Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве. Рубрика в журнале - Агротехника и энергообеспечение
Анализ технического состояния изношенного блока плунжеров гидравлического насоса
Статья научная
В настоящее время в сельскохозяйственной технике устанавливают гидравлическое оборудование различных производителей, таких как Danfoss, Bosch Rexroth, Hydromatik, Eaton, Edbro, Hagglunds, Hitachi, Hydroflex, Hydraulics. Фирма Danfoss выпускает множество устройств, например, гидравлические насосы, гидравлические моторы, кондиционеры, клапаны, распределители, управляющее оборудование, силовые гидравлические цилиндры и т. д. Гидравлические устройства данной компании устанавливаются на тракторы и сельскохозяйственную технику группы компаний «Ростсельмаш» и тракторы группы компаний «Кировский завод». В данной работе представлен анализ технического состояния изношенного блока плунжеров гидравлического насоса Danfoss FR-L-090C. Анализ технического состояния блока плунжеров заключался в проведении микрометражных исследований и оценки состояния рабочих поверхностей. Измерения осуществлялись с помощью индикаторного нутромера НИ 18 - 35 0,002 ЧИЗ. Оценку состояния изношенных рабочих поверхностей проводили с помощью лупы. Каждый цилиндр корпуса плунжеров измерялся по трём пояскам. При этом рабочие поверхности корпуса предварительно обезжиривались. По результатам обработки данных износа установлен средний размер отверстий корпуса плунжеров, вычислен средний износ на сторону. Оценкой состояния рабочий поверхности установлено, что отдельные участки имеют следы с фреттинг изнашивания.
Бесплатно
Анализ технического состояния изношенных плунжеров гидравлического насоса
Статья научная
В настоящее время в сельскохозяйственной технике устанавливают оборудования различных производителей, таких как Danfoss, Bosch Rexroth, Hydromatik, Eaton, Edbro, Hagglunds, Hitachi, Hydroflex, Hydraulics. В данной работе представленанализ технического состояния изношенных плунжеров гидравлического насоса Danfoss FR-L-090C. Гидравлические устройства данной компании устанавливаются на тракторы и сельскохозяйственную технику группы компаний «Ростсельмаш» и тракторы группы компаний «Кировский завод». Фирма Danfoss выпускает множество устройств, например, гидравлические насосы, гидравлические моторы, кондиционеры, клапаны, распределители, управляющее оборудование, силовые гидравлические цилиндры и т. д. Анализ технического состояния плунжеров заключался в проведении микрометражных исследований деталей и оценки состояния рабочей поверхности. Измерения осуществлялись с помощью рычажного микрометра МР-25 0,002 ГОСТ 4381-87. Оценку состояния изношенных рабочих поверхностей проводили с помощью лупы. Плунжер измерялся по трём пояскам в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Предварительно плунжеры обезжиривались. По результатам обработки данных износа установлен средний размер плунжеров, вычислен средний износ на сторону. Оценкой состояниярабочий поверхности установлено, что отдельные участки имеют следы с фреттинг-изнашиванием. Для восстановления плунжеров предлагается использовать технологию электроискровой обработки.
Бесплатно
Аналитическое описание искрообразования в системе зажигания поршневых бензиновых двигателей
Статья научная
Одним из основных источников энергии автотракторной техники, широко используемой в сельскохозяйственном производстве, в настоящее время являются поршневые двигатели внутреннего сгорания (ДВС). В качестве горючего материала при работе ДВС используются дизельное, газообразное топливо, а также бензин. В общей структуре применяемых топлив доля бензина занимает значительную часть. Поэтому модернизация систем бензиновых поршневых двигателей носит актуальный характер. Улучшению функционирования силовых агрегатов во много способствует создание инновационных систем зажигания. Выполнено аналитическое описание процесса искрообразования в системе зажигания поршневого бензинового двигателя внутреннего сгорания, его математическое моделирование, а также исследование поведения полученной модели и ее адекватности. Итогом проведенных исследований является получение математических моделей, а так же данных экспериментов, которые, в свою очередь, могут быть востребованными при проектировании компьютерных СЗ перспективных ДВС, а также для контроля, в том числе управления процессами горения топливовоздушной смеси в них.
