2.1. Структурные схемы дождевальных машин.
Для установления взаимосвязей между элементами ДМ при решении задач повышения их надежности мы рассматриваем устройство машин и составляем структурные схемы.
Ассортимент элементов, используемых при создании ДМ, весьма велик. Основными из них можно считать следующие: насосы, трубы, электродвигатели и электрооборудование, гидросистемы, дождевальные аппараты и насадки, измерительная, контрольная и сигнальная аппаратура, системы автоматического управления, сигнализации и диспетчерской связи.
Известно, что чем больше составляющих элементов в машине, тем сложнее обеспечить ее требуемую надежность, тем выше предъявляются требования к качеству составных частей.
Для определения требований по надежности основных составных частей ДМ могут быть использованы различные методы. [75]
Наиболее предпочтителен оптимизационный метод, позволяющий распределить требования к заданным показателям надежности машины в целом по ее составным частям таким образом, чтобы получить максимум экономической эффективности или минимум затрат на изготовление и эксплуатацию. При этом необходима зависимость затрат от показателей надежности каждой составной части. Отсутствие, как правило, таких зависимостей для конкретных изделий затрудняет применение этого метода. Учет ограничений при распределении поэлементных требований по стоимости к надежности также затруднен ввиду отсутствия в общем случае априорных зависимостей.
Пропорциональный метод распределения надежности по составным частям основан на анализе достигнутого уровня надежности изделий-аналогов.
Наиболее прост метод равномерного распределения, когда надежность всех составных частей считается одинаковой. Тем самым не учитывается ряд факторов: сложность изделия, значимость его по времени устранения отказов, ответственность выполняемых им функций. Все эти факторы могут быть учтены введением соответствующих коэффициентов, получаемых путем расчета.
Требования к выполнению функций дождевальных машин, работающих с наименьшими простоями в короткие агротехнические сроки, ставят в разряд первоочередных задачу повышения ее безотказности и ремонтопригодности. Решение этой задачи осложняется многоэлементностью конструкций и большим многообразием применяемых комплектующих. Среднее число систем и агрегатов в ДМ "Волжанка", "Фрегат" и ДДА-100МА - 7, узлов более 20, комплектующих более 100 наименований.
Разделение дождевальных машин на подсистемы и элементы зависит от их выбора и степени подробности их рассмотрения, а также цели самого разделения.
Составление структурных схем для дождевальных машин "Волжанка", "Фрегат" и ДДА-ЮОМА происходило следующим образом.
Во-первых, за основу принят ток: воды от входа в машину до поступления ее непосредственно на поле.
Во-вторых, были выделены подсистемы по доли (процентному составу) отказов из общего числа (100%), то есть выявлены менее надежные конструктивные узлы для "Волжанки", "Фрегата" и ДДА- ЮОМА.
При изучении устройства дождевальных машин мы выделили по аналогии с другими сельскохозяйственными машинами основные подсистемы и их составные элементы общие для рассматриваемых машин, (табл 2.1)
Таблица 2.1.
Основные подсистемы и элементы дождевальных машин.
|
Анализируя отказы ДДА-100МА надо отметить, что наибольшее число отказов приходится на всасывающую линию - около 35% (анализ экспериментальных данных показал, что в некоторых случаях до 45% [17]). В свою очередь из нее мы выделяем всасывающий клапан, где чаще всего происходит забивание грунтом сетки, что может повлечь за собой ее разрыв, причина - плохая очистка оросительной воды. Также выделяем гидроцилиндр подъема всасывающего клапана, где может происходить деформация консольной балки и разрыв троса. Для всасывающей линии характерны разрывы по сварке труб и манжет.
На центробежный насос приходится 20% отказов ДДА-100МА, возникновение которых объясняется плохой регулировкой его составных элементов.
Отказы фермы составляют 19% от общего числа. Как подсистему здесь мы рассматриваем дождевальные насадки, в отличие от ДМ "Волжанка", где есть необходимость выделять их как самостоятельное звено, так как на их долю приходится 16% от общего числа неисправностей.
Отказы гидросистемы у ДДА-100МА составляют 18%, основные подсистемы здесь - гидроцилиндр подъема фермы, где можно наблюдать деформацию штока гидроцилиндра, а также масляный насос.
