Діагностування тракторів під час підготовки до весняних польових робіт

Щодо гідросистеми слід: очистити місткості й трубопроводи від бруду та води; очистити фільтри, а у разі потреби замінити; залити у бак потрібну кількість чистої робочої рідини тієї марки, яка вказана в експлуатаційній документації на трактор; перевірити кріплення гідроагрегатів, трубопроводів, важелів керування; усунути підтікання робочої рідини.

Проводять технічне діагностування, мета якого — визначення загального стану складових машини, щоб запобігти раптовій відмові під час роботи, потреби в регулювальних роботах, очищенні фільтрів. Проводячи діагностування під час ТО-3, визначають залишковий ресурс окремих складових.

Особливу увагу слід приділити перевірці технічного стану двигуна, паливної апаратури, гідравлічної системи.

Основними показниками технічного стану двигуна є потужність і питома витрата палива, які визначаються на гальмівних стендах або за допомогою спеціальних приладів у режимі розгону дизеля.

Зовнішніми ознаками несправностей двигуна є зниження потужності, димний випуск, прискорене вигоряння оливи, недопустиме зниження тиску в системі мащення, виникнення ненормальних стуків.

За кольором випускних газів орієнтовно визначають несправності, які з’ясовуються під час діагностування. Чорний дим — неповне згоряння палива через зависання, закоксовування чи спрацювання голки розпилювача; недостатню подачу повітря (засмічений повітроочисник); порушення кута випередження подачі палива, порушення фаз газорозподілу; підвищену подачу палива та велику нерівномірність подачі його секціями насоса високого тиску, розрегульовані або негерметичні клапани, несправний турбокомпресор.

Синій (сизий) випуск — потрапляння оливи в камеру згоряння через спрацювання деталей циліндро-поршневої групи, спрацювання ущільнювальних кілець ротора турбокомпресора.

Білий випуск — потрапляння охолоджувальної рідини в циліндри двигуна, порушення герметичності спряжень “сідло-клапан”.

Для оцінки технічного стану систем дизеля в ННЦ “ІМЕСГ” розроблено комплект діагностичних засобів. По-перше, це дизельний компресиметр для контролю стану циліндро-поршневої групи. Компресиметр включає набір фальш-форсунок для різних марок двигунів, які встановлюються на місце штатної форсунки.

Компресійні властивості циліндрів контролюють під час прокручування прогрітого двигуна пусковим пристроєм. Орієнтовні номінальні значення тиску стискання для двигунів ЯМЗ-8423, ЯМЗ-240Б, ЯМЗ-238НБ, СМД-60-64 становлять, відповідно, 3,0; 2,8; 2,9 МПа, для двигунів Д-240, Д-242, Д-65Н, Д-65М — 2,7 МПа, а для двигунів Д-144, Д-22А1 — 2,2 МПа. За граничне значення тиску беруть показник тиску, на 30% менший за номінальний. Різниця між компресією окремого циліндра і середнім значенням компресії від решти циліндрів має не перевищувати 0,2 МПа.

Для перевірки форсунок дизелів розроблено переносний і стаціонарний прилади. Перший дає змогу перевірити тиск початку впорскування і підрегулювати його безпосередньо на двигуні без демонтажу форсунок. За інтенсивністю падіння тиску після впорскування орієнтовно визначають герметичність розпилювача і потребу в демонтажі форсунки.

Випробування та регулювання форсунок, контроль якості розпилювання палива здійснюють за допомогою приладу.

Стан розпилювача визначають, нагнітаючи паливо до тиску, який менший за тиск впорскування на 1,5–2,0 МПа. Припиняють нагнітання і спостерігають за стрілкою манометра. Допускається повільне падіння тиску на 1 МПа впродовж 20 с. Якість розпилювання палива перевіряють після регулювання форсунки, нагнітаючи паливо з частотою 60–80 циклів за хвилину. Розпилювання має бути туманоподібним без помітних краплин і струминок.

