Неисправности агрегатов колесных машин, возникающих в условиях эксплуатации

АННОТАЦИЯ

В условиях эксплуатации колесных машин наибольшие количества неисправностей происходят в агрегатах трансмиссии из-за повышенного износа и поломка зубьев шестерен по их толщне, внутреннего и наружного колец и тел качения подшипников, зубьев шлицевых соединений и пластической деформации зубчатых муфт переключения передач.

ABSTRACT

In the conditions of operation of wheeled vehicles, the greatest number of malfunctions occur in the transmission units due to increased wear and breakage of the gear teeth according to their thickness, the inner and outer rings and rolling bodies of bearings, the teeth of spline joints and plastic deformation of gear shift clutches.

Ключевые слова: неисправности агрегатов, колесные машины, условия эксплуатации, шестерня, подшипники качения, шлицевые соединения, муфты переключения передач.

Keywords: malfunctions of aggregates, wheel machines, operating conditions, gear, rolling bearings, spline joints, gear shift clutches.

В процессе наблюдения 18 тракторов ТТЗ-60 и 24 тракторов ТТЗ-80 в эксплуатационных условиях обнаружены 474 отказа.

Из этих отказов 203 относятся к тракторам ТТЗ-60, а 271 отказов – к тракторам ТТЗ-80. По данным табл. 1, наибольшее количество отказов приходится на двигатели внутреннего сгорания - 42,67% тракторов марки ТТЗ-60 и 45,21% - ТТЗ-80; агрегатам трансмиссии, соответственно, по этим маркам тракторов составили 31,58% и 28,76%.

Таблица 1.

Распределение отказов тракторов ТТЗ-60 и ТТЗ-80 по агрегатам и узлам

Изучение возникновения отказов агрегатов трансмиссии в процессе эксплуатации тракторов указанных марок показало, что основной причиной их появления в коробке передач являются чрезмерный износ и поломка зубьев шестерен, внутреннего и наружного колец и тел качения шариковых и роликовых подшипников [1]. Преобладающим дефектом шлицевых валов, приводящим к отказу агрегатов трансмиссии, в основном, является износ зубьев шлиц по толщине, при этом редко встречаются случаи их поломки. В заднем мосту и дифференциале наиболее часто наблюдается увеличенный износ зубьев по толщине и выкрашивание рабочих поверхностей зубьев пар конических, цилиндрических, полу осевых шестерен и сателлитов.

Материалы, опубликованные в литературных источниках, также показывают, что наиболее распространенными отказами коробки передач, заднего моста и бортовых балансиров являются износ и повреждения зубчатых колес, ва­лов, подшипников качения и муфт переключения передач .

Расчеты, полученные в табл. 2, говорят о том, что в автоавтоколонне №2510 имеющих в составе 130 автомобилей, с грузоподъёмностью 6-8 тонн, направлены на устранение отказов, возникших в агрегатах и узлах в течение года, что составило 43580 часов, т.е. среднем на одного автомобиля приходится более 337 часов. Если учесть среднее время пребывания в наряде, то среднегодовой простой составляет 34 дня [2].

Таблица 2.

Анализ простоя автомобилей грузоподъемностью 6-8 тонн из-за устранения отказов в течение одного года

При подсчете времени простоя автомобилей и устранения возникших отказов учитывалось: коэффициент технической готовности парка автомобилей; количество рабочих дней в году; продолжительность рабочей смены слесаря-ремонтника и количество автотранспорта по данной грузоподъёмности на начало года. Установлено, что наибольший простой автомобилей происходит из-за отказа агрегатов трансмиссии, при этом простои из-за отказов коробки передач составили 13% и для заднего моста 14% от общего времени простоя по автомобильному хозяйству. Доля экономических затрат на ликвидацию простоев автомобилей по автохозяйству для агрегатов трансмиссии составила 39%, здесь в подсчетах затрат также учитывались затраты на установку и себестоимость запасных частей, использованных для восстановления работоспособности агрегата. Потеря средств в виде получаемых доходов из-за простоя автомобиля на устранение отказов в агрегатах составила 37% от общей потери доходов, предусмотренных на устранения отказов [3, 4].

Таблица 3.

Распределение дефектов в замененных деталях агрегатов трансмиссии автомобилей грузоподъемностью 6-8 тонн в течение одного межремонтного периода эксплуатации

Данные, приведенные в табл. 3 показывают, что заменённые из-за износа зубья шестерен по толщине в автомобилях грузоподъемностью 6-8 тонн в результате попадания абразивной пыли в масла агрегатов в процессе эксплуатации составляют 48,4% [5].

За межремонтный период эксплуатации автомобилей 19,5% шестерен заменяются в результате возникновения схватывания на головке и на ножке зубьев, где происходят наибольшие проскальзывания. Это возникает особенно после стирания с поверхности зуба цементированного или закаленного током высокой частоты слоя. В начале эксплуатации в зоне полюса зацепления зубчатых колес вероятность усталостного разрушения (образования питтинга) повышается, значение которого в целом для зубчатых колес, работающих в масле, составляет 13,1%. По меньшей мере зубчатые колеса выходят из строя из-за пластической дефор­мации, хрупкого разрушения и деформации при кручении [1, 2].

Дефекты на шлицевых соединениях возникают в основном в результате пластической дефор­мации или микрорезания – 41,9%; деформации при кручении - 18,5%; хрупкого разрушения - 13% и износа зубьев - 9,8% [2].

Превалирующими отказами подшипников качения, при которых они заменяются из-за износа колец и тел качения - 40,4%; выкрашивание - питтинг поверхности -22,3% и пластической деформации – 13,6% [2].

Подавляющее большинство муфт переключения заменяются в процессе эксплуатации машин из-за пластической деформации - 69,7% и хрупкого разрушения – 20% [2].

Таким образом, на основе анализа неисправностей, возникающих в агрегатах и узлах машин в процессе их эксплуатации, можно сделать следующие выводы:

1. Агрегаты трансмиссии колесных машин работают в наиболее тяжелых условиях эксплуатации, связанных с высокой запыленности окружающей среды, определяющей технического состояния агрегатов.
2. В автомобилях и тракторах наиболее лимитирующими по надежности являются зубчатые колеса, подшипники качения, шлицевые соединения и зубчатые муфты агрегатов трансмиссии.

Список литературы:

1. Иргашев Б. А. Прогнозирование расхода запасных частей машин по содержанию продуктов износа в масле. //Трение и износ, 2015. - Том 36, -№ 5.
2. Иргашев А., Иргашев Б.А. Износостойкость зубчатых передач. -Ташкент, ТашГТУ, 2013. - 165 с.
3. Корнилович С.А., Паутов П.И. Повышение ресурса зубчатых пе-редач// Тракторы и сельхозмашины. -2000, №7, - с.38-39.
4. Леликов О.П. Прогнозирование ресурса передаточных механизмов по критерию износа // Инженерный журнал, 1999. - № 5. С.24-31.
5. Ленивцев, А.Г. Снижение интенсивности абразивного изнашивания тракторной силовой передачи применением компенсатора герметичности: Дис. ...канд. техн. Наук.  - Самара, 1999. -  146 с.