Бесплатно
Статья научная
Представлены результаты исследований влияния содержания в электролите гидроксида калия и метасиликата натрия на микротвердость покрытий, сформированных микродуговым оксидированием (МДО) на пластически деформированных алюминиевых сплавах АО3-7 и АК-7ч, из которых изготавливают втулки и корпуса шестеренных насосов типа НШ-У. Результаты экспериментальных исследований показали, что, изменяя содержание компонентов в электролите и режимы МДО, микротвердость покрытий, сформированных способом МДО на пластически деформированных сплавах, можно варьировать в широких пределах. Что дает возможность использовать данные МДО-покрытия для упрочнения рабочих поверхностей деталей из алюминиевых сплавов, которые функционируют в различных условиях. В работе подобрано оптимальное содержание компонентов электролита и режимов МДО, при котором достигается максимальная микротвердость получаемых покрытий.
Бесплатно
Диагностика пар трения в технических средствах
Статья научная
В данной работе дано описание установки для диагностики пар трения в технических средствах. Приведена методика выполнения экспериментов. Определены характеристики, которые можно обнаружить с помощью метода диагностики. Представлены результаты исследования акустических сигналов пар трения. Установлено, что метод позволяет исключать сигналы технологических шумов, не относящихся к функционированию пар трения, а также определять сигналы наиболее актуальной пары трения путем установки датчиков в непосредственной близости к интересуемому участку. В том числе, монтаж оборудования не сложен и предполагает возможность автоматического контроля процесса диагностики. Таким образом, в настоящее время этот метод можно рассматривать как перспективное и приемлемое средство определения фрикционных процессов. Исследования проведены на основе изучения и анализа материалов, опубликованных в открытых информационных источниках.
Бесплатно
Исследование износостойкости покрытий, полученных комбинированным способом
Статья научная
В статье приведены результаты сравнительных испытаний износостойкости комбинированных покрытий, полученных газопламенным напылением с комплексным применением плазменно-электролитического оксидирования. Многослойные износостойкие покрытия формировали на образцах, изготовленных из коррозионно-стойкой стали 12Х18Н10Т, которая широко используется для изготовления деталей оборудования перерабатывающих производств АПК. Покрытия на основе алюминия наносились газопламенным напылением, а затем, с целью увеличения износосостойкости, производилось их упрочнение плазменно-электролитическим оксидированием. Упрочнение напыленных покрытий осуществляли на установке для плазменно-электролитического оксидирования в электролите типа «КОН - Na2SiO3». Испытания проводили в условиях граничной смазки на машине трения «ИИ-5018» по схеме «колодка-ролик». В ходе исследований установлено, что износостойкость опытных покрытий в 5 раз выше износостойкости коррозионно-стойкой стали, принятой за эталон сравнения. Полученные покрытия рекомендуются для восстановления изношенных деталей оборудования АПК различной номенклатуры, изготовленных из коррозионно-стойких сталей.
Бесплатно
Статья научная
Представлены материалы, оборудование и методика проведения исследований, а также результаты триботехнических испытаний на машине трения. Экспериментальные исследования на износостойкость покрытий, полученных микродуговым оксидированием (МДО) на пластически деформированных алюминиевых сплавах АК7ч и АО3-7 на различных составах электролита и режимах нанесения, показали, что повышение в электролите содержания метасиликата натрия выше 14 г/л и гидрооксида калия выше 3 г/л приводит к увеличению износа МДО-покрытия. С другой стороны, при их содержании в составе электролита нижеуказанных значений, МДО-покрытия имеют более высокую микротвердость, что приводит к повышению износа контробразцов. Формирование упрочненного слоя при плотности тока - 25 А/дм2 обеспечивает минимальный износ соединения. Установлены рациональные режимы МДО и состав электролита, при которых достигается наименьший износ испытуемых соединений: плотность тока - Дт=25 А/дм2; время микродугового оксидирования - Т=2 ч; температура электролита - t=20ºС; содержание в электролите гидрооксида калия - СКОН=3 г/л; содержание в электролите жидкого натриевого стекла - СNa2SiO3=14 г/л.
