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    拖拉机故障的分析和诊断

    农机网  时间:2013/1/30 13:29:00 来源:中国农业机械网 阅读数:474

      一台需修理的拖拉机,故障在哪里?原因是什么?怎样修理?这是每一个机修人员首先遇到的问题。

      拖拉机在使用过程中,技术状态逐渐恶化,当动力性、经济性或工作性能降低到超过允许的技术要求或出现不正常的现象时,称为机器有了故障。如严重烧机油、操纵失灵、传动部分噪音升高等。

      一台完整的机器是由许多零件组成的。零件是机器最小的组成部分,是不可拆卸的最小单元。零件技术性能的降 低或失去工作能力,称为零件损坏。

      一个机务工作者,要想提高拖拉机的完好率和利用率,除严格执行操作规程正确驾驶操作外,就是要掌握拖拉机出现故障的规律性,学会分析判断和排除故障的方法,善于选择修理工艺,迅速恢复机器性能。

      拖拉机故障的种类:

      1、作用反常 如发动机转速不稳,离合器分离不清,转向困难,发电机不发电,农具升降不灵等。

      2、声音反常 如机件互相碰撞发出的敲击声,震动产生的轰鸣声,气体通达小孔时的吹嘘声,过后燃烧出现的放炮声,喇叭嘶哑声等。

      3、温度反常 如发动机、发电机过热,变速箱和后桥油温过高,制动器过热,轴承发热等。

      4、外观反常 如杆件变形,车轮摆动,漏水漏油,排气管冒烟严重等。

      5、气味反常 如橡胶制品、漆包线、摩擦片烧焦的臭味,油料燃烧不完全的烟味等。

      6、消耗反常 如燃油、机油或水的过量消耗,液面高度降低或增高等。

      第一节 故障产生的原因及其预防

      一、故障产生的原因

      (一)责任性损坏 在制造、修理、使用、保管、运输等方面所造成的损坏,在管理上称为责任事故,可避免的;

      (二)自然性损坏 机器在工作过程中,零件由于磨损、疲劳、腐蚀等原因所造成的损坏,不能完全避免,可采取措施加以预防,延长使用寿命,减少故障发生。

      1、磨损 凡是相互运动产生摩擦的机件,如活塞环与气缸套的摩擦;土壤与犁铲的摩擦等,使零件尺寸、形状、表面质量发生变化的现象,称为磨损。一般分为机械磨损、磨粒磨损和粘着磨损三种形式。

      (1)机械磨损 它主要是配合零件相互摩擦作用时,由于表面微小凸起的相互作用引起的一种形式。它引起零件尺寸形状的改变,配合间隙的增大,冲击力增加,润滑条件被破坏,磨损迅速加剧。为了减少机械磨损,零件尺寸的精度、光洁度和配合间隙应符合要求,耐磨性要提高,并保证良好的润滑条件。

      (2)磨粒磨损 零件表面由硬颗?;蛴餐怀鲆鸬牟牧掀苹?,分离出磨屑的磨损,称为磨粒磨损。如田间工作中,尘土随气流进入燃烧室,可能夹嵌在活塞、活塞环和气缸壁之间,随活塞运动刮伤活塞和气缸壁。柴油中的硬颗,会刮伤柱塞付、喷油头的工作面;磨合后的磨屑,如不进行清洗,会造成各部位的零件磨损。为了减少磨粒磨损,必须防止磨粒侵入。如进气道上安装滤清器,使用经沉淀过滤的燃油和润滑油,磨合试车后要清洗润滑油路,更换机油,保养、维修时,注意洗净杂质等。

      (3)粘着磨损 一般是摩擦表面的润滑油膜被破坏,在摩擦中微观部位温度瞬时升高,由于扩散、再结晶或熔化作用而新焊在一起,当零件继续相对运动时,便将焊合的金属扯开,使零件表面变得非常粗糙,并将刮伤其他平整表面,造成配合件的剧烈磨损。当粘着严重时,会使配合件卡死。如活塞粘缸,烧瓦抱轴,就是粘着磨损引起的。为了防止粘着磨损,要保障配合件间隙正确,润滑良好,表面光洁度合适、负荷合理,修后机车要及时进行磨合等。

      2、腐蚀 零件与周围介质接触时,发生化学或电化学作用,产生损坏的现象,叫做腐蚀。通常分为化学腐蚀和电化学腐蚀两类:

      (1)化学腐蚀 金属零件和周围介质直接起化学作用所引起的,叫化学腐蚀。如机油中含酸碱杂质,或机油被氧化而产生的有机酸,对铅青铜合金轴承中的铅有腐蚀作用。

      (2)电化学腐蚀 金属零件在电解液(含酸、碱、盐的水溶液)作用下,发生局部电解现象而引起的金属零件的腐蚀,叫电化学腐蚀。

      引起电化学腐蚀的条件是零件表面有电解液,零件本身存在电位差。当空气和油中有水分时,就容易形成电解液。如在潮湿环境下,钢铁零件表面生锈等。防止零件表面腐蚀的主要方法是防止腐蚀介质的产生和侵入。如将零件放在干燥处保荐,润滑油中不含水分,零件表面涂上黄油、机油、油漆等防腐薄膜;或表面镀铬、锡、镍等进行钝化处理,避免零件金属与腐蚀介质接触。

