Эксплуатация автотранспорта промышленных предприятий

Если автотранспорт удовлетворяет требованиям нормативно-технической документации по всем показателям, то оно считается исправным. Если параметры автотранспорта, характеризующие его способность выполнять заданные функции, соответствуют установленным нормативно-технической документацией требованиям, то оно признается работоспособным. Отсюда следует, что когда автотранспорт может выполнять свои основные функции, но не отвечает всем требованиям технический документации (например, помято крыло), он работоспособен, но неисправен.

Отказ это событие, заключающееся в нарушении работоспособности. При этом прекращается транспортный процесс (остановка на линии, преждевременный возврат с линии). Показатели качества автотранспорта, агрегата, детали ухудшаются с увеличением пробега.

9.2 Причины изменения технического состояния автотранспорта в процессе эксплуатации

Изнашивание абразивное, эрозионное и усталостное относится к механическому виду изнашивания, а окислительное к коррозионно-механическому.

Абразивное изнашивание является следствием режущего или царапающего действия твердых частиц, находящихся между поверхностями трения, такие частицы, попадая извне в виде пыли и песка между трущимися деталями (например, тормозными накладками колодок и барабанами).

Эрозионное изнашивание происходит в результате воздействия потока жидкости и (или) газа (такому изнашиванию на автомобиле подвержены в первую очередь рабочие поверхности тарелок выпускных клапанов двигателя, жиклеры карбюратора).

Усталостное изнашивание состоит в том, что поверхностный слой материала в результате трения и циклической нагрузки становится хрупким и разрушается, обнажая лежащий под ним менее хрупкий материал (такой вид изнашивания может наблюдаться на беговых дорожках подшипников, шестерен, зубьях).

Изнашивание при заедании происходит в результате схватывания, глубинного вырывания материала, переноса его с одной поверхности на другую и воздействия возникших неровностей на сопряженную поверхность. Оно приводит к задирам, заклиниванию и разрушению механизмов. Такое изнашивание обусловливается наличием местных контактов между трущимися поверхностями, на которых вследствие больших нагрузок и скоростей происходят разрыв масляной пленки, сильный нагрев и "сваривание" частиц металла. При дальнейшем относительном перемещении поверхностей происходит разрыв связей. Типичный пример - заклинивание коленчатого вала при недостаточной смазке.

Окислительное изнашивание происходит в результате сочетания механического изнашивания и агрессивного воздействия среды, под действием которой на поверхности трения образуются непрочные пленки окислов, которые снимаются при механическом трении, а обнажающиеся поверхности опять окисляются (такое изнашивание наблюдается на деталях цилиндропоршневой группы, гидроусилителей, тормозной гидроприводом и др.).

Изнашивание при фретинге - это механическое изнашивание соприкасающихся деталей при малых колебательных движениях. Если при этом агрессивно воздействует среда, то происходит изнашивание при фретинг-коррозии (такое изнашивание может происходить в местах контакта вкладыша шеек коленчатого вала и постели в картере и крышке).

Электроэрозионное изнашивание проявляется в эрозионном изнашивании поверхности в результате воздействия разряда при прохождении электрического тока, например между электродами свечи зажигания.

Пластические деформации и разрушения. Такие повреждения связаны с достижением или превышением пределов текучести или прочности соответственно у вязких (сталь) или хрупких (чугун) материалов. Обычно этот вид разрушений является следствием либо ошибок при расчетах, либо нарушений правил эксплуатации (перегрузки, неправильное управление автомобилем, дорожно-транспортные происшествия и т.п.). Иногда пластическим деформациям или разрушениям предшествует механическое изнашивание, приводящее к изменению геометрических размеров и сокращению запасов прочности детали.

