Испытание агрегатов дорожных машин
После сборки наиболее ответственные узлы и агрегаты дорожных машин подвергаются испытаниям. К этим узлам и агрегатам относятся механические лебедки, редукторы, гидравлические приводы и насосы, коробки передач, двигатели внутреннего сгорания.
Испытания узлов и агрегатов могут быть производственные и контрольные.
Производственные испытания проводят для проверки качества ремонта и сборки узла или агрегата и для взаимной обработки собранных деталей.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Контрольные испытаниям роизводят для проверки качества продукции, выпускаемой ремонтным предприятием. Во время этих испытаний контролируют соответствие готовой продукции установленным техническим условиям на отремонтированный агрегат.
Производственные испытания. Отремонтированные агрегаты, особенно двигатели внутреннего сгорания, имеют срок службы меньший, чем новые.
Одной из причин, значительно снижающей срок службы отремонтированных агрегатов, является неудовлетворительное качество сборки деталей и плохая приработка их на стенде или отсутствие обкатки.
Вследствие того что на сборку поступают детали, бывшие в работе, отремонтированные или изготовленные ремонтными предприятиями, при оборке возникает ряд погрешностей:
1) вследствие неправильного соединения деталей, когда между сопряженными деталями имеются зазоры более допускаемых техническими условиями и несоблюдения размерных цепей;
2) в результате неправильной установки деталей, когда сопряженные детали имеют перекосы, непараллельность или неперпендикулярность осей, которые возникают из-за отсутствия или недостаточной точности контрольных приборов;
3) вследствие деформации деталей* у которых во время работы возникает коробление или старение, не учтенное и не исправленное при сборке;
4) вследствие небрежной сборки, когда с сопрягаемых деталей плохо удаляются масло, грязь и металлическая стружка и поэтому грязь попадает в смазку во время сборки деталей;
5) в результате неуравновешенности деталей, когда не производят балансировку деталей, работающих при больших окружных скоростях.
Погрешности сборки особенно легко обнаруживаются во время обкатки по ненормальному нагреву отдельных сопряжений, стукам, течи и т. д. Поэтому отремонтированные узлы и агрегаты после сборки должны подвергаться обкатке на стендах на режимах, установленных техническими условиями.
Несоблюдение режима обкатки приводит к перегреву и заклиниванию отдельных деталей, выходу из строя узла или агрегата. Обкатка агрегатов необходима потому, что в процессе механической обработки деталей невозможно получить поверхности трения, полностью подготовленных к восприятию эксплуатационных нагрузок.
Обкатка агрегатов является технологической операцией, существенно влияющей на долговечность этих агрегатов.
Период обкатки состоит из двух этапов:
а) микрогеометрической приработки, во время которой происходит выравнивание шероховатостей и упрочнение поверхности;
б) макрогеометричеекой приработки (исправление волнистости и отступлений от геометрических параметров поверхностей трения деталей), занимающей более длительный период времени.
Заводская обкатка отремонтированного двигателя вследствие своей непродолжительности выполняет только микрогеометрическую приработку, а макрогеометрическая приработка в этом случае происходит в первый период эксплуатации машины.
На первом этапе обкатки (микрогеометрическая приработка) происходит разрушение неровностей, остающихся после механической обработки, изменяются форма и размер неровностей, а их направление совпадает с направлением относительного движения при трении сопряженных деталей.
Происходящие в процессе приработки разрушения поверхностных неровностей улучшают микрогеометрию поверхностей трения, не изменяющуюся в дальнейшем при постоянстве условий износа (давлений, скоростей скольжения и др.). Поэтому продолжительность микрогеометрической приработки определяют средней величиной опорных площадок, а окончание приработки характеризуется тем, что взаимное проникновение выступов становится невозможным.
Для лучшей приработки желательно иметь оптимальный размер шероховатости, так как при повышенной шероховатости резко возрастает удельное давление в местах соприкосновения трущихся пар, а чрезмерно гладкие поверхности не удерживают смазку, ухудшая условия трения. В том и другом случае в начале приработки возможно возникновение задиров и преждевременный износ трущихся поверхностей.
Оптимальная чистота обработки поверхности зависит от условий трения деталей. Классы чистоты поверхностей трущихся деталей устанавливают в соответствии с конструкцией агрегата или узла независимо от технологического способа получения заданной чистоты. В основном стремятся обеспечить отсутствие задиров, наименьшие сроки приработки и в целом — наименьшие износы трущихся пар, т. е. наибольшее время работы до появления зазоров, превышающих допустимые.
Во время первого этапа обкатки происходит упрочнение поверхностного слоя металла в результате образования более мелкой микроструктуры этого слоя, что в значительной степени зависит от активности применяемой смазки.