Оставшиеся 8% отказов мы относим к прочим элементам ДДА- 100МА.
Распределение отказов по узлам дождевальной машины ДДА- 1ООМА представлено на рис. 2.1.
Распределение отказов по узлам и агрегатам дождевальных машин "Фрегат" и "Волжанка" выглядит следующим образом.
Основная неисправность ДМ "Фрегат" - остановка тележек по различным причинам - более 50 % отказов. Чаще всего выходит из строя гидропривод тележек - 45% из-за деформации штока гидроцилиндра или засора распределительного клапана.
На отказы самоходных тележек приходится 7% всех неисправностей, где причиной служит заедание колес из-за плохой смазки.
Как подсистему мы рассматриваем трубопровод, отказы которого составляют около 13%, включая засорение и отказ в работе средне- струйных дождевальных аппаратов - 5%, а также сливных клапанов.
Бездействие механической защиты составляет 8%, а системы автоматической синхронизации тележек -14%.
Как подсистему у "Фрегата" целесообразно выделить узел присоединения, элементами которого являются неподвижная опора и шарнирное крепление, а также систему электрической защиты, в данном случае мы относим их к прочим 6%. (рис. 2.2)
Рис. 2.1. Распределение отказов по узлам ДМ ДДА-100МА.
|
Рис. 2.2. Распределение отказов по узлам ДМ "Фрегат".
|
Следует отметить, что из-за гидравлического удара происходит разрыв закрытого трубопровода, что приводит к крупной аварии на оросительной системе, на устранение которой требуется большое количество времени (от нескольких часов до нескольких суток), так как необходимо произвести раскопку, замену отрезка трубопровода, засыпку траншеи, планировку поверхности и т.д.
У "Волжанки" наиболее ненадежен водопроводящий трубопровод - 38%, где наблюдаются отказы сливного клапана и нарушения герметичности соединения труб.
Дождевальные аппараты, на долю которых приходится 16% неисправностей по машине, могут засоряться по причине плохой работы фильтров и недостаточной очистки подаваемой в ДМ воды.
Как подсистему ДМ "Волжанка" мы рассматриваем приводную тележку, неисправности которой составляют - 13%. Элементами приводной тележки являются ведущее колесо, тормозная опора, цепная передача и рама.
На отказы редуктора ведущей тележки и двигателя приходится соответственно 7% и 8% от общего числа неисправностей.
Опорные колеса дождевального трубопровода "Волжанка" могут испытывать деформацию, их отказы составляют 10%.
Узел присоединения, включающий в себя колонку, телескопическую трубу, гибкий шланг и узлы соединений, выделяем как подсистему и относим к прочим 8% отказов, (рис. 2.3)
Изучив строение и принцип работы дождевальных машин ДДА- 100МА, "Фрегат" и "Волжанка", а также проделав анализ по распределению отказов по узлам этих машин, нами составлены структурные схемы для каждой из них. (рис. 2.4, 2.5, 2.6)
Структурные схемы служат наглядной основой для перехода к составлению классификации отказов, а также качественного описания характера отказов и их взаимосвязи, то есть для построения "дерева отказов", которое приведено в разделе 2.3.
|
100%
35%18% 20% 19% 8%
Рис. 2.4. Структурная схема ДМ ДДА_100МА
|
100%
<8% 8% 13% 7% 38% 16%
Рис.2.5. Структурная схема ДМ "Волжанки"
|
100%
<15% 43% 14% 20% 8%
Рис. 2.6. Структурная схема ДМ "Фрегат"
|
2.2. Классификация отказов дождевальных машин.
Поскольку дождевальные машины скомплектованы из большого числа разнообразных деталей, распределение отказов по агрегатам и системам при обработке статистических данных мы выполняем по группам аналогичных элементов. В процессе эксплуатации ДМ ДДА-100МА, "Волжанка" и "Фрегат" возникают различного вида отказы. Сочетание этого обстоятельства с многообразием деталей приводит к огромной номенклатуре отказов.
По причинам возникновения отказы делятся на конструкционные, производственные и эксплуатационные, последние вызваны нарушениями правил использования и обслуживания машин.