Усталостные разрушения. Этот вид разрушений возникает при циклическом приложении нагрузок, превышающих предел выносливости металла детали. При этом происходят постепенное накопление и рост усталостных трещин, приводящие при определенном числе циклов нагружения к усталостному разрушению деталей. Совершенствование методов расчета и технологии изготовления автомобилей (повышение качества металла и точности изготовления, исключение концентратов напряжения привело к значительному сокращению случаев усталостного разрушения деталей. Как правило, оно наблюдается в экстремальных условиях эксплуатации (длительные перегрузки, низкие или высокие температуры) у рессор, полуосей, рамы.

Коррозия. Это явление происходит вследствие агрессивного воздействия среды на детали, приводящего к окислению (ржавению) металла и, как следствие, к уменьшению прочности и ухудшению внешнего вида. Основными активными агентами внешней среды, вызывающими коррозию, является соль, которой посыпают дороги зимой, кислоты, содержащиеся в воде и почве, а также компоненты, входящие в состав отработавших газов автомобилей, и их химические соединения. Коррозия главным образом поражает детали кузова, кабины, рамы. Для деталей кузова, расположенных снизу, коррозия сопровождается абразивным изнашиванием в результате воздействия на поверхность при движении автомобиля абразивных частиц - песка, гравия. Сильно способствует коррозии сохранение влаги на металлических поверхностях, в том числе под слоем дорожной грязи, что особенно характерно для всякого скрытых полостей и ниш.

Коррозия способствует усталостному изнашиванию и разрушению, так как создает на поверхности металла концентраторы напряжения в виде коррозионных язв. Такой вид разрушений наблюдается, например, в местах сварки, крепления кронштейна рессор.

Старение. Показатели технического состояния деталей и эксплуатационных материалов изменяются под действием внешней среды. Так, резинотехнические изделия теряют прочность и эластичность в результате окисления, термического воздействия (разогрев или охлаждение), химического воздействия масла, топлива или жидкостей, а также солнечной радиации и влажности.

В процессе эксплуатации свойства смазочных материалов и эксплуатационных жидкостей ухудшаются в результате накопления в них продуктов износа, изменения вязкости и потери свойств присадок. Детали и материалы изменяются не только при их использовании, но и при хранении: снижаются прочность и эластичность резинотехнических изделий; у топлива, смазочных материалов и жидкостей наблюдаются процессы окисления, сопровождаемые выпадением осадков.

10. Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта

10.1 Общие сведения

Ремонт или обслуживание автомобиля, его узлов выполняется по определенной технологии. Технология ТО и ТР автомобиля - это совокупность методов изменения его технического состояния с целью обеспечения работоспособности.

Технологический процесс - это совокупность операций, выполняемых планомерно и последовательно во времени и пространстве над автомобилем (агрегатом).

Операция - законченная часть технологического процесса, выполняемая над данным объектом (автомобилем) или его элементом одним или несколькими исполнителями на одном рабочем месте.

Часть операции, характеризуемая неизменностью применяемого оборудования или инструмента, называется переходом.

На проведение технических обслуживаний и текущих ремонтов специализированными проектными организациями разрабатываются типовые технологии, которые для каждого конкретного АТП требуют привязки с учетом категории условий эксплуатации и особенно состояния производственно-технической базы.

Технологические процессы на технические обслуживания требуют минимальной привязки. Вызвано это тем, что периодичность и объем каждого вида обслуживания регламентированы, существует перечень работ по узлам (агрегатам), оценена трудоемкость этих работ.

Привязка технологических процессов на текущий ремонт сложнее, поскольку отказы автомобиля случайны по месту, времени, трудоемкости и количеству возникновения, труднее поддаются регламентации.

При внедрении технологических процессов следует учитывать оснащенность рабочих постов оборудованием, инструментом, приборами, технологической документацией, проводить обучение исполнителей выполнению закрепленных операций и соблюдению технических условий.

Правильно организованный технологический процесс обеспечивает оптимальные затраты и безопасность труда, высокое качество работ, сокращение передвижения исполнителей, особенно если один рабочий выполняет несколько операций, уравнивание загрузки между исполнителями и постами, персональную ответственность за качество выполнения закрепленных операций.

