н.А., Жалгасбеков А.З., Жалгасбекова А.А., Ораз А.Р.

Евразийский национальный университет им.Л.Н.Гумилева, Казахстан

неразрушающий контроль ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ транспортной ТЕХНИКИ

Использование высокопроизводительных машин позволило значительно увеличить производительность сельского хозяйства. Широкий спектр условий эксплуатации и сложность технологических операций отраслей производства предопределили большой типоразмерный ряд транспортной техники (ТТ). Внедрение ТТ в практику работы сельского хозяйства позволяет повысить уровень механизации работ и сопровождается существенными изменениями во всех звеньях производства. ТТ является дорогостоящим и сложным в обслуживании и эксплуатации, поэтому рассмотрение технико-экономических характеристик перед принятием решения о выборе типа внедряемой машины является важным этапом комплексной механизации сельскохозяйственного производства.

Конструкции ТТ непрерывно совершенствуются. Основным направлением развития машин является расширение типоразмерного ряда.

Основными причинами отказов этих дорогостоящих машин являются тяжелые технические условия и несовершенство технической эксплуатации ТТ, что приводит к значительным простоям машин в ремонтах, сокращению планового фонда времени работы. Снижение качества работы функциональных систем и агрегатов, аварийные отказы во многом связаны с низким качеством ремонта. Так, например, ресурс агрегатов, прошедших ремонт в 2-11 раз ниже ресурса новых агрегатов завода-изготовителя. [2]

Одной из основных причин малой эффективности эксплуатации ТТ является отсутствие системы мониторинга технического состояния машин с применением методов и средств диагностики.

Значения ресурса до отказа ТТ изменяются в значительных пределах. С тем, чтобы избежать отказа необходимо при определенной наработке машины (агрегата) по данным диагностирования установить прогнозируемый и остаточный ресурс. В соответствие с этим намечаются сроки замены агрегатов или остановки машины на ремонт что позволит предотвратить аварийные ремонты и повысить безотказность работы агрегатов. Переход к системе ремонта по техническому состоянию (ТС) с использованием средств и методов технической диагностики (ТД) требует более оперативного документооборота по информации о ТС ТТ, составлению заявок на запасные части, ведомостям дефектов и т.п. Избежать ошибок при планировании ремонтных работ можно лишь при внедрении современной комплексной информационной системы компьютерного управления техническим обслуживанием и ремонтом оборудования предприятия.

Большое разнообразие типоразмеров ТТ, значительное число диагностических параметров, методов и средств актуализируют обобщение достигнутого уровня ТД. Обеспечение качества ТТ невозможно без широкого использования технических средств диагностирования [3]. Ведущими производителями машин широко используются автоматические системы технического диагностирования технологического оборудования.

Анализ систем контроля современной ТТ [3] показывает что, наиболее правильной представляется классификация по признакам, характеризующим их внутреннее строение и функционирование. В настоящее время получили широкое распространение компьютерные системы, которые обрабатывают данные, получаемые в виде электрических сигналов с автоматических датчиков. Важнейшей характеристикой данных систем является точность и быстрота их выполнения, особенно при диагностировании дорогостоящих агрегатов и мало изменяющихся величин.

Например, системы управления двигателями Detroit Diesel серии 60 с электронной системой управления DDEC III управляют: топливоподачей, тормозом замедлителем и остановкой двигателя. В системе предусмотрены линии связи с трансмиссией и вывод диагностических параметров. Кроме основной информации учитывается давление и температура масла, а также расход воды.

Применение автоматических, встроенных в составные части ТТ, средств диагностирования и изготавливаемых вместе с машиной, позволяет:

q снизить трудоемкость технического обслуживания, ремонта и вспомогательных операций диагностирования,

q повысить точность измерений и результатов диагностирования,

q обеспечивает остановку машины при аварийной ситуации или неэкономичной работе.