По частоте возникновения отказов одного наименования различают случайные и систематические. Случайные возникают в результате случайных нарушений технологии изготовления каких-либо деталей, а также из-за ошибок при использовании и обслуживании ДМ. Систематические отказы являются следствием неудачных конструкторских решений, неправильно выбранной технологии изготовления, часто повторяющихся технологических отступлений, а также нарушений использования и обслуживания машин.
Наблюдается рассеивание значений показателей надежности одинаковых деталей, например наработки, до возникновения отказов. Это вызвано конструкционными (допуски на изготовление деталей) и технологическими (режим работы) факторами. В результате стойкость одноименных деталей неодинакова. Например, полоса рассеивания кривых усталости прочности кованых деталей составляет около 15-20% от средних значений, литых - 30-40%, в отдельных случаях этот показатель может изменяться в 1,5-3 раза. [23]
Элементы машин взаимосвязаны между собой. Например, поломки коленчатых валов двигателей происходят из-за переменных напряжений, возникающих вследствие неравномерного изнашивания вкладышей и
деформации опор в блоках цилиндров, неуравновешенности комплектов деталей цилиндропоршневой группы различных цилиндров и т.п. Условия работы деталей даже при неизменном влиянии внешних факторов зависят от качества функционирования вспомогательных систем машин - смазки и охлаждения, очистки воздуха и других. Суммарное воздействие перечисленных факторов велико.
При оценке показателей надежности элементов дождевальных машин в данной работе мы оговариваем следующие:
- если при ремонте машины заменяют сопряженные детали одного узла, то регистрируется один отказ;
- отказ, возникший вследствие нарушения работоспособности какой-либо вспомогательной системы, относят к узлу или агрегату, послужившему причиной поломки.
При классификации отказов дождевальных машин мы рассматриваем ресурсные, характеризующие долговечность, и нересурсные, определяющие безотказность.
Для оценки надежности дождевальных машин необходима разработка критериев отказов и предельных состояний, основные понятия которых даны в ГОСТ 27.002-89. [ 20]
Признаками отказов и предельных состояний являются:
- прекращение (полное или частичное) выполнения машиной заданных функций;
- отклонение заданных технических или технико-экономических показателей качества за пределы установленных норм.
Для большинства деталей и сборочных единиц, являющихся невос-станавливаемыми изделиями, критериями предельного состояния являются критерии их отказа.
При установлении критериев следует учитывать назначение, структуру и принципы функционирования ДМ и ее составных частей, условия
эксплуатации, последствия отказов и предельных состояний, виды технического обслуживания (ТО) и ремонта.
В решении этой задачи главное - правильно выбрать основные параметры сборочных единиц, деталей и узлов, руководствуясь влиянием их на параметры функционирования машины, однозначностью определения и возможностью диагностирования в условиях эксплуатации. Предельные значения основных параметров можно оценивать с учетом отклонений параметров деталей и узлов от начальных значений при постановке изделий-аналогов на текущий или капитальный ремонт или их списании методом установления зависимостей, либо методом экспертных оценок.
По первому методу находят зависимости между показателями функционирования машины и параметрами узлов и деталей с помощью специальных исследований или путем сбора статистической информации, и критерии оценивают на их основе с учетом агротехнических требований.
Если такие зависимости установить невозможно, используют метод экспертных оценок. В дальнейшем эти признаки уточняют с учетом результатов испытаний серийных машин и данных об их отказах в эксплуатации.
При изучении опыта эксплуатации ДМ мы обращаем внимание не только на те неисправности, вследствие внезапного появления которых машины теряли свою работоспособность, но и на те, которые приводили к постепенным отказам. Так, например, у всех ДМ "Фрегат" наблюдается сильный износ втулок-пальцев толкателей колес (особенно на последних тележках), коррозия отдельных деталей (особенно наконечников тросов), растрескивание и расслоение резиновых гибких шлангов (особенно сливных). У дождевальных машин "Волжанка" постепенные разрушения особенно заметны у присоединительного шланга (растрескивание, расслоение) и у дождевальных аппаратов (значительный износ втулки-оси и других деталей аппарата).
В большинстве случаев подобные разрушения деталей не приводили к явным отказам в течение одного-двух сезонов эксплуатации машин. Однако они неизбежно окажут свое влияние на общий срок службы машины, увеличить который можно, своевременно использовав более правильное конструктивное решение, удачно выбранные материалы, устранив погрешности и неточности в расчетах и т.д.