Бесплатно
К вопросу о вариативности качества топлива для дизелей сельскохозяйственного назначения
Статья научная
Качественное топливо является эффективным залогом работы подвижного состава, активно эксплуатируемого в агропромышленном комплексе нашей страны. Внедрение новых производственных технологий при выпуске на рынок инновационной энергонасыщенной техники, совершенствование и модернизация уже имеющегося подвижного состава, требует не только расширения номенклатуры применяемого топлива, смазочных материалов и технических жидкостей, но и ужесточения требований, предъявляемых к их качеству: улучшения физико-химических показателей. Выполнен сравнительный анализ двух образцов топлива марки ДТ-3-К5 разных производителей. В соответствии с данными нормативной документации произведена оценка таких показателей как цетановое число, цетановый индекс, плотность дизельного топлива, кинематическая вязкость, температура помутнения, процентное содержание по массе полициклических ароматических углеводородов, массовая доля серы, температура вспышки в закрытом тигле, коксуемость, зольность, содержание воды и общее загрязнение, окислительная стабильность. Установлено, что испытуемые образцы топлива соответствуют требованиям Технического регламента Таможенного союза и требованиям Государственного стандарта в области качества. Выполнен анализ преимуществ и недостатков в функционировании дизельных двигателей, возникающих при их эксплуатации на испытуемом образце № 1 и №2 с позиции прокачиваемости, чистоты, качества распыла и смесеобразования, склонности к нагарообразованию и коксуемости дизельного топлива.
Бесплатно
К вопросу о диагностировании мобильных энергетических средств сельскохозяйственного назначения
Статья научная
Возникновение отказов мобильных энергетических средств сельскохозяйственного назначения, в особенности техники, которая используется сезонно, приводит к увеличению материальных и временных затрат на их устранение и снижает надежность машин. Контроль диагностических параметров целесообразно осуществлять по как можно большему количеству систем, узлов и агрегатов технического объекта. Мониторинг технического состояния также необходимо осуществлять для приводов сельскохозяйственных машин. Представлены факторы, оказывающие влияние на ресурс клиноременной передачи, а также на показатели рабочего процесса ремня. Показано влияние очагового износа боковин и равномерного бокового износа ремня на проскальзывание. Диагностирование внутренних повреждений осуществляется при оценке колебаний ведущей ветви с помощью регистратора и датчика его перемещения. Представлены результаты спектрального анализа при различных величинах бокового износа и дефектных нитях корда ремня, а также схема функционирования системы диагностики с входными, производными и вычисляемыми диагностическими величинами. В качестве номинального значения параметра для системы диагностирования выступают начальные значения частот и амплитуд определенного ремня после завершения процесса обкатки.
Бесплатно
К вопросу о мониторинге и управлении техническим состоянием мобильных энергетических средств
Статья научная
Современное мобильное энергетическое средство, эксплуатирующееся в агропромышленном комплексе, является сложным техническим объектом со множеством параметров, характеризующих его техническое состояние в режиме реального времени. Выявление комплекса диагностических информаторов, которые наиболее полно способствуют объективной оценке состояния машин в процессе жизненного цикла, является базовой задачей в дальнейшей реализации бортовых систем контроля и управления. Учитывая многопараметричность условного автотракторного двигателя как объекта для контроля технического состояния с определенной точностью в процессе непосредственной эксплуатации, необходимо использование разнообразного спектра алгоритмов управления, реализуемых в соответствующих программируемых блоках без учета применяемой системы технического обслуживания и ремонта машин. Выделены основные аспекты структурного построения алгоритмов для функционирования систем управления с учетом требований простоты и компактности при фактической реализации диагностического информационного поля, позволяющие оптимизировать программную реализацию, а также минимизировать временной интервал формирования управляющих сигналов и одновременно повысить качество регулирования самого процесса. Представлена обобщенная блок-схема распределенных алгоритмов управления параметров двигателей, предусматривающая аспект расширения базовых алгоритмов дополнительными блоками при изменении функциональности системы автоматического регулирования, а также рассмотрена вариативность требований в зависимости от режимов его работы. Рассмотрены частные задачи мониторинга и управления двигателем внутреннего сгорания в процессе эксплуатации с учетом отдельных критериев оптимальности.