Пристрій для перевірки прецизійних пар паливних насосів високого тиску забезпечує контроль технічного стану плунжерних пар за максимальним тиском, який вони розвивають на пусковій частоті обертання. Під час перевірки від’єднують від штуцера секції паливного насоса, що перевіряється, паливопровід і під’єднують пристрій за допомогою паливопроводу, а колінчастий вал прокручують пусковим пристроєм. Під час плавного ввімкнення подачі палива регулювальними органами насоса спостерігають за показниками манометра пристрою. Для насосів рядного типу плунжерна пара придатна для дальшої експлуатації, якщо вона розвиває тиск не менше 30 МПа (300 кгс/см2). Вимикають подачу палива, перевіряють герметичність нагнітального клапана за часом падіння тиску від 15 до 10 МПа (150–100 кгс/см2), який має бути не меншим за 10 с.

Для перевірки секцій високого тиску паливних насосів розподільного типу на штуцер контрольованої секції разом з пристроєм встановлюють додатковий зворотний клапан, який запобігає розвантаженню паливопроводу зворотним клапаном секції насоса.

Пристрій для перевірки тиску в системі паливоподачі низького тиску призначений для перевірки паливопідкачувального насоса та ступеня засміченості на вході у фільтр тонкого очищення палива. Пристрій разом з спеціальним клапаном встановлюється на вході у фільтр тонкого очищення палива. Стан паливопідкачувального насоса перевіряють під час прокручування колінчастого вала пусковим пристроєм за відкритого клапана і ввімкненої подачі палива. Якщо тиск менший за 70 кПа (0,7 кгс/см2), підкачувальний насос підлягає заміні. Для підвищення надійності результатів перевірки закривають клапан пристрою, перекриваючи цим вихід палива з підкачувального насоса, і фіксують максимальний тиск, який розвиває підкачувальний насос. Для насосів 4ТН, УТН-5, дизелів ЯМЗ, КамАЗ, НД-21 він має бути, відповідно, 0,24; 0,17; 0,41; 0,40; 0,36 МПа.

Для перевірки засміченості фільтра тонкого очищення палива відкривають клапан і під’єднують додатковий паливопровід до виходу з фільтра тонкого очищення палива. Прокачують паливо ручним паливопідкачувальним насосом і фіксують тиск по манометру пристрою. Якщо тиск перевищує 80 кПа (0,8 кгс/см2), фільтр підлягає заміні.

Пристрій для вимірювання тиску з комплектом перехідників дає змогу вимірювати тиск у системі мащення, шинах коліс, зливній магістралі гідросистеми.

Перевірку турбокомпресора здійснюють за часом вибігу ротора, який має становити 15–20 с.

Для вимірювання тиску наддуву викручують пробку з нарізного отвору нагнітального колектора турбокомпресора і під’єднують контрольний пристрій з манометром. Запускають двигун, переміщують важіль керування регулятором з положення мінімально стійких обертів колінчастого вала в положення максимального швидкісного режиму і порівнюють його з номінальним значенням тиску наддуву, що становить, в кгс/см2: 0,95–1,15 (ТКР-8,5С-1); 0,4–0,6 (ТКР-8,5Н-1); 0,85–1,05 (ТКР-8,5Н-3); 0,55–0,7 (ТКР-11Н-1); 0,85–1,1 (ТКР-11С-1); 1,0–1,2 (ТКР-11С-31К); 0,45–0,65 (ТКР-11Н-2).

Із зниженням тиску підтягують гайки кріплення корпуса турбокомпресора до впускної труби. Якщо після цього тиск не збільшується, турбокомпресор підлягає ремонту.

Загальний технічний стан гідравлічного механізму навіски трактора можна визначити використовуючи навісну машину або спеціальний вантаж, які навішують на трактор. Маса вантажу або машини для відповідного класу тракторів має бути такою: клас 0,6 т — 500 кг; клас 0,9 т — 650; клас 1,4 т — 800; клас 3т — 1500; клас 5 т — 1700 кг. Запустивши двигун, трактор встановлюють так, щоб була можливість виконувати повне підіймання та опускання навіски машини (поршень основного гідроциліндра має переміщуватися з одного крайнього положення в інше). За частоти обертання колінчастого вала двигуна 60–70% від номінального значення важіль керування золотником розподільника, до якого під’єднано гідроциліндр механізму навіски, встановлюють у робоче положення “підйом” і утримують його в такому положенні, нагріваючи робочу рідину до температури 45...55°С. Прогрівши робочу рідину, виконують 5–6 повних підіймань та опускань навісної машини за номінального значення частоти обертання колінчастого вала двигуна.