Отказы классифицируются на группы по их последствиям. В международных документах ИСО, МЭК, ЕОКК различают критические и некритические отказы. Последние подразделяют на существенные и несущественные, но границы между ними достаточно условны. [33]
Отказы, характеризующие безотказность работы, принято классифицировать в зависимости от сложности их устранения. [23]
1) устраняемые регулировкой, ремонтом или заменой деталей без разборки узлов и агрегатов, а также требующие внеочередного проведения операций, предусмотренных ежесменным ТО и периодическим TOI или Т02;
2) устраняемые ремонтом или заменой узлов и агрегатов или деталей, требующими их разборки, раскрытия внутренних полостей агрегатов, а также устраняемые внеочередным проведением операций, предусмотренных периодическим ТОЗ;
3) устраняемые разборкой основных агрегатов, демонтажом узлов и агрегатов с рамы машины. Также может иметь место сложный отказ, включающий в себя отказы второй и третьей групп сложности.
Взяв за основу общепринятые в сельскохозяйственном машиностроении положения и опираясь на существующие разработки специалистов по дождевальной техники ВНПО "Радуга", нами была составлена общая классификация отказов для элементов дождевальных машин по группам в зависимости от сложности их устранения, (табл. 2.2)
Таблица 1.2.
Классификация отказов по группам сложности.
|
2.3. Построение "дерева отказов" для дождевальных машин "Волжанка", "Фрегат" и ДЦА-100МА.
Из составленных нами структурных схем ДМ и классификации их отказов видно, что взаимосвязь отказов элементов и подсистем весьма сложна из-за многообразия их причин, характера проявления и последствий, причем отказы обусловливаются сложной взаимосвязью объективных и субъективных факторов.
К объективным относятся климатические, гидрогеологические, биологические и др.
Субъективными факторами, способствующими возникновению отказов, являются неудачный выбор конструкции элементов или материалов, нарушение технологических режимов эксплуатации, недостаточное резервирование элементов, низкая квалификация обслуживающего персонала, недостаточный контроль, несоблюдение правил техники безопасности, охраны окружающей среды.
Повреждение любого элемента ДМ оказывает то или иное влияние на качество функционирования всей машины в целом. Масштабы этого влияния определяются ролью и значением отказавшего элемента.
Отказы одних подсистем, элементов могут приводить или не приводить к отказам других подсистем или элементов. Так, например, выход из строя резинового уплотнения и кольца или износ манжеты уплотнения вала насоса требует их замены и прекращения на какое-то время работы насоса, что ведет к остановке подачи воды к ДМ, т.е. к полному ее отказу (зависимый отказ). В то же время выход из строя одной дождевальной насадки ДМ или, например, вакуумметра не приводит к отказу других элементов ДМ (независимый отказ).
Тщательному анализу причин отказов и выработке мероприятий, наиболее эффективных для их устранения, способствует построение дерева отказов и неработоспособных состояний. При его анализе используется алгоритм построения последовательности событий, приводящих к нежелательному исходу.
Общий вид "дерева отказов" представлен на рис. 2.7. [ 74]
Рис. 2.7. Дерево отказов
|
При составлении дерева отказов за систему принимаем дождевальную машину целиком, что соответствует определению системы с точки зрения теории надежности.
Система - упорядоченная совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, образующих единое целое, предназначенное для решения определенных задач (достижения определенных целей).
Дождевальную машину следует считать сложной системой.
Сложная система - многоуровневая конструкция из взаимодействующих элементов, объединяемых в подсистемы различных уровней.
Как подсистемы ДМ рассматриваем блоки, представленные на структурных схемах, это составные части - изделия, представляющее собой совокупность сборочных единиц, деталей, объединенных общим конструкторским решением, соединенных на предприятии-изготовителе или на месте монтажа сборочными операциями, специально разработанные и предназначенные для выполнения определенных функций в составе системы.
Третий уровень "дерева отказов" представлен отказами изделий. Под изделием понимается единица промышленной продукции, количество которой исчисляется в штуках или экземплярах, то есть любой предмет или набор предметов, подлежащих изготовлению на предприятии.