      3、穴蚀 又称气蚀,是液体真空空穴破灭时产生的强烈冲击波,作用于固体表面而产生的破坏现象。如高速内燃机的气缸套、气缸体等表面,局部诞生集聚的孔穴群,孔穴处往往呈现类似高温氧化的红褐色,严重时形成穿透的针状小孔。导致穴蚀的因素很多,气缸套的刚度、水套结构、表面质量、装配因素等,都可能导致气缸套的穴蚀。修理中严格控制气缸套的配合尺寸,牵制气缸套的震动,对减少穴蚀有一定作用。

      4、疲劳破坏 是材料在交变载荷作用下的一种破坏现象。常见的疲劳破坏有:轴类零件的疲劳断裂;齿轮工作面、滚动轴承滚道、滚动体表面的疲劳剥落等。

      疲劳断裂是由于零件结构或材料方面潜在的缺陷,在工作中发展成为微裂纹,在交变载荷作用下逐渐扩大,当连结的断面减少到再不能承受外界载荷时,才突然断裂。分疲劳断裂和普通断裂区两种。

      表面剥落,如齿轮由于个别齿面不平,硬度不一,或润滑油中有硬质磨粒夹在齿轮工作面间,使齿轮局部受到很大应力,在交变载荷尔蒙作用下,形成剥落,产生麻点、凹坑。防止疲劳破坏,就使用和修理而言,主要从以下三个方面着手:

      (1)避免额外负荷。如正确安装零件;保证配合件良好的配合关系及形状、位置;保持零件和润滑油的清洁;保证零件加工精度。

      (2)避免不应有的震动,减少应力循环次数。如防止坚固件松动。

      (3)提高材料的疲劳强度。如提高零件表面光洁度;正确进行零件表面处理减少内应力;对零件表面进行喷砂、滚压等强化措施,改变应力状态。

      5、摩擦固定连接件的松动 农机上广泛使用螺栓联接、静配合等摩擦固定连接件,在工作中,常交变载荷的作用而发生松动。松动后轻则影响正常工作,加速机械磨损;重则造成破坏性的事故。其松动原因是:

      (1)表面的塑性变形 交变载荷作用,使连接件表面容易产生塑性变形,致使连接件间的预加应力减少,静配合(有过盈)中的紧度变松旷,削弱了连接强度,使连接件松动,形成故障。

      (2)震动 机器受交变载荷而发生震动时,在某一瞬间,连接件间的应力会和交变载荷相互抵消,使摩擦力等于零,连接处极易松动。相互配合件在交变载荷的作用下,发生变形,造成零件间的相对滑动,也是连接件松动的原因。

      防止摩擦固定连接件松动的方法是:制造时选用良好的材料和进行必要的执处理,提高连接件的强度和表面硬度。设计和使用合理的防松装置,并经常检查、拧紧。尽量减少拆装次数,减少零件磨损。修理时,注意连接件表面清洁平整,避免夹入污垢。在安装孔类零件时,应予先加热,减轻挤压磨损。

      二、故障的预防

      为使拖拉机经常处于良好的技术状态,必须设法防止和减少故障的发生。责任性损坏可避免,自然性损坏只要掌握零件的磨损规律,采取各种预防措施,也可大大减轻。

      零件的自然损坏主要是磨损引起的,零件的磨损过程可分为三个阶段:

      第一阶段,称为磨合阶段;正确的磨合可以得到一个较小的初始磨损量,这对于延长机器的使用寿命有十分重要的意义。

      第二阶段,称为正常工作阶段;零件经磨合后,表面光滑平整,配合间隙合适,润滑条件得到改善,因而磨损量较小,与工作时间成正比地缓慢增长。

      第三阶段,称为事故损坏阶段。由于配合件间隙较大,运动带有冲击性质,润滑油的漏失也多,润滑不良,磨损量急剧增加,形成恶性循环。如不及时修理,继续使用,短时间内就会引起事故性的损坏或特别不经济的效果。

      因此,延长零件使用寿命的措施是:提高配合件的加工精度,保证合理的装配间隙;按规范进行正确的磨合,尽量减小配合件磨合后的初始磨损量;及时进行保养(清洗、润滑、调整等),延长零件在正常工作阶段的时间,适时修理,恢复已磨损到极限值的零件的使用性能。

      一般将B点所对应的数值,叫做使用极限值。表示零件或配合件不能或不应再继续使用了。如东方红-75活塞与气缸套的配合间隙,标准值是0.22-0.26毫米,允许值是0.35毫米,极限值是0.55毫米。

      第二节 故障的检查和诊断

      故障探测与诊断的基础技术可归纳为经验检查、仪表测量、声音与震动探测、油液检测等几类。有关仪表量具,探测技术在这里就不讲了,本节只介绍检查故障时常用的几种方法:

