Страница 28 из 38
Широко применяется метод диагностики на основе анализа масла, пробы которого берут в двигателе, трансмиссии, конечных передачах, а также анализа рабочей жидкости в гидросистеме. Этот метод диагностики предлагается нефтяными компаниями (например, Mobil Oil), продуцентами машин, их дистрибьюторами, фирмами, специализирующимися в области смазочных материалов, отдельными лабораториями.
Существо исследований заключается в систематическом анализе проб масел с целью определения содержания в них различных частиц металлов трущихся деталей и пыли, попадающей снаружи. Заключение по каждой пробе делается в сравнении с данными предыдущих анализов. Кроме того, располагая обширной базой данных об эксплуатации большого числа машин, специалисты сравнивают результаты анализа масел не только с предыдущими данными, но и с данными по проверке других аналогичных машин. По результатам исследований делается заключение о состоянии узлов и деталей. Применение планового метода отбора и анализа проб масел позволяет предупреждать возможные неисправности машин, избегать преждевременного ремонта машин, находящихся в достаточно хорошем состоянии. Взятие проб осуществляется перед заменой масла, то есть примерно через 250 моточасов из двигателя и через 500 часов из трансмиссии и конечных передач.
Проводится 4 вида исследований:
• спектрографический анализ масла определяет содержание до 20 видов металлических частиц и абразивов, возрастание концентрации отдельных элементов свидетельствует о темпах износа определенных деталей;
• анализ с помощью спектрофотометра позволяет выявить и измерить содержание в масле воды, антифриза и степень окисления материалов, которые могут присутствовать в пробе;
• физический анализ, определяющий вязкость масла, степень загустевания или разжижения, вызванного загрязнением или попаданием топлива, ухудшение качества или соответствие сорта масла;
• химический анализ, определяющий сохранность щелочных свойств масла.
По результатам анализов можно судить о наличии возможных неисправностей отдельных узлов и агрегатов оборудования и рекомендовать проведение соответствующего обслуживания или ремонта. Контрольные значения уровней концентрации элементов в масле зависят от материалов деталей, емкости системы смазки, типа установленных фильтров, нагрузок, периодичности замены масла. Для разработки контрольных значений анализировалась многолетняя статистика.
Отбор проб производится поршневым шприцем, причем масло в агрегате должно быть горячим и перемешанным. Пробы подвергаются анализу на содержание в масле частиц алюминия, меди, хрома, железа и кремния, топлива, антифриза и воды. Данные анализов заносят в журнал, ведущийся отдельно для каждой машины.
По изменению концентрации различных элементов за период между отборами проб делаются заключения о результатах анализа.
Результаты анализа нормальные. Изменение концентрации элементов находится в допустимых пределах. Нормой считаются также случаи увеличения концентрации элементов во время обкатки машины после ремонта.
Результаты анализа настораживающие. Изменение концентрации элементов превышает допустимые пределы. В зависимости от обстоятельств проводят более частый отбор проб, могут быть повторены работы по обслуживанию агрегата.
Результаты анализа неприемлемые. Изменение концентрации элементов достигает предельного уровня. Немедленно устраняют небольшие неисправности агрегата, но крупный ремонт машины планируют на удобное время, интервал отбора проб уменьшают и нагрузку на агрегат по возможности снижают.
Результаты анализа аварийные. Изменение концентрации элементов достигает аварийного уровня. Машину прекращают эксплуатировать, проводят повторный отбор и анализ проб, при подтверждении аварийных результатов машину ремонтируют.
Связи между избыточным содержанием отдельных элементов в моторном масле и возможными неисправностями[27]
Кремний. Попадание пыли в двигатель в результате неисправности впускных коллекторов, воздушных фильтров, повреждения уплотнений, загрязненности контейнеров для хранения масла; возможна загрязненность пластиковых сосудов под пробу.
Железо. Износ гильз цилиндров, поршневых колец, зубчатых колес, деталей газораспределительного механизма.
Алюминий. Задиры и царапины на зеркале поршня, пригорание, вызванные проникновением пыли.
Медь. Износ подшипников шатунов, поршневых пальцев, распределительного вала, трубопроводов систем смазки, масляного радиатора.
Свинец. Износ подшипников, вкладыши которых изготовлены из свинцовистой латуни или баббита, попадание в систему смазки бензина с антидетонационными присадками.