Бесплатно
К вопросу о способах повышения эксплуатационных свойств моторных масел
Статья научная
Обеспечение надежного функционирования мобильных энергетических средств невозможно без использования горюче-смазочных материалов с определенными эксплуатационными свойствами. Основными способами улучшения эксплуатационных свойств товарных моторных масел являются: введение в базовый состав композиции присадок, обработка смазочного материала ультразвуком, магнитная обработка моторного масла с присадками, обработка масел ионизирующим излучением. Представлены отдельные преимущества и недостатки данных способов улучшения комплексных свойств. Рассмотрено влияние гамма-излучения на физико-химические и эксплуатационные свойства минерального моторного масла с металлсодержащими присадками. Установлено влияние малых и больших доз облучения на показатели вязкости и щелочного числа моторного масла, поверхностного натяжения, электропроводности, моющих, противоизносных, противозадирных и антифрикционных свойств. Приведено описание причинно-следственных связей изменения указанных эксплуатационных свойств. Выявлена оптимальная доза облучения моторного масла, составляющая 2 крад., при которой происходит увеличение электропроводности, противоизносных, противозадирных и антифрикционных свойств, а также уменьшается поверхностное натяжение. При этом отдельные физико-химические показатели, такие как щелочное число и вязкость остаются практически неизменными.
Бесплатно
Статья научная
В настоящее время, в связи с тенденциями развития техники, остро стоит вопрос о полной реализации назначенного ресурса, т.е. заложенного заводом изготовителем. Для решения этой задачи необходим постоянный контроль за процессами, происходящими в двигателе, а также управление этими процессами на протяжении всего периода эксплуатации двигателя. В качестве информирующего индикатора используется параметр железо как продукт изнашивания в системе смазки. Выделен наиболее перспективный способ оценки условий эксплуатации и прогнозирования остаточного ресурса, заключающийся в сравнении различных скоростей изнашивания комплектующих элементов объекта исследования. Выявлен основной аспект в процессе контроля параметров двигателя: учет данных о массовой доле железа в масле, об общей наработке и наработке до последней замены смазочного материала. Представлена блок-схема алгоритма диагностики и прогнозирования остаточного ресурса двигателя, а также алгоритм функционирования программного продукта по вычислению остаточного ресурса двигателя при различных условиях эксплуатации. Предложенный способ оценки условий эксплуатации и прогнозирования остаточного ресурса двигателей является оптимальным так как позволяет диагностировать объекты различных марок и достаточно вариативен. Представлена блочная (позиционная) модель функционирования программного продукта в сочетании с применением электронных вычислительных средств, включающая в себя информационный блок данных о наработке двигателя до последней замены масла, времени работы масла, марке двигателя и мобильного энергетического средства, заводском номере, заводском номере двигателя, хозяйственном номере, месте работы объекта, данные об операторе и дате отбора пробы, а также вычислительный блок.
Бесплатно
Обзор конструкций и анализ работы борон с зубовыми рабочими органами
Статья научная
Боронование - технологический процесс, входящий в состав обработки почвы при выращивании сельскохозяйственных культур, влияние которого на будущий урожай трудно переоценить. Сельскохозяйственными машинами для осуществления процесса боронования выступают бороны. В данной статье производится обзор конструкций и анализ работы борон с зубовыми рабочими органами. Рассматривается классификация, устройство, достоинства и недостатки применения различных типов борон в зависимости от реальных условий эксплуатации. Так же детально приводятся различные типы рабочих органов, разновидности конструкции и их влияние на технологический процесс боронования. Перечислены ведущие отечественные предприятия, выпускающие бороны. Приведенный в статье обзор дает возможность производителям сельскохозяйственной продукции эффективного выбора борон при приобретении и в процессе эксплуатации, исходя из конкретных условий производства сельскохозяйственных культур.
