Виды ремонта и их характеристики

Своевременное и высококачественное выполнение работ по техническому обслуживанию машин позволяет поддерживать их длительное время в работоспособном состоянии. Однако в результате постепенного изнашивания отдельных элементов или машины в целом наступает такой момент, когда ее работоспособность невозможно поддерживать техническим обслуживанием. Тогда требуются другие мероприятия – ремонт.

Ремонт машин – это комплекс работ по восстановлению работоспособности машин, нарушенной в процессе эксплуатации.

В зависимости от факторов, определяющих необходимость ремонта машин, ремонты делятся на плановые и неплановые.

Неплановый ремонт – это такой ремонт, периодичность и объем которого заранее не планируется, а необходимость его проведения определяется появлением отказа, а продолжительность – временем восстановления (внезапные разрушения деталей, пробой изоляции и др.).

Плановый ремонт входит в систему ППР. Его периодичность и объем заранее планируются и устанавливаются технической документацией. Цель планового ремонта – восстановление ресурса машины, обеспечивающего заданную производительность, удлинение межремонтных сроков и снижение общих затрат на ремонт путем устранения результатов воздействия вредных процессов.

К вредным воздействиям относятся:

– механическое, коррозионное и коррозионно-механическое изнашивание деталей, механизмов и элементов металлоконструкций;

– старение полимерных материалов, ухудшение их механических и электрических свойств;

– накопление в деталях машин усталостных явлений, увеличение вероятности внезапного разрушения;

– мелкое повреждение элементов и их соединений (появление мелких трещин, ослабление болтов и т.д.);

– остаточные пластические деформации деталей (изгибы и коробление металлоконструкций);

– ухудшение начальных свойств смазочных материалов и технических жидкостей;

– загрязнение систем смазки и гидравлических систем продуктами износа, нагаром, пылью, грязью;

– нарушение регулировки и настройки в системах управления и электрооборудования.

Одним из главных путей сокращения затрат на ремонты является повышение надежности машин, что требует прежде всего повышение затрат в сфере производства (использование в большом объеме легированных сталей, сложных режимов термообработки и т. д.). Дополнительные затраты в сфере производства многократно окупаются в сфере ее эксплуатации, и в результате значительно сокращаются общие затраты за время срока службы машины.

Ремонтная технологичность машин характеризует степень их приспособленности к работам, выполняемым в процессе ремонтов при минимальных затратах времени, труда и материалов (это относится как к отдельным деталям, узлам, механизмам, так и к машине в целом).

Повышение ремонтной технологичности достигается:

– увеличением безотказности и сроков службы деталей;

– сокращением номенклатуры и числа деталей, входящих в конструкцию машины;

– улучшением блочности конструкции;

– унификацией деталей и болтов;

– полной взаимозаменяемостью однотипных деталей;

– обеспечением легкодоступности к узлам и деталям при минимуме разборочных работ;

– улучшением ремонтной технологичности деталей, их приспособленности к восстановлению;

– применением собственных средств механизации по разборке и сборке машины.

Ремонтная технологичность машины характеризуется следующими качественными показателями:

– коэффициентом унификации изделий – отношением числа наименований унифицированных сборочных единиц и комплексов к их общему числу в машине;

– коэффициентом унификации элементов – отношением числа наименований унифицированных элементов к их общему числу в машине;

– коэффициентом блочности – отношением числа деталей машин, входящих в блок, к общему числу деталей машин;

– коэффициентом преемственности – отношением числа заимствованных деталей, сборочных единиц и комплексов, входивших в конструкцию ранее выпускаемой машины, к их общему числу в новой;

– коэффициентом взаимозаменяемости – отношением числа взаимозаменяемых элементов к общему числу элементов;

– удельной металлоемкостью ремонта – отношением затрат материалов на ремонт к грузоподъемности кранов или к производительности машин;

– удельной суммарной себестоимостью ремонта – отношением абсолютных суммарных затрат на ремонт к конструктивным или эксплуатационным характеристикам машины (массе, производительности, грузоподъемности) за один и тот же период времени.

К показателям ремонтопригодности относятся и такие показатели надежности, как коэффициент готовности, среднее время восстановления и вероятность восстановления за установленное время.