Тривалість підіймання навісної машини (з крайнього нижнього в крайнє верхнє положення) має не перевищувати: 4 с для тракторів класу 0,6 т, 0,9 т та 1,4 т; 5 с — для тракторів класу 3 т та 5 т. Тривалість опускання навісної машини під дією власної маси (важіль керування золотником розподільника встановлюється в положення “плаваюче”) має бути не менше 2 с. Збільшення тривалості підіймання навісної машини, порівняно із зазначеними значеннями, свідчить про те, що витрати робочої рідини в спряженнях гідроагрегатів перевищують допустимі значення. Зменшення тривалості опускання навісної машини, порівняно з допустимими значеннями, свідчить про несправність сповільнювальних клапанів.

За навішеної навісної машини визначають транспортну усадку поршня гідроциліндра. Для цього навісну машину із заповненими порожнинами основного гідроциліндра, прогрітого до температури 45…55°С робочою рідиною, підіймають у крайнє верхнє положення, а важіль керування золотником розподільника встановлюють у положення “нейтральне”. За допомогою лінійки заміряють вихід штока з кришки гідроциліндра. За 30 хв повторюють вимірювання виходу штока.

Різниця між значеннями проведених вимірювань характеризує транспортну усадку поршня гідроциліндра, яка відбувається в результаті перетікання робочої рідини в спряженнях “корпус-золотник” розподільника та “корпус–поршень–шток” гідроциліндра. Допустиме значення транспортної усадки поршня гідроциліндра становить для тракторів класу 0,6 та 0,9 т — 35 мм; класу 1,4 т — 40; класу 3 т — 50; класу 5 т — 60 мм. Якщо значення діагностичних параметрів (тривалість підіймання та опускання навісної машини, транспортна усадка поршня гідроциліндра) перебувають в діапазоні допустимих, то гідравлічний привод механізму навіски вважається справним і може виконувати свої функції згідно з експлуатаційними вимогами на трактор. Якщо ж значення вказаних діагностичних параметрів не відповідають допустимим значенням, то потрібно провести поелементне діагностування для визначення несправностей.

Для поелементного діагностування гідравлічних приводів сільськогосподарської техніки в ННЦ “ІМЕСГ” розроблено та виготовляється комплект засобів. Він складається з витратоміра, комутатора потоків і перехідників для під’єднання їх до гідроагрегатів.

Комутатор потоків під’єднується за допомогою перехідників до розподільника на місце трубопровода, по якому робоча рідина подається від насоса. Нагнітальний канал витратоміра трубопроводом з’єднується з нагнітальним клапаном комутатора потоків, а зливний канал витратоміра за допомогою трубопроводів і перехідників з’єднується із зливними каналами до бака.

Перед під’єднанням комутатора потоків до гідроагрегатів його рукоятку викручують до упору, повертаючи проти ходу стрілки годинника. Рукоятку витратоміра під час його під’єднання, а також перед початком виконання будь-якої операції, пов’язаної з діагностуванням гідроприводів, установлюють у положення “відкрито”, повертаючи її проти ходу стрілки годинника до упору. Після під’єднання засобів діагностування до гідроагрегатів запускають двигун і встановлюють частоту обертання колінчастого вала в діапазоні 60–70% від номінального значення. Включають один із важелів керування золотниками розподільника в положення “підйом” і, повертаючи рукоятку витратоміра за ходом стрілки годинника, створюють тиск робочої рідини в системі нагнітання 50–60 кгс/см2, прогріваючи її до температури 45…55°С. За прогрітої робочої рідини рукоятку комутатора потоків закручують до упору, повертаючи її за ходом стрілки годинника, перекриваючи подачу робочої рідини в розподільник. Встановлюють номінальну частоту обертання колінчастого вала двигуна і, повертаючи рукоятку витратоміра за ходом стрілки годинника, створюють тиск, за показаннями манометра витратоміра, 100 кгс/см2. За такого значення тиску за шкалою лімба витратоміра, проти стрілки, визначають подачу робочої рідини гідронасосом. Отримане значення подачі порівнюють із номінальним, яке вказано в паспорті (інструкції з експлуатації) даного трактора. Якщо отримане (фактичне) значення подачі насоса становить менше 60% номінального значення, то такий насос потрібно зняти з трактора, а на його місце встановити справний.