Элемент системы - часть системы, предназначенная для выполнения определенных функций и неделимая на составные части при данном уровне рассмотрения.
Виды воздействий, приводящие к ошибкам и дефектам, порождающие отказы элементов подразделяются соответственно с классификацией отказов так же, как и сами ошибки и дефекты.
В таблице 2.3 мы показали наиболее характерные для ДМ "Волжанка", "Фрегат" и ДДА-100МА виды отказов, а также детали или их элементы, выходящие из строя вследствие этих отказов.
Таблица 2.3
Характерные виды отказов элементов дождевальных машин.
|
Построение дерева отказов для ДМ "Волжанка", "Фрегат" и ДДА- 100МА послужит для анализа последовательностей событий, обусловливающих отказы, а также для качественного описания неисправностей и их влияния на экологическую обстановку, что поможет перейти к определению количественной оценки показателей надежности элементов машин и установлению взаимосвязи надежности ДМ с экологией орошаемого поля.
Далее в работе мы рассмотрим последовательности построения дерева отказов для каждой рассматриваемой нами ДМ. Проследим взаимосвязь между отказами элементов ДМ и установим влияние этих неисправностей на работу машины в целом, а также на возможное возникновение нежелательных экологических последствий в виде размыва почв, протечек горюче-смазочных материалов, оценим влияние качества оросительной воды на работу рассматриваемых узлов.
Агрегат ДДА-100МА осуществляет полив в движении, забирая воду из открытых оросителей. Источником энергии для передвижения агрегата и работы водяного насоса служит двигатель внутреннего сгорания трактора ДТ-75МХ-С4 (при построении дерева отказов трактор не рассматриваем). На нем смонтированы рама для крепления двухкон- сольной (симметричной) пространственной фермы с открылками и ко- роткоструйными аппаратами (насадками), насос с приводом и всасывающей линией, гидросистема.
Вода из оросителя через всасывающий клапан и трубу поступает в центробежный насос. Всасывающая система агрегата - одна из составных частей дерева отказов ДДА-100МА. Она имеет плавучий клапан, гидроцилиндр подъема всасывающего клапана, трубопровод с двумя шарнирными муфтами, противовес. Большая часть неисправностей всасывающего клапана, а следовательно, и всей подсистемы, связано с забиванием сетки грунтом и возможным ее разрывом, что объясняется плохим качеством забираемой воды. Отказы гидроцилиндра могут произойти из-за деформации консольной балки или разрыва троса. Плохо сваренные швы труб, перекосы при сборке вызывают разрывы труб по сварке и разрывы манжет.
Центробежный насос, который мы рассматриваем как составную часть ДДА-100МА, подает воду под напором по колену в нижние трубы фермы. Отказы насоса в основном устраняются заменой узлов, деталей или его регулировкой.
При рассмотрении гидросистемы выделяем следующие изделия: масляный шестеренчатый насос, гидроцилиндры подъема фермы и напорную линию. Попадания посторонних абразивных частиц вызывает износ шестерен насоса. Избыточное давление влечет за собой разрыв рукава высокого давления напорной линии.
Особое внимание уделяем эжектору, сопло которого может закоксовываться выхлопными газами.
Как составную часть ДДА-100МА мы рассматриваем двухконсольную симметричную ферму. Поворотное кольцо в середине фермы предназначено для соединения двух консолей фермы и поворота ее относительно вертикальной оси трактора. Из-за перекоса или недостатка смазки может быть нарушено крепление ролика поворотного кольца, а из-за плохой сварки могут произойти изломы патрубка и фланца. Для консолей опасны обрывы резьбовых соединений штуцера, а для нижнего пояса фермынарушение крепления опорной дуги. Дождевальные аппараты устанавливают на водопроводящих трубах фермы (всего 52 короткоструйных и 2 среднеструйных (на концах) дождевальных аппарата). Для крепления открылков с насадками к трубам равномерно приварены муфты, где случается износ (или вообще отсутствие) резьбы. Наличие твердых частиц в воде вызывает износ конуса дефлектора дождевального аппарата.
Рассмотрев отказы ДДА-100МА, можно сказать, что для этой машины характерны отказы 1-й и 2-ой группы сложности, большинство из них устраняются сварочными работами, при проведении которых необходимо опорожнение ДМ.