Бесплатно
Обоснование функциональности агрегата технического обслуживания машин
Статья научная
Рассмотрена классификация и функциональное назначение существующих серийных агрегатов технического обслуживания (АТО) машинно-тракторного парка (МТП). Показана низкая оснащённость сельскохозяйственных предприятий данными техническими объектами, в качестве причин которой указаны высокая стоимость и избыточность оснастки серийных АТО. Избыточная функциональность серийных агрегатов ТО приводит к увеличению их габаритов и массы. Это вызывает необходимость использовать более грузоподъемное транспортное средство. Таким образом стоимость серийных АТО увеличивается. Сельхозтоваропроизводители не желают приобретать дорогостоящие мобильные сервисные средства, при том, что не вся их оснастка может быть применима в поле. Наличие больших ёмкостей для воды и моечного насоса, например в конструкциях некоторых АТО-П, производители объясняют возможностью использования их в поле в качестве средств пожаротушения, что не имеет ничего общего с ТО. В представленных материалах исследований изучены направления перспективной функциональности АТО применительно к полевым условиям сельскохозяйственных предприятий. Проведённый анализ производственной ситуации, содержания операций по видам ТО машин и метод экспертных оценок позволили определить функциональное назначение и перечень выполняемых сервисных работ для перспективного мобильного агрегата технического обслуживания в полевых условиях сельскохозяйственных предприятий. Приведены результаты экспертной оценки оптимального набора функций мобильного АТО и предложен вариант его функциональности и оснащения.
Бесплатно
Приемы оптимизации параметров управления технической эксплуатацией МТП в АПК
Статья научная
Цель исследования - уточнить приемы для оптимизации предельных значений диагностических параметров. Методы. Проанализированы основные исследования и НТД, они сопоставлены с практикой техсервиса МТП АПК. Результаты. В оптимизации диагностических параметров машин в АПК преобладала оптимизация допускаемых их величин, не управляющих надежностью техники. Главный прием - технико-экономический по минимуму прямых и косвенных удельных затрат и издержек на техсервис. Широко его использовал проф. Михлин В.М. Но его конкретика оптимизации не корректна, трудоемка и в практике не реализована. А обоснование предельных величин, единственно управляющих - недостаточное. Но «новая стратегия» техсервиса от ГОСНИТИ усугубляет: в ней оптимизация допускаемых величин с учетом скоростей изнашивания деталей якобы уменьшает вероятность их отказов в 3,5-5 раз? Предложено разделить приемы оптимизации предельных величин диагностических параметров по их функционалу, сфере оптимизации: производителями, потребителями, службами контроля. Заключение. Для оптимизации нормативов техсервиса нужны оперативные приемы. Так предельные величины возможно определять по данным бухгалтерии из условия достижения затрат на техсервис и от потерь урожая при отказе техники к стоимости аналогичного объекта.
Бесплатно
Статья научная
Процесс производства продукции растениеводства характеризуется большим объёмом разнообразных информационных потоков с различными способами получения, передачи и обработки информации, необходимой при выборе технологий для определения всего комплекса работ, начиная от подготовки почвы и семян и заканчивая уборкой урожая. Применение цифровых технологий для обработки и анализа таких объемов информации существенно повышает эффективность производства за счет принятия результативных управленческих решений. Предложена информационная модель процесса автоматизированного выбора технологий на основе анализа основных научно-методических составляющих технологий возделывания зерновых культур и информационного моделирования для целостного и формализованного описания функционирования данной предметной области. Обосновано включение в состав модели блоков исходной информации, подбора технологий и техники, а также энергообеспечения полевых работ на основе мониторинга энергетических параметров машинно-тракторных агрегатов. Разрабатываемый на основе предложенной информационной модели программный комплекс позволит автоматизировать процесс формирования годового планирования работ, предложить научно-обоснованные альтернативные варианты агротехнологий и рационального использования МТП сельхозпредприятия; обеспечить повышение эффективности и конкурентоспособности растениеводческого сельхозпредприятия.
Бесплатно
Результаты обработки двигателя МАК 8М453С высокой мощности минеральным модификатором трения Fe-do
Статья научная
Цель исследования. Определение эффективности применения противоизносного, ремонтно-восстановительного геомодификатора поверхностей трения ММПТ «Fe-do» в вопросах продления срока службы основных изнашивающихся деталей двигателя: поршневых колец, подшипников, и в целом кривошипно-шатунного механизма и цилиндропоршневой группы. Результаты. Анализ результатов работы дизеля после воздействия модификатором позволяет отметить, что зафиксировано увеличение мощности дизеля МаК 8М453С и увеличение запаса мощности при достижении экономии топлива. Температура выпускных газов за цилиндрами составила 330 °С. Запас мощности после применения противоизносного, ремонтно-восстановительного геомодификатора поверхностей трения ММПТ «Fe-do» (по температуре газов) достиг 25% и обеспечивался достаточно убедительно. Обороты газотурбонагнетателя при тех же нагрузках, но при меньших температурах газов и меньших индексах рейки, составили в среднем на 1000 мин-1 меньше. Результат осмотра и контроля цилиндров показал не только отсутствие износа поршневых колец и втулок цилиндров, но даже восстановление размеров втулок до заводских, а также восстановление до 600 мкм изношенной поверхности деталей. Выводы. В виду того, что полученные результаты подтверждены многими испытаниями на трибометрах и на машинах трения в самых различных условиях испытаний, ремонтно-восстановительный геомодификатор поверхностей трения ММПТ «Fe-do» следует рекомендовать для более широкого использования.