Хром. Износ хромированных поршневых колец и вкладышей подшипников, попадание в систему смазки охлаждающей жидкости, содержащей соли хрома.
Низкая вязкость. Использование более легких сортов масла, присутствие жидкости из гидросистемы или из трансмиссии вследствие утечки либо ошибки смазчика. Разжижение топливом: дизельным – в результате утечек из системы питания, неправильного распыления топлива через форсунки, утечек из-за износа топливного насоса; бензином – вследствие высокого положения поплавка в топливном баке, высокого давления, развиваемого топливным насосом, неисправности дросселя, износа жиклера карбюратора, течи бензонасоса, неправильной установки зажигания; дизельным топливом и бензином – в результате неудовлетворительной вентиляции картера, низкой температуры двигателя, продолжительной работы на холостом ходу, низкой степени сжатия.
Высокая вязкость. Использование вязких сортов масла, избыточный нагар в камерах сгорания, использование несоответствующих сортов масла, приводящее к его окислению и нитрации.
Вода. Утечка из системы охлаждения, попадание воды в емкости для хранения масла, неаккуратная заливка, неудовлетворительная вентиляция картера, низкая температура двигателя, попадание дождя или снега в незакрытую горловину для заливки масла.
Антифриз. Утечки в системе охлаждения.
Окисление. Высокая температура масла, вызванная работой двигателя с перегрузкой, обедненной горючей смесью, неправильной установкой распределения фаз зажигания, неудовлетворительным охлаждением ввиду засорения радиатора, разрывом соединительных шлангов, неисправностью термостата, клапанов, мотопомпы и жалюзей.
Нитрация. В дизельных двигателях – избыточный прорыв газов через поршневые кольца в картер, в бензиновых двигателях – неудовлетворительная вентиляция картера, неисправности в работе цилиндро-клапанно-поршневой группы, отклонения в составе горючей смеси, неправильная установка зажигания.
Подобный анализ выполняет и компания Caterpillar. Его называют “плановым анализом масла” (Scheduled Oil Sampling или сокращено SOS). Пробы масла берут в полевых условиях и посылают в лабораторию компании. Для этого существует набор, включающий: специальный насос для взятия проб масла из различных узлов машины, полиэтиленовые шланги для забора масла, пластиковые сосуды под масло с липкими наклейками для записи исходных данных о посылаемой пробе и контейнеры, куда сосуды укладываются во избежание повреждений, почтовые бумажные пакеты, на которых указан почтовый адрес лаборатории, металлический ящик для хранения партии указанных приспособлений. Пробы масла отправляются по почте в бумажных пакетах. Анализ производится в течение дня, и результаты сообщаются потребителю по почте, факсом или по телефону.
Эффективность этого метода очевидна при строгом соблюдении периодичности анализов. В использовании этого метода диагностики заинтересованы потребители, которые в силу специфики работ вынуждены перебрасывать технику с места на место, что затрудняет проведение планово– предупредительных обслуживаний и ремонтов.
Рентинговые фирмы осуществляют систему сервиса, в основе которой – проведение комплекса планово-профилактических работ. Тяжелые машины, сдаваемые в аренду, обслуживаются на рабочих площадках или в полевых условиях регулярно через равные промежутки времени. Каждый месяц один из инспекторов фирмы посещает каждую площадку и производит осмотр машин. Он выполняет осмотр каждой машины по специальной программе, мелкие ремонтные работы, регулировку и т. п. По результатам осмотра он составляет рапорт о техническом состоянии каждой машины, который направляет управляющему технической базой, в обязанности которого входит поддержание машин в состоянии полной технической готовности. В соответствии с изложенными в рапорте замечаниями и рекомендациями принимается решение о проведении необходимых ремонтных и других работ. С этой целью на место направляется инженер по сервису, который устраняет обнаруженные инспектором дефекты. По окончании обслуживания инженер составляет перечень проведенных им ремонтных работ – так обеспечивается контроль исполнения. Другая задача ремонтных служб заключается в выездах для быстрой ликвидации ситуаций, связанных с неожиданным выходом машин из строя.
27
Баранов К. М. Техническое обслуживание экскаваторов, дорожностроительного оборудования и кранов. Статья в сборнике: Техническое обслуживание машин, оборудования и приборов зарубежными фирмами. Сборник статей. М.: Внешторгреклама, 1978.