Далі — діагностування розподільника. Для цього рукоятку комутатора викручують до упору, відкриваючи подачу робочої рідини в розподільник. За номінальної частоти обертання колінчастого вала двигуна і включеного в робоче положення “підйом” важеля золотника розподільника, до якого під’єднаний основний гідроциліндр, визначають за описаною технологією подачу робочої рідини за показаннями витратоміра.

Отримане значення порівнюють із значенням подавання насоса, коли був відімкнений комутатором потоків розподільник. Якщо різниця цих значень перевищує 5 л/хв, то потрібно визначити технічний стан спряження деталей, в яких збільшені втрати робочої рідини (перепускного та запобіжного клапанів) з допомогою огляду поверхонь деталей щодо наявності на них бруду та слідів спрацювання. Для визначення тиску спрацювання клапанів автоматичного повернення золотників розподільника з робочих положень у нейтральне важелі керування золотниками встановлюють почергово в положення “підйом” та “опускання”, за частоти обертання колінчастого вала двигуна 60–70% від номінального значення (на такому режимі проводять дальші перевірки), повертають рукоятку витратоміра за ходом стрілки годинника до моменту повернення важеля в нейтра-льне положення.

Максимальне відхилення стрілки манометра витратоміра відповідає тиску спрацювання клапана. Отримане значення порівнюють із нормативними за даними інструкції з експлуатації (тиск спрацювання клапанів для різних типів розподільників становить 120–150 кгс/см2). Тиск спрацювання запобіжного клапана розподільника визначають за ввімкненого в робоче положення “підйом” одного з важелів керування золотником і, утримуючи важіль в такому положенні, рукоятку витратоміра повертають за ходом стрілки годинника до упору — положення “закрито”. Максимальне відхилення стрілки манометра витратоміра від-повідає тиску спрацювання запобіжного клапана, яке порівнюють з нормативним значенням (тиск спрацювання запобіжного клапана для різних типів розподільників може перебувати у діапазоні 120–170 кгс/см2). Для запобігання руйнуванню елементів забороняється створення тиску робочої рідини в гідроприводі, який би перевищував нормативний тиск спрацювання запобіжного клапана більш як на 25%.

Для визначення втрат робочої рідини в спряженні “корпус–золотник” розподільника поршень основного гідроциліндра встановлюють у середнє положення, а важелі керування золотниками в положення “нейтральне”. Трубопровід, яким робоча рідина подається в штокову порожнину гідроциліндра за непрацюючого двигуна, від’єднують біля розподільника і під’єднують до штуцера комутатора потоків. На штуцер біля розподільника встановлюється заглушка. Запускають двигун, рукоятку комутатора закручують до упору і за допомогою витратоміра створюють тиск 100 кгс/см2.

Проводять вимірювання виходу штока з кришки гідроциліндра, а за три хвилини повторюють вимірювання. Різниця значень між першим і другим вимірюваннями характеризує втрати робочої рідини в спряженнях “корпус–золотник” розподільника та “корпус–поршень–шток” гідроциліндра. Допустиме значення втягування штока в кришку гідроциліндра становить 2,7–3,3 мм/хв. Якщо значення переміщення штока перевищує допустиме, то перевіряють окремо герметичність поршня гідроциліндра. Для цього за зупиненого двигуна від’єднують трубопровід гідроциліндра біля комутатора і на штуцер комутатора і трубопровід встановлюють заглушки. Викручують до упору рукоятку комутатора і запускають двигун. Важіль керування золотником розподільника, до якого під’єднано основний гідроциліндр, встановлюють у положення “підйом” (робоча рідина має подаватись у безштокову порожнину, а за допомогою витратоміра створюється тиск робочої рідини 100 кгс/см2). Проводять вимірювання переміщення штока гідроциліндра протягом 3 хв. Якщо значення переміщення перевищує 2 мм/хв, то гідроциліндр потребує ремонту. Якщо ж технічний стан гідроциліндра задовільний, а значення втягування (усадки) штока перевищувало допустиме, то в спряженні “корпус–золотник” втрати робочої рідини перевищують допустимі і розподільник потребує ремонту. По закінченні діагностування засоби демонтують, а трубопроводи гідравлічного привода встановлюють на свої місця.