Бесплатно
Статья научная
На предприятиях сельскохозяйственного машиностроения в современных рыночных условиях специалисты вынуждены решать задачи по оптимизации имеющегося производства и постоянно внедрять новые технологии изготовления деталей для оптимизации производства и сокращения собственных затрат. В частности, приходится осуществлять выбор технологического процесса изготовления вырубного инструмента, который оказывает непосредственное влияние на стоимость изготавливаемой продукции, ее качество и, как следствие, на срок ее службы и производительность процесса обработки, то есть на те параметры, которые оказывают влияние на уровень приведенных затрат при эксплуатации инструмента. Предложено усовершенствование технологического процесса изготовления пуансона для изготовления деталей для сельскохозяйственой техники на роторных линиях, в котором операция штамповки заменяет операции токарной обработки. Разработана иерархическая гибридная модель, состоящая из четырех модулей алгоритма, которые учитывают минимизацию силовых параметров процесса, снижение отходов металла, математеческую модель, учитывающую геометрические и силовые параметры компенсационной полости и содержащую расчет усилия штамповки. Получена математическая модель технологического процесса горячей объемной штамповки, позволила выявить зависимость усилия штамповки от временного параметра штамповки и визуально представить процесс деформирования от заготовки до конечной формы штампованной поковки. Выполнено технико-экономическое обоснование на примере производства вырубного штампового инструмента.
Бесплатно
Статья научная
Радиальные рабочие колеса турбомашин - это сложные вращающиеся детали машин, являющиеся критическими важными деталями для определения долговечности и безопасности компонента. Структурные повреждения оказываются конструкцию вибрацией, отрывания одной или нескольких лопастей. Требование структурной целостности часто противоречит облегчению конструкции и высокой аэродинамической эффективности. Так, что в процессе проектирования задача исследования прочности и надежности радиальных рабочих лопаток от напряжений и собственных частот колебаний радиальных рабочих лопаток энергетических турбомашин очень важна. Также при проектировании радиальных лопаточных дисков, применяемых в АПК, проводится множество численных и экспериментальных испытаний. Испытания требуются большие усилия на испытательных стендах и образцах. Таким образом, расчеты на прочность и компьютерное моделирование технических процессов радиальных рабочих колесах, применяемых в АПК, являются актуальными на стадиях проектирования, доводки и практической эксплуатации. Эти расчеты позволяются существенно сократить объем дорогостоящих экспериментальных исследований и уменьшить сроки конструирования новых машин.
Бесплатно
Статья научная
Потери мощности тракторов при выполнении сельскохозяйственных работ из-за износа деталей, нарушения регулировок и настроек механизмов и систем существенно снижают эффективность и конкурентоспособность хозяйства. Отсутствие контроля параметров технического состояния двигателей внутреннего сгорания (ДВС) машинно-тракторного парка (МТП) (мощности, расхода топлива - без специальных средств) приводит к использованию тракторов при завышенных расходах топлива на 10-15 % из-за потери тяговых свойств. Необходим мониторинг энергетических показателей техники для оперативного обеспечения работоспособности техники в эксплуатационных (полевых) условиях. Предложена информационная модель мониторинга энергетических показателей техники с применением динамической модели ДВС, включающая информационные блоки получения диагностических сигналов, первичной обработки, расчета энергетических параметров и отклонений от нормальных значений, а также базы данных парка МТП. За счет своевременной оценки состояния техники и выполнения необходимого технического обслуживания обеспечивается повышение эффективности ее работы.
Бесплатно