"Дерево отказов", построенное нами для ДМ ДДА-100МА, приведено на рис. 2.8.
|
Дождевальная машина "Волжанка" представляет собой самоходный колесный трубопровод, снабженный среднеструйными аппаратами. Полив проводится позиционно с забором воды от гидрантов закрытой оросительной сети.
"Волжанка" состоит из двух дождевальных крыльев, работающих независимо друг от друга и присоединяющихся к разным гидрантам, поэтому при построении дерева отказов за систему мы берем одно крыло ДМ.
Мы рассматриваем как ее составную часть присоединительное устройство входной части дождевального крыла, которое состоит из колонки, телескопической трубы и опоры и служит для присоединения к гидрантам оросительного трубопровода.
Выделяем как элементы колонки гибкий шланг, подверженный разрыву из-за избыточного давления или гидроудара, и патрубок, где возможно нарушение уплотнения, так как не обеспечено должное усилие крепления.
Элементом телескопической трубы считаем манжету, разрыв которой происходит при избыточном давлении и гидроударе.
Рассматриваем у опоры стойку, подверженную деформации и излому, и подвижной хомут, где возможен излом пружины. Все это происходит из-за заложения недостаточного запаса прочности в конструкции.
Присоединительное устройство ДМ "Волжанки" является в целом достаточно надежным, как слабое звено в нем выделяем гибкий шланг и узлы соединений, при отказах которых возможны протечки воды. Для устранения этих неисправностей необходимо заменить гибкий шланг или затянуть хомут с помощью зажимного болта.
Переезд с позиции на позицию осуществляется фронтально с приводом от двигателя внутреннего сгорания "Дружба 4" мощностью 4 л.с., расположенным на центральной тележке. Двигатель мы рассматриваем как составную часть ДМ "Волжанки", где из-за попадания твердых частиц может произойти заедание троса дросселя, а из-за истирания - его разрыв. Попадание абразивных частиц приводит к износу зубьев конической шестерни двигателя.
Передача крутящего момента от двигателя осуществляется через редуктор и два шкива на вал реверсивного механизма, а затем цепными передачами на ведущие колеса тележки и крыло машины.
Трехступенчатый реверс-редуктор имеет смонтированную на шли-цевом валу муфту переключения, которая вводится в зацепление с одной из сидящих свободно на валу конических шестерен, обеспечивая прямой и обратный ход машины, или занимая нейтральное положение. Здесь мы рассматриваем отказы муфты переключения по причине старения и из-за воздействий усилий при переключении.
При отказах двигателя и реверс-редуктора возможно протекание ГСМ на орошаемое поле.
Такую составную часть как приводная тележка мы подразделяем на ведущее колесо, цепную передачу и тормозную опору. Из-за недостаточной регулировки и смазки происходит провисание цепей. Проскальзывание цепей привода колес может повлечь за собой значительное искривление трубопровода у ведущей тележки и интенсивный боковой уход машины при переездах, устранить эти неисправности можно изменением натяжения цепей. Штанга тормозной опоры может деформироваться, если заложен недостаточный запас прочности. Отказы элементов ведущего колеса аналогичны отказам элементов опорных колес.
Опорные колеса - составная часть дерева отказов ДМ "Волжанка". Если колеса проворачиваются по трубе, то происходит быстрое искривление трубопровода свыше допустимого предела (1,5 м). Недостаточное усилие затяжки болтов вызывает нарушение крепления полухомутов ступиц колес, а изгибы и отрывы при сварке - деформацию спиц. Для устранения этих отказов требуется отрихтовка ободья колес, изменением
натяжения спиц, затяжка болтов креплений ступиц колеса и если есть необходимость - сварочные работы.
Дождевальное крыло "Волжанки" состоит из однотипных звеньев алюминиевых труб с фланцевыми соединениями, имеющими резиновые уплотнительные кольца. Отказы трубопровода занимают самую большую часть от общего числа отказов. Ослабление затяжки болтов соединения фланцев, а также повреждение резинового уплотнительного кольца вызывают течь во фланцах. Здесь же мы рассматриваем неисправности сливного клапана,, которые случаются по причине засорения твердыми частицами или плохой регулировки давления на гидранте.