Совокупность технологических процессов технического обслуживания и текущего ремонта представляет собой производственный процесс автотранспортного предприятия.

В зависимости от производственных функций предприятия автомобильного транспорта подразделяются на автотранспортные, автообслуживающие и авторемонтные.

Автотранспортные предприятия по своему назначению делятся на грузовые, пассажирские (автобусные и легковые), смешанные и специальные (скорой помощи, коммунального обслуживания и др.).

К автообслуживающим предприятиям относятся базы централизованного обслуживания (БЦТО), станции технического обслуживания (СТО), гаражи (стоянки), автозаправочные станции (АЗС).

БЦТО предназначены для централизованного выполнения сложных видов ТО и крупного текущего ремонта подвижного состава эксплуатируемого в небольших по размеру АТП.

В объем ремонтных работ, выполняемых базами, входят замена агрегатов, требующих капитального ремонта, на агрегаты, отремонтированные на авторемонтном предприятии и находящиеся в централизованном оборотном фонде базы. Кроме того, на базах может быть организован централизованный ремонт отдельных механизмов, узлов, агрегатов и приборов автомобилей.

Величина (мощность) базы измеряется количеством приписанных к ней автомобилей, которое по современным данным должно примерно составлять 1000-2000 машин.

СТО предназначены в основном для обслуживания автомобилей индивидуальных владельцев как в полном объеме ТО и ТР, так и отдельных их операций.

Гаражи (стоянки) являются предприятиями для хранения автомобилей. Наиболее широко они распространены для хранения автомобилей индивидуального пользования. К этому типу предприятий относятся кемпинги и автогостиницы (мотели). Последние могут также выполнять отдельные операции по техническому обслуживанию или ремонту автомобилей.

АЗС являются предприятиями по снабжению автомобилей эксплуатационными материалами, преимущественно топливом, а также маслами, пластичными смазками, водой, охлаждающей жидкостью и иногда воздухом для шин.

Авторемонтные предприятия предназначены для проведения капитальных ремонтов как отдельных агрегатов так и автомобилей в целом. К ним относятся авторемонтные и агрегатно-ремонтные заводы, базы централизованного ремонта агрегатов (узлов), специализированные авторемонтные мастерские, шиноремонтные заводы, аккумуляторные зарядно-ремонтные станции.

Согласно нормативам, основная доля трудовых затрат на поддержание автомобиля в технически исправном состоянии связанна с выполнением текущего ремонта (рисунок 24). На практике в зависимости от конкретных условий эксплуатации, конструкции автомобиля, качества выполнения работ потребность в текущем ремонте и связанные с этим простои автомобилей различны (таблица 6).

Производственный процесс ТО и ТР на АТП в общем виде может быть проиллюстрирован линейным графиком показанным на таблица 7.

Рисунок 24. Соотношение трудозатрат на выполнение ТО и ТР за пробег до капитального ремонта

Таблица 6. Распределение простоев (%) автотранспорта в текущем ремонте из-за отказа различных агрегатов

Выполняется производственный процесс в производственных зонах (цехах, участках), объединенных в производственный корпус (рисунок 25).

1 - зона ЕО; 2 - зоны ТО-1 и ТО-2; 3 - производственные участки; 4 - зона ТР; 5 - складские помещения

Рисунок 25. Схема производственного корпуса АТП для проведения ТО и ТР

Таблица 7. Линейный график производственного процесса и работы АТП

В практической деятельности существующих АТП инженерно-технической службе приходится заниматься в основном реконструкцией, расширением и техническим перевооружением производственных корпусов (цехов, участков, зон). Потребность в этом может быть вызвана увеличивающимся списочным количеством автомобилей, их новыми модификациями, созданием прогрессивных технологий обслуживания или ремонта автомобилей.