На втором этапе обкатки (макрогеометрическая приработка) происходит исправление геометрии сопряженных деталей (бочкообразное, корсетности и овальности цилиндрических поверхностей, непрямолинейности и волнистости плоских поверхностей).
Причины образования макронеровностей трущихся пар изучены значительно меньше, чем причины, вызывающие образование микронеровностей, и зависят от целого ряда причин. К их числу относятся особенности применяемых металлов, методов их обработки, влияние температуры и механических нагрузок при обработке, а также перераспределение внутренних напряжений, возникающих во время изготовления заготовки.
Перераспределение внутренних напряжений в литых и кованых заготовках и в сварных металлических конструкциях происходит под влиянием неравномерного охлаждения отдельных зон различного сечения. С течением времени внутренние напряжения выравниваются и исчезают, но при этом происходит коробление детали.
В процессе механической обработки деталей из литых и кованых заготовок при неустраненных внутренних напряжениях и особенно при снятии внешнего слоя металла резкое перераспределение внутренних напряжений вызывает соответствующие деформации деталей и значительные макронеровности их рабочих поверхностей. Иногда эти деформации настолько значительны, что деталь утрачивает свою работоспособность.
Неравномерный нагрев детали во время механической обработки и неправильно распределенные усилия при сборке могут вызывать Дополнительные деформации, особенно при запрессовке деталей, а также при затяжке гаек или болтов. Деформация сопрягаемых деталей приводит к значительному удлинению процесса приработки, а иногда к задирам и заеданию деталей.
Оставшиеся в заготовках шатунов внутренние напряжения и перераспределение их в процессе механической обработки способствуют последующему изменению геометрии шатунов (скручиванию или изгибу), в результате чего возможны перекосы поршневой группы в работающем двигателе.
Значительные внутренние напряжения, которые не были устранены после отливки блока цилиндров двигателя, могут вызвать значительную деформацию последнего (перекосы опор коренных подшипников, несоосность отверстий и др.).
Детали узла или агрегата, вторично собираемые при ремонте, имеют отклонения вследствие длительной работы их до ремонта и высоких температурных режимов (детали двигателей).
При обкатке невозможно полное устранение деформаций сопряженных деталей, поскольку они являются упругими телами и приложение нагрузок вызывает местные упругие деформации, а также вибрации их отдельных участков.
Оценка приработки деталей двигателей внутреннего сгорания при обкатке производится по показаниям мощности механических потерь на трение. В качестве дополнительного показателя является изменение температуры смазочного масла в процессе обкатки при постоянной температуре охлаждающей воды на выходе из двигателя.
Мощность, затрачиваемая в первоначальный момент на обкатку агрегатов на стенде, является значительной вследствие неприрабо- танности деталей, затем резко падает и далее становится устойчивой, что свидетельствует об окончании периода приработки.
На рис. 92 показана кривая мощности, затрачиваемой на трение
Оценка приработки двигателя по мощности, затрачиваемой на трение, в основном охватывает приработку шатунно-поршневон группы, на трение которой в среднем расходуется около 76% всей мощности, а на трение в подшипниках коленчатого вала — 18%.
Большое влияние на скорость и качество приработки деталей оказывает вязкость применяемых масел. Рекомендуется при обкатке применять масла малой вязкости, вследствие большой их подвижности, которая способствует усиленному удалению продуктов износа и абразивных частиц с поверхностей трения. Одновременно с этим рекомендуется применять охлаждение масла с очисткой его фильтрами, как это производят на испытательных станциях двигателей внутреннего сгорания.
Чистое масло, подогретое до 45—50°, из резервуара (рис. 93) насосом через фильтр подается на линию стендов для обкатки двигателей. Проходя через масляную магистраль двигателей, оно смазывает поверхности трения деталей и сливается через спускное отверстие картера в воронку стенда. Оттуда по обратной магистрали масло стекает в резервуар и насосом через фильтр возвращается в резервуар.
Масло для обкатки двигателей должно содержать механических примесей не более 0,02%.
В зависимости от назначения масел в них вводятся присадки — растительные и животные жиры, олеиновая кислота и другие, повышающие прочность масляной пленки, понижающие температуру застывания масел, улучшающие их подвижность при низких температурах, противодействующие окислению масла, понижающие на гарообразование и проч.
Контрольные испытания производят для окончательной регулировки отдельных узлов, зазоров в сочленениях, устранения течи воды, масла, топлива и др.