Согласно Единой системе ППР вторая ее часть включает следующие виды ремонта: текущий (Т) – (малый – М или средний – С), капитальный (К) и внеплановый.

Малый (текущий) ремонт – вид планового ремонта, при котором заменой или восстановлением изношенных деталей и регулированием механизмов обеспечивают нормальную эксплуатацию машины до очередного планового ремонта.

Средний (текущий) ремонт – вид планового ремонта, при котором проводятся частичная разборка машины, капитальный ремонт отдельных сборочных единиц, замена и восстановление основных изношенных деталей, сборка, регулирование и испытание под нагрузкой.

В результате проведения текущих ремонтов должна быть обеспечена гарантированная работоспособность машины до очередного планового ремонта.

Капитальный ремонт включает полную разборку машины, замену всех изношенных деталей сборочных единиц, ремонт базовых и других деталей и сборочных единиц, сборку, регулирование и испытание под нагрузкой.

Капитальный ремонт должен обеспечивать восстановление работоспособности машин и полный или близкий к проектному их ресурс с заменой или восстановлением всех изношенных частей, включая базовые, а также выполнение полной регулировки и испытания машин и их систем.

Капитальные ремонты независимо от наличия графика планово-предупредительного ремонта машин должны выполняться только после осмотра их комиссией, возглавляемой главным инженером или главным механиком предприятия, на балансе которого находятся машины.

По системе ППР работы по техническому обслуживанию и ремонту (ТО и Р) машин планируют заранее и выполняют в определенной последовательности. В системе ППР приняты следующие понятия и определения:

– межремонтный цикл – время работы машины в машиночасах между двумя капитальными ремонтами, а для новой машины – время с момента ввода ее в эксплуатацию до первого капитального ремонта, т. е. наименьший, повторяющийся период эксплуатации изделия, в течение которого осуществляют в определенной последовательности установленные виды ТОиР, предусмотренные нормативной документацией;

– периодичность ремонтов и технических обслуживаний – время работы машины между двумя одноименными ремонтами или техническими обслуживаниями;

– структура межремонтного цикла – количество, периодичность и последовательность выполнения всех видов ремонтов и технических обслуживаний в течение межремонтного цикла.

На структурном графике ремонтного цикла должны быть отражены все виды ремонтов – капитальный (К); текущий (Т) – средний (С) или малый (М); а также число каждого вида ремонта и технического обслуживания (ТО-1, ТО-2, ТО-3) в течение одного ремонтного цикла, который в буквенной интерпретации может быть представлен в следующем виде:

К-ТО-1-ТО-2-М-ТО-1-ТО-2-М-ТО-1-ТО-2-ТО-3-С-ТО-1-ТО-2-ТО-3-С-ТО-1-ТО-2-ТО-3-К.

Периодичность ремонтов может быть выражена в часах (месяцах) эксплуатации, часах работы машины (машиночасах) или в единицах выполненной ею работы. Нормирование периодичности ремонтов в месяцах эксплуатации является слишком приближенным, применяется редко и только в отношении машин с малым их использованием по времени. Нормирование периодичности в часах, а не в месяцах более точное, поскольку изнашивание деталей и другие вредные процессы в машинах зависят прежде всего от времени ее работы.

Нормирование периодичности ремонтов машины в единицах выполненной работы наиболее точное, поскольку изнашивание деталей и другие вредные процессы в машине определяются не только временем, но и интенсивностью ее работы (тонно-километры для автомашин, тонны груза для кранов и конвейеров).

Длительность ремонтного цикла в машиночасах для кранов определяется по формуле

Т_ц = 14000 _к,

где _к = 3÷0,6 – коэффициент, учитывающий режим работы кранов; _у = 3 – легкий режим, _к = 2 – средний, _к = 1 – тяжелый, _к = 0,6 – весьма тяжелый режим.

Таким образом, время между капитальными ремонтами эксплуатируемых в машиностроении кранов находится в пределах 8400-42000 часов.