10.2 Общая характеристика работ

Уборочно-моечные работы предназначены для содержания автотранспорта в чистом и опрятном состоянии:

- уборка кузова автотранспорта заключается в удалении пыли и мусора из кабины, в протирке сидений, стекол, а также в протирке двигателя, щитков и внутренней стороны капота;

- мойку автотранспорта производят холодной или теплой водой (25-300С) водой;

- сушка кузова производится после окончательного ополаскивания его чистой водой, у грузовых автомобилей обтирают кабину, боковые и передние стекла, капот, крылья и фары.

Контрольно-диагностические и регулировочные работы предназначены для определения и обеспечения соответствия автотранспорта требованиям безопасности движения и воздействия на окружающую среду, для оценки технического состояния агрегатов, узлов без их разборки. Эти работы являются составной частью процесса технического обслуживания и ремонта (таблица 8).

Многие наиболее важные характеристики автотранспорта (расход топлива, мощность, износ шин, тормозной путь) в большинстве случаев зависит от своевременности и качества выполнения контрольно-диагностических и регулировочных работ.

Таблица 8. Доля контрольно-диагностических и регулировочных работ в объемах ТО и ТР, %

Крепежные работы предназначены для обеспечения нормального состояния (затяжки) резьбовых соединений. В объеме ТО в зависимости от вида ТО и типа подвижного состава эти работы составляют примерно 30%. Так, у автомобиля КамАЗ 3,5 тыс. резьбовых соединений. При ТО-1 необходимо проверить и, если требуется, подтянуть несколько десятков соединений. При ТО-2 это число возрастает еще больше.

Основным инструментов при выполнении крепежных работ является набор ключей и гайковерт. Например, чтобы снять поддон картера двигателя КамАЗ-740, необходимо отвернуть 22 болта и 6 гаек М8, совершив в итоге около 300 оборотов гаечного ключа и затратив более 15 минут, а применение гайковерта сокращает продолжительность снятия и установки в 4 раза.

Подъемно-транспортные работы составляют значительную часть производящих на АТП при ТО и ТР работ, связанную с перемещение автотранспорта с поста на пост, а также с подъемом и перемещением агрегатов и узлов большой массы: двигателя, коробки передач, мостов, редукторов заднего хода и др.

Разборочно-сборочные работы являются начальной и конечной операциями текущего ремонта автотранспорта. Они включают замену неисправных агрегатов, механизмов и узлов автотранспорта на исправные, замену в них неисправных деталей на новые или отремонтированные, а также разборочно-сборочные работы, связанные с ремонтом отдельных деталей и подгонкой из по месту установки.

Наиболее характерными являются работы по замене двигателей, мостов, коробок передач, радиаторов, сцеплений, рессор, износившихся деталей в агрегатах и узлах. Выполняют вышеуказанные работы на постах ТР.

Сварочные работы предназначены для ликвидации трещин, разрывов, поломок, а также прикрепление различных устройств (кронштейнов, уголков) и т.д. Сварочные работы составляют 1,0-1,5% объема текущего ремонта.

Смазочно-заправочные, очистительно-промывочные работы предназначены для уменьшения интенсивности изнашивания и сил сопротивления в узлах трения, а также обеспечения нормального функционирования систем, содержащих технические жидкости, смазки. Эти работы составляют значительный объем ТО-1 (16-26%) и ТО-2 (9-18%).

Основным технологическим документом, определяющим содержание смазочных работ, является химмотологическая карта, в которой указывают места и число точек смазки, периодичность смазки, марку масел, их расход.

Очистительно-промывочные работы являются обязательной частью заправочных работ при замене полных объемов масла или технических жидкостей. Например, периодическая промывка (1 раз в год) тормозной системы увеличивает долговечность резиновых уплотнительных манжет в 1,5-2,5 раза.

Аккумуляторные работы включают контроль за внешним состоянием аккумуляторной батареи, ее заряженностью, проверку уровня и плотности электролита.

Вулканизированные работы предназначены для восстановления работоспособности (вулканизации) поврежденных автомобильных камер, устранения мелких повреждений шин - проведения так называемого местного ремонта.