Для визначення загального технічного стану гідравлічного привода кермового керування трактор встановлюють на рівному майданчику з твердим покриттям. За працюючого двигуна (частота обертання колінчастого вала — 60–70% від номінального значення) кермове колесо повертають в одне з крайніх положень і, утримуючи його в такому положенні, прогрівають робочу рідину до температури 45...55°С. Далі за номінальної частоти обертання колінчастого вала двигуна виконують 5–6 повних поворотів керованих коліс, з одного крайнього положення в інше, заміряючи при цьому швидкість обертання кермового колеса та зусилля, яке прикладається під час обертання кермового колеса. Для справного гідравлічного привода швидкість обертання кермового колеса має бути більшою за 60 об./хв, а зусилля для обертання кермового колеса має не перевищувати 5 кгс.

На тракторах з об’ємним гідравлічним приводом кермового керування (з насосом-дозатором) визначають також швидкість ковзання рульового колеса. Для цього за номінальної частоти обертання колінчастого вала двигуна повертають керовані колеса в крайнє положення та утримують у такому положенні кермове колесо, прикладаючи до нього обертальне зусилля в діапазоні 9–10 кгс. За такого режиму випробування заміряють протягом 3 хв кут повороту кермового колеса. Для справного об’ємного гідроприводу кермового керування швидкість ковзання кермового колеса має не перевищувати 3 об./хв. Якщо значення діагностичних параметрів, які характеризують загальний технічний стан гідропривода кермового керування, не відповідають допустимим, то слід провести поелементне діагностування з використанням описаних засобів діагностування.

 На тракторах типу Т-150К комутатор під’єднується біля клапана витрати, а на тракторах типу МТЗ і ПМЗ — біля клапанної коробки кермового механізму. Частотний режим обертання колінчастого вала двигуна і температура робочої рідини аналогічні тим, що й під час діагностування гідроагрегатів механізму навіски тракторів. Подача насосів визначається за тиску 100 кгс/см2 і перекритої подачі робочої рідини в кермові механізми комутатором, допустиме значення якої має бути не менше 60% номінального значення.

Об’ємні втрати робочої рідини в кермовому механізмі мають не перевищувати 4 л/хв за тиску 60 кгс/см2. Тиск спрацювання запобіжних клапанів гідроприводів кермового керування тракторів має становити 75–80 кгс/см2. Втрати робочої рідини в спряженнях запірних клапанів і поршні гідроциліндра визначаються аналогічно до описаного для механізму навіски.

На тракторах типу Т-150К діагностують агрегати гідроприводів коробки зміни передач (КЗП) і вала відбору потужності (ВВП). Визначають тиск у нагнітальній магістралі за номінальної частоти обертання колінчастого вала, який має бути в діапазоні 10–11 кгс/см2. Подача насоса за тиску 16 кгс/см2 має становити: для КЗП — 28–40 л/хв; для ВВП — 7–13 л/хв. Тиск спрацювання запобіжного клапана — 17 кгс/см2, а перепускного клапана — 9-10 кгс/см2. Шкала розробленого витратоміра витарувана за тиску 100 кгс/см2, а тому під час визначення подачі робочої рідини з іншим значенням тиску слід провести перерахунок за формулою:

Qф = Qш · P ,

де Qф — фактична подача (витрата) робочої рідини через витратомір, л/хв; Qш — значення подачі робочої рідини за шкалою витратоміра, л/хв; P — значення тиску робочої рідини за шкалою манометра витратоміра, за якого визначається подача, кгс/см2.

В. Кушлянський, В. Яременко, кандидати технічних наук; В. Яременко, інженер,Т. Клименко,науковий співробітник