Из-за недостаточно высокой надежности как составную часть крыла "Волжанки" мы рассматриваем дождевальные аппараты. За изделия считаем коромысло с противовесом и сопло, отказами - засоры и нарушение вертикального положения относительно трубопровода.
Рассмотрев неисправности ДМ "Волжанка", можно сделать вывод, что из-за достаточно простой конструкции машины, ей наиболее характерны эксплуатационные отказы 1-ой группы сложности, устраняемые правильным техническим обслуживанием и мелким ремонтом. Ко Н-й группе сложности относим поломки алюминиевого трубопровода, устраняемые газо-дуговой сваркой или заменой труб. К наиболее необходимым запасным частям следует отнести элементы соединений звеньев трубопровода и узла присоединения, сливной клапан и дождевальные аппараты.
Построенное "дерево отказов" для ДМ "Волжанка" представлено на рис. 2.9.
Дождевальная машина ДМ "Фрегат" многоопорная, самодвижущаяся, работающая в движении от закрытой оросительной сети (ЗОС). На поле она вращается по кругу в направлении движения часовой стрелки.
Общие конструктивные элементы для всех модификаций машины "Фрегат": узел присоединения, водопроводящий трубопровод, самодвижущаяся тележка с механизмом гидропривода, система автоматического регулирования скорости движения тележек, системы механической и электрической защиты и др. Перечисленные выше элементы мы рассматриваем как составные части дерева отказов ДМ "Фрегат".
Узел присоединения служит для подключения машины к гидранту ОС, состоит из неподвижной опоры, где возможна течь воды из-за нарушения герметичности стояка или перемещение по основанию полозьев опоры из-за плохого качества бетона. Как изделие здесь мы рассматриваем поворотное колено с элементами: манжета и опорное кольцо, которые подвержены износу и разрыву из-за старения материала или гидроудара.
Основной водопроводящий трубопровод машины опирается на тележки, а также подвешен на тросах. Рассматриваем как отказы тросов их недостаточное или избыточное натяжение из-за плохой регулировки. В начальной части трубопровод шарнирно прикреплен к неподвижной опоре. Как изделия мы рассматриваем трубы, где случаются разрывы уплотнений при перекосах (изгибах) трубопровода или из-за износа прокладок. Возникает течь воды через прокладки соединения секций трубопровода. Среднеструйные дождевальные аппараты со сливными клапанами под ними установлены вдоль всего трубопровода, в конце его помещен дальнеструйный аппарат. Сопла дождевальных аппаратов засоряются при подаче воды недостаточной очистки.
Как составную часть ДМ "Фрегат" рассматриваем самодвижущуюся тележку, она может остановиться, отставать или выбегает вперед все это происходит из-за отказов в гидроприводе. Рассматривая колеса и рычажный механизм тележки отмечаем, что из-за плохой смазки происходит заедание ступиц колес или износ втулки толкателя рычажного механизма.
На механизм гидропривода приводной тележки приходится почти половина от общего количества отказов по всей машине. Как две основных составляющих здесь мы выделяем гидроцилиндр и распределительный клапан, неисправности которых оказывают непосредственное влияние на работу самоходной тележки. Основными отказами мы считаем деформацию штока гидроцилиндра и заедание поршня гидроцилиндра, а также излом рычага-переключателя клапана или его засоры из-за плохой работы фильтров. Надо отметить, что при некоторых неисправностях возможны утечки воды как из клапана-распределителя, так и из гидроцилиндра.
Система электрической защиты может не срабатывать, например, из-за неисправностей реле или из-за разрыва электроцепи, вызванной коррозией контактов.
Система механической защиты выходит из строя из-за плохого закрепления проволоки на кронштейне в механизме тяги или искривления стержня регулирующего клапана.
Рассматривая механизм автоматической синхронизации тележек приходим к выводу, что из-за коррозии может произойти отсутствие контакта подсоединения ртутного переключателя.
Построенное "дерево отказов" для ДМ "Фрегат" представлено на рис.2.10.
Проведя качественный анализ отказов для дождевальных машин ДДА-100МА, "Волжанка" и "Фрегат", можно сделать следующие выводы. Для этих машин в процессе экспл