11. Техническая эксплуатация специализированного автотранспорта

11.1 Внедорожные самосвалы

Одним из главных направлений повышения эффективности горнодобывающей промышленности является опережающее развитие открытого способа добычи полезных ископаемых, при котором важнейшим технологическим звеном является карьерный транспорт. Доля затрат на карьерный транспорт в себестоимости добычи открытым способом составляет от 45 до 70%. Распространенным видом карьерного транспорта является автомобильный. С его помощью перевозятся основные объемы горной массы на карьерах черной и цветной металлургии, горнохимического сырья и строительных материалов.

На карьерах преимущественно применяются большегрузные автомобили-самосвалы БелАЗ-540А грузоподъемностью 27 т, БелАЗ-548А (40 т), БелАЗ-549 (75 т), БелАЗ-7519 (110 т).

Большегрузные автомобили-самосвалы БелАЗ-540А и БелАЗ-548А представляют собой двухосные короткобазные автомобили с колесной формулой 4X2. На автомобилях применены: пневмогидравлическая подвеска обоих мостов, обеспечивающая плавность хода; гидромеханическая передача, обеспечивающая автоматическое увеличение передаваемого крутящего момента в зависимости от дорожных условий; гидравлический тормоз-замедлитель, обеспечивающий любую заданную постоянную скорость автомобилю при движении под уклон; объединенная гидравлическая система опрокидывающего механизма и гидравлического усилителя руля, обеспечивающая автоматическое переключение насосов для ускорения подъема платформы при разгрузке и др. На автосамосвалах БелАЗ-549 и БелАЗ-7519 применена дизель-электрическая трансмиссия, состоящая из генератора, приводимого в действие двигателем внутреннего сгорания, и тяговых электромоторов, встроенных в ведущие колеса автомобилей (мотор-колеса).

Условия эксплуатации автомобилей-самосвалов БелАЗ характеризуются транспортными, горнотехническими, дорожными и климатическими факторами. Транспортные факторы определяются расстоянием перевозок, видом груза, условиями его погрузки и выгрузки. При работе в карьерах свыше 87% автомобилей работает на коротком плече протяженностью 0,5-3 км, с грузом насыпной плотностью 1,8-2,3 т/м³, с затрудненными условиями погрузки и выгрузки.

Горнотехнические факторы определяются расстоянием движения автосамосвала на подъем (глубина карьера) и уклоном дорог в карьере. При работе в карьерах 75% автомобилей работают, преодолевая уклоны 7-8% протяженностью 2-3 км.

Дорожные факторы, зависящие от типа и состояния дорожных покрытий, сложности трассы в карьере и размеров площадок для маневрирования при загрузке и разгрузке автомобиля, ухудшают условия его эксплуатации.

Кроме того, около 50% карьеров расположены в очень холодном, холодном, жарком сухом и очень жарком сухом климатических районах. В основу организации ТО и ТР карьерных автосамосвалов положена планово-предупредительная система ТО и ремонта, учитывающая в нормативных частях Положения специфику карьерного транспорта. Периодичность видов ТО корректируется в зависимости от горнотехнических, транспортных и дорожных условий эксплуатации.

В автотранспортных цехах карьеров при ТО и ТР подвижного состава применяются следующие методы организации производства: комплексный, при котором бригада производит все виды работ за закрепленными автосамосвалами; технологический, при котором ремонтные рабочие объединены в бригады, производящие определенный вид работ в общем технологическом процессе (ТО, ТР, шиномонтажные и другие работы); технологически-детальный, при котором бригады производят все виды технических воздействий по определенным группам агрегатов и узлов автосамосвалов (работы по ремонту и обслуживанию топливной аппаратуры, рулевого механизма и т.д.).

Комплексную организацию целесообразно применять при среднесписочном числе автосамосвалов до 50 единиц, технологическую при числе более 50 и технологически-детальную при числе автосамосвалов более 100.