При эксплуатации происходят необратимые изменения в конструкции ТТ, связанные с ухудшением технического состояния составных частей, которые приводят к отказам. [4]

Для диагностики двигателя применяется спектральный анализ масел, позволяющий определять интенсивность износа подшипников коленчатого вала, цилиндров двигателя, колец и поршней по концентрации железа, алюминия, свинца, хрома, меди и других металлов. Спектральный анализ позволяет определить концентрацию кремния и бария.

Выявлена высокая чувствительность u информативность метода: резкое изменение концентрации при самих незначительных изменениях интенсивности износа. Необходимо учитывать, что доливы и замены масла лишь временно нарушают этот процесс.

Об этом свидетельствуют также исследования ведущего производителя ТТ - фирмы Катерпиллар [3], которая разработала программу послепродажного системного отбора смазок (СОС) для обеспечения максимально эффективной и продолжительной работы двигателей. Эта программа является надежным средством ранней диагностики, позволяющим выявить в масле следы металлов и других включений. СОС позволяет своевременно обнаружить потенциальную причину неисправности и предотвратить дорогостоящие простои оборудования. С помощью СОС можно определить эксплуатационные качества масла и степень износа узлов.

В ходе контроля концентрации металлов в масле устанавливаются нормальные скорости износа деталей. Многие неисправности можно обнаружить по существенному увеличению скорости износа или степени загрязнения масла по сравнению с прежними анализами.

Этот метод позволяет обнаружить неисправности, связанные с износом деталей и с постепенным накоплением в масле компонентов грязи, топлива, воды и антифриза. Диагностика двигателя по химическому составу охлаждающей жидкости [4] позволяет предотвратить внутреннюю кавитацию и коррозию деталей системы охлаждения и определить способность охлаждающей жидкости по защите от кипения и замерзания. Анализ охлаждающей жидкости основан на периодическом отборе проб.

Мониторинг технического состояния ТТ проводится с целью непрерывного анализа текущего состояния оборудования, назначения сроков его детального обследования для оценки и прогнозирования технического состояния, а также для определения необходимых профилактических и ремонтных воздействий. Мониторинг является частью системы управления и позволяет установить:

1. порядок безопасной эксплуатации ТТ с использованием методов неразрушающего контроля,

2. порядок определения расчетной наработки ТТ за срок амортизации с учетом условий эксплуатации на горнодобывающих предприятиях корпорации и сравнения ее с фактической наработкой машин,

3. технические требования к деталям и составным частям ТТ оборудования,

4. порядок обследования машин для принятия решения по их эксплуатации, обслуживанию, ремонту и материальному снабжению ТТ.

Для проведения контроля созданы лаборатории анализа и обработки масел. Они оснащены современными приборами контроля и укомплектованы аттестованными специалистами высокой квалификации. Результаты контроля методами технической диагностики (наряду с результатами стандартных регламентных поверок при ремонте) в обязательном порядке актируются и являются основными документами при обследовании машин и принятии решения об их дальнейшей эксплуатации, ремонте или списании.

Организация мониторинга ТС ТТ на стадии технической эксплуатации обеспечивает системный контроль технического состояния оборудования, получение достоверной информации об эффективности системы управления предприятия и существенно снижает затраты на плановые обследования машин.

ЛИТЕРАТУРА

1. Абдрахимов У.Т., Данияров Н.А., Жалгасбеков А.З. О возможности производства шасси самоходного оборудования в условиях Республики Казахстан. Вестник КарГТУ. Караганда 2002 г.,вып.4.

2. Филимонов А.Т., Корник П.И., Данияров Н.А, Жалгасбеков А.З. Техническая диагностика в системах ППР. / Енбек нарығындағы мамандар бәсекелестегін көтеру мәселері. 2 Халықаралық Байқоныров оқуларының ғылыми жинағы. Жезқазған 2002.

3. Филимонов А.Т, Данияров Н.А., Жалгасбеков А.З. Анализ технических средств диагностики транспортной техники. / Труды университета.Издательство КарГТУ. Караганда 2002, вып 3

4. Данияров Н.А., Жалгасбеков А.З. Диагностика дизельного привода транспортной техники по параметрам рабочих жидкостей. / Труды университета.Издательство КарГТУ. Караганда 2003, вып 1