Рис. 93. Схема масляной циркуляционной системы испытательной станции двигателей
Затем проверяют мощность агрегатов, число оборотов, расход топлива, бесшумность и надежность работы, нормальные давления, производительность, плотность сальниковых уплотнений (в редукторах, лебедках, гидравлических приводах и насосах).
Контрольные испытания узлов и агрегатов каждого типа машин производят по единому установленному режиму.
Испытание агрегатов дорожных машин
Испытание лебедки производят для проверки бесшумности работы, развиваемого тягового усилия на барабане (отсутствия буксования конусных муфт сцепления), надежного торможения барабана и управления лебедкой, отсутствия течи масла через сальники.
Испытание производят в течение 10—15 мин и при этом проверяют нагревание фрикционов и подшипников лебедки. Проверку действия тормоза, рычагов управления и плотности сальников, а также регулировку производят параллельно с проведением испытаний.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Рис. 94. Канатно-блочный стенд для испытания лебедок:
1 — фундамент; 2 — ручная лебедка; 3 — кран-укосина; 4 — рама; 5— стойка с блоком; 6 — испытываемая лебедка; 7 —тракторная рама; 8 — тракторная коробка передач; 9 — автомобильная коробка передач; w — электродвигатель мощностью 12 кв; 11 — груз весом 2,5 Т
В качестве нагрузочного устройства стенда может быть использован стальной канат (трос), закрепленный на барабане испытываемой лебедки (рис. 94), с подвешенным на его конце грузом. При этом груз должен помещаться в глубокой яме, из которой его не следует поднимать во избежание несчастных случаев, или подвешиваться на мачте, имеющей защитные ограждения. Для испытания применяют стенд, в котором для установки и привода лебедки использованы рама и задний мост трактора (см. рис. 94).
Испытание гидравлических приводов производят для проверки производительности, максимального давления, усилия и герметичности.
Испытаниям подвергаются масляные насосы, гидравлические цилиндры, распределители, трубопроводы и гибкие шланги.
На стенде (рис. 95) производят комплексное испытание насоса в сборе с распределителем и баком. Стендовые испытания заключаются в перекачке насосом масла без давления и под давлением. Без давления насос должен проработать не менее 30 мин с переменным числом оборотов от 526 до 925 в 1 мин. Под давлением насос должен проработать 10 мин, причем при 925 об/мин производительность его должна быть не ниже 175 л/мин, а температура нагрева масла —не более 80°. Изменение давления, развиваемого насосом, производится золотниковым краном; объем перекачиваемого масла замеряется мерным баком. Затем гидравлическая система должна быть проверена под номинальным давлением в течение 2 мин. При этом не должно наблюдаться течи масла через сальники корпуса насоса и распределителя, а также через прокладки крышек и фланцев соединений. После испытания регулируют предохранительный клапан на максимальное давление и пломбируют его.
Рис. 95. Стенд для испытания гидравлических приводов:
1— сливной бак; 2 и 9 — краны; 3— мерный бак (200 л); 4 — фильтр; 5 — насос; 6 — клино- ременная передача; 7 — электродвигатель; 8 — трубопроводы; 10 — цилиндр; 11 — распределитель; 12 — манометр; 13 — груз
Испытание распределителя производят на этом же стенде. При установке скалки в нейтральное положение и подводе от наноса масла при максимальном давлении оно должно выходить через отверстие в цилиндре в количестве не более 2 см3/мин на протяжении 5 мин. При заглушённом отверстии в цилиндре и установлении скалки в положение «подъем» и «спуск» масло не должно течь через отверстие в бак. Продолжительность испытания — 5 мин, усилие, необходимое для передвижения скалки в масле, не должно превышать 5 кг.
Испытание гидравлического цилиндра производят после его полной сборки при рабочем давлении в течение 15 мин. При этом течь масла и потение через крышки, соединения фланцев и сальники не допускаются.
Испытание гидравлических цилиндров с плоским днищем производят на стенде, у которого шток испытываемого цилиндра (рис. 96) закрепляется пальцем к раме. На днище цилиндра через сферическую надставку действует груз, подвешенный на рычаге. Нагнетанием масла в нижнюю часть цилиндра необходимо преодолеть момент, развиваемый грузом.
Шток гидравлического цилиндра, заполненного веретенным маслом, под нагрузкой 5 Г не должен опуститься более чем на 2 мм в течение 30 мин.
Испытание и регулировку топливных насосов, подкачивающих помп и фильтров дизелей производят на универсальном стенде. На этом стенде можно производить полное испытание топливных насосов, а именно: общий контроль насоса на различных оборотах, контроль и регулировку момента впрыска топлива и контроль продолжительности впрыска при различных режимах, контроль и регулировку равномерности подачи топлива насосными элементами и установление максимальной подачи.