Для самосвалов грузоподъемностью 27 и 40 т при комплексной организации ТО-1 и ТО-2 проводятся на универсальных постах совместно с работами по замене неисправных деталей, узлов и агрегатов. При технологической организации ТО-1 производится по поточному методу, а ТО-2 на тупиковых постах, и а которых производится также ремонт, связанный с заменой неисправных деталей, узлов и агрегатов. При технологически-детальной организации весь объем работ по ТО-2 совместно с объемом работ по замене неисправных деталей, узлов и агрегатов подразделяется по основным группам (двигатель, гидромеханическая трансмиссия и т. д.) и производится в специализированных зонах.

Для автосамосвалов особо большой грузоподъемности работы по ТО совместно с работами по замене неисправных деталей, узлов и агрегатов производятся на специализированных постах.

При всех формах и методах организации ТО и ТР для автосамосвалов отдельно выделяются самостоятельные пункт мойки, шиномонтажный пост и пост сварочных работ.

Диагностические средства устанавливаются на специально оборудованном посту с автономным въездом автосамосвалов.

Для автомобилей-самосвалов грузоподъемностью 75 т и выше применяется система встроенного бортового диагностирования, позволяющая непрерывно контролировать параметры технического состояния дорогостоящих и трудоемких в ремонте узлов и агрегатов большегрузных автосамосвалов.

При поточном методе ТО-1 для автосамосвалов наиболее целесообразной является 4-постовая поточная линия с распределением работ по постам, приведенным в таблице 9.

Таблица 9. Распределение работ ТО-1 поточной линии обслуживания автомобилей БелАЗ-540А, -548А

Планировка зон ТО-2 и ТР при технологической и технологически-детальной организации производства, а также зон для выполнения ТО-2 и ТР при комплексной организации определяется двумя вариантами. При первом варианте снятые с автосамосвала узлы и агрегаты ремонтируются на участках, а затем устанавливаются на тех же автосамосвалах. При втором варианте, имеющем место при наличии обменного фонда узлов и агрегатов, последние ремонтируются и направляются на склад. При первом варианте необходимо предусматривать транспортную связь между участками ТР и зонами ТО-2. Во втором случае транспортная связь необходима только со складом.

Большая масса отдельных узлов и агрегатов (таблица 10) современных карьерных самосвалов требует обязательного использования при их снятии и установке, а также транспортировании механизмов грузоподъемностью до 5 т. Для этого используются подвесные и мостовые краны, что позволяет сократить потребность в оборудовании и улучшить использование производственной площади. Например, при снятии двигателя или блока радиаторов с помощью автопогрузчика необходимо, чтобы расстояние между автосамосвалами было не менее 3 м. При использовании для этой цели подвесного или мостового крана это расстояние существенно уменьшается.

Размещение постов зоны ТО и ТР самосвалов БелАЗ-540А. -548А при комплексной организации практически не отличается от планировки постов при технологической организации производства работ (рисунок 26). Зона оснащена осмотровыми канавами траншейного типа, воронками для слива топлива, масел и охлаждающей жидкости, барабанами с самонаматывающимися шлангами для их заправки и технологическим оборудованием.

Конструкция технологического оборудования в зоне ТО-2 и ТР выбирается исходя из перечня, вида и специфики выполняемых работ. При этом снятие и установка цилиндров подвески и силовых цилиндров опрокидывающего механизма, а также колес предусматриваются с помощью специальных навесных приспособлений. Одной из особенностей комплектования таких постов технологическим оборудованием является использование двух типов подъемников. Для передней оси предусматривается канавный передвижной электромеханический подъемник, а для заднего моста - стационарный гидравлический или электромеханический. Применение передвижного канавного подъемника обусловлено необходимостью выполнения ремонтных работ на двигателях ЯМЗ-240 и ЯМЗ-240Н.

Таблица 10. Масса узлов и агрегатов автомобилей БелАЗ, кг

Снятие и установка редуктора главной передачи автосамосвалов с помощью устройства на тележке (напольный вариант) обеспечиваются заглублением до уровня пола подъемника для вывешивания заднего моста.