Для конвейеров длительность ремонтного цикла в часах работы конвейера определяется по формуле

Т _ц = 20400 _п,

 

где _п = 1÷1,5 – коэффициент, учитывающий тип обслуживаемого производства, который определяет интенсивность их использования; _п = 1 – для массового крупносерийного,, _п = 1,3 – для серийного, _п = 1,5 – для легкосерийного и единичного.

При планировании ТО и Р дорожных машин разрабатывают годовые планы и месячные планы-графики.

Годовой план технического обслуживания и ремонта составляют с учетом наработки машин в течение года.

В табл. 2 приведен пример периодичности ТОиР для машин, имеющих дизельные двигатели СМД-14А, Д-130А, Д-150, Д-180 или смонтированных на базовых тракторах ДТ-75М, ДТ-75С, Т-130М, Т-150 и Т-150К.

Приведенные в табл.2 данные представляют собой среднюю периодичность ТОиР и предназначены для разработки и осуществления мероприятий по обеспечению надежности и работоспособности машин.

Таблица 2

Виды технического обслуживания и ремонта	Периодичность
в часах работы машин	по количеству израсходованного топлива базовой машины, кг
Ежесменное техническое обслуживание (ЕО)	8...10	-
Техническое обслуживание № 1 (ТО-1)	60...120	1600...3200
Техническое обслуживание № 2 (ТО-2)	120...240	3200...6400
Техническое обслуживание № 3 (ТО-3)	240...960	6400...25600
Сезонное техническое обслуживание (СО)	При подготовке машины к весенне-летнему или осенне-зимнему периоду эксплуатации, совмещая эти работы с очередным техническим обслуживанием
Текущий ремонт (Т)	960...1200	-
Капитальный ремонт (К)	5000...10000	-

Усредненные нормы служат также для планирования объемов капитальных ремонтов, определения потребной мощности ремонтных предприятий, составления планов-графиков ТОиР; определения режимов работы машин и др.

Для машин, базой для которых служат автомобили, периодичность ТО установлена в зависимости от пробега автомобилей: ТО-1 – через 3000 км, ТО-2 – через 12000 км.

На основании годового плана ТОиР машины разрабатывают месячный план-график их выполнения, учитывая данные о количестве часов, отработанных каждой машиной к началу планируемого месяца, намечаемом количестве часов работы машин в следующем месяце и периодичности ТОиР.

Разработка годовых и месячных планов ТОиР должна осуществляться в соответствии с рекомендациями заводов-изготовителей по периодичности каждого вида технического обслуживания и ремонта с учетом физического и технического состояния машины.

Продолжительность и структуру ремонтного цикла устанавливают с учетом всех факторов, определяющих необходимость ремонтов. Главные из них – сроки службы элементов машин, обусловленных их изнашиванием или усталостным разрушением.

Система ППР предусматривает группирование деталей с приблизительно одинаковыми и кратными сроками службы и проведение их совместного ремонта. Коэффициент кратности сроков службы деталей машин есть отношение числа элементов, сроки службы которых кратны периодичности ремонтов базовых конструктивных элементов или всей машины, к общему числу элементов машины. Чем выше значение коэффициента кратности, тем в большей мере используется ресурс машины.

Таким образом, продолжительность ремонтного цикла определяется наибольшим сроком службы ремонтируемых узлов и деталей, а его структура – кратностью сроков службы наименее и наиболее долговечных элементов с ограниченными сроками службы.

При этом возможны самые различные соотношения между сроками службы элементов, а следовательно, и различные структуры ремонтных циклов. Структура и продолжительность ремонтных циклов зависят от условий эксплуатации машин и показателей надежности машин, формируемых на стадиях проектирования, производства и монтажа машин. На основе их улучшения можно удлинить ремонтный цикл и улучшить его структуру – уменьшить число технических обслуживаний и ремонтов, удлинить межремонтные периоды, уменьшить объем работ.

В основу оптимизации ремонтных циклов обычно кладут результаты статистических исследований сроков службы всей номенклатуры заменяемых элементов с одинаковыми (близкими) режимами работы. По ним детали и сборочные единицы (с близкими или кратными срокам службы) объединяют в ремонтные группы. Центрами группирования выбирают наиболее дорогие элементы, так как неполное использование срока их службы более убыточно, чем дешевых.