      一、经验检查法 主要是靠操作者的感觉器官,根据机器的的反常现象,判断机器故障所在,从而使故障得以预防或排除。常用的经验检查手段有:观察、嗅闻、询问、触摸、倾听五种。

      (一)观察 观察机件的外部特征变化,运动情况,排气烟色,机油颜色,油水泄漏及液面变化的快慢,仪表读数,曲轴箱通气孔或加机油口盖处冒气情况等。

      发动机起动前,检查外表有无油水泄漏,连接件是否松旷,各液面位置变化情况。如油底壳油位增高且含有水,可能是气缸套阻水圈损坏,气缸盖破裂或气缸垫烧毁等所致等所致。如油底壳机油变稀而无水,则可能是气缸压缩力过低,发动机长期低温工作,喷入气缸的部分燃油沿气缸壁流入曲轴箱,或喷油器泄漏等原因引起的。

      柴油机工作正常时,排气应无色或轻淡的灰色,并允许在冷车怠速运转时呈淡白的烟色。若是水蒸气或未燃烧的柴油雾则为白色;机油燃烧后烟呈蓝色;燃烧不完全的炭颗粒烟呈黑色。

      发动机怠速运转时,机油压力应不低于0.8-1.0公斤/平方厘米;中速运转时,电流表针应指向充电;熄火停止供油后,发动机由中速到停止转动,通常不应超过10-15秒钟;气缸压缩力正常时,发动机停止转动前,风扇应有明显的回摆现象。

      (二)嗅闻

      辨别烟味是燃油还是机油,烧焦臭味(橡胶、绝缘漆、摩擦片)等。

      (三)询问

      了解机器使用、保养、修理情况,产生故障前后的各种异常表现。

      (四)触摸

      用手摸机件或轴承部位,根据震动、温度情况,判断工作是否正常。一般来讲,手感机件发热时,温度在40度左右,感到烫手,但还能触摸几分钟,则在50-60度左右,如果一触及就烫得不能忍受,则机件温度在80-90度以上。

      发动机刚起动不久,用手触摸发动机各排气支管,鉴别温度差异,判断各缸工作情况;用手触摸喷油泵,高压油管的脉动情况,粗略地了解各缸供油是否正常;根据离合器踏板,转向离合器操向杆自由行程在工作中是否忽大忽小,判断摩擦片是否破碎;等等。

      (五)倾听

      根据机车运转时的响声特点(音调、音量、部位和声响的周期性),大致可判断配合件的技术状态。如气门间隙过大,气门头碰活塞顶,活塞敲缸,连杆轴承间隙过大,曲轴主轴承间隙过大,喷油过早,飞轮与曲轴的连接松动等,都会发出不同的声音,在相应部位听诊就发现异常的声音。这方面需长期实践经验总结,才能找到较为准确的判断。而且,拖拉机各部位声音随机型而不同,有的即使同一型号声音也有差异。因此,只有熟悉本机型的正常声音,才能鉴别不正常的声音。

      二、部分停止法

      就是短时间内停止某部分或某部件的工作,观察故障征象的变化,以判断故障发生的部位或部件。如断缸法(又称逐缸熄火判断法)判断故障是在某缸。

      三、对比试验法

      如果对某一零部件有怀疑,可用正常的备件替换,或用其它相同的零部件互相对调,通过换件前后现象的变化情况,来判断所换零部件的技术状态是否正常。如怀疑某缸喷油器或火花塞工作不正常时,可把两缸的喷油器或火花塞进行互换,用断缸法根据发动机的声音,转速变化情况,判断怀疑是否正确。

      四、试探反证法

      就是对有故障的某些部位或部件,采用试探性的调整或试探性的排除,改变其工作条件或工作状态,观察故障征象的变化情况,以验证试调是否合乎实际。如怀疑气缸套、活塞组磨损严重是某缸压缩力不足的原因,可向该缸灌入4-5克的机油,若压缩力提高了,即表明分析与实际相符。应遵循“少拆卸”的原则,要考虑恢复原状的可能性,不能同时进行几个部位或同一部位的多项试调,以防互相混淆,引起错觉。

      五、仪表检查法

      就是采用一些专用的仪器设备,直接或间接地检查有关部位的技术状态,避免对一些部件进行不必要的拆卸。如气缸压力表、曲轴箱废气量测量表、燃油三通检查仪等。

      第三节 故障分析的原则和方法

      各种故障的发生潜在着一定的规律性,根据广大机务工作者长期的实践经验,将故障分析的原则规纳为如下四句话:

      构造原理要熟悉,反常现象记详细。

      从简到繁少拆卸,按系分段好分析。

      分析时,先弄清故障征象,了解机车情况,要首先从简单的、表面的分析做起,而后才检查复杂的、内部的,先按最可能的、最常见的原因查找,再按可能性不大的、少见的原因查找。简单地说,就是遵循筛选和综合分析的原则,如检查电系故障时,也可以先检查分电路的保险丝、或蓄电池电桩头等易发生故障的部位,再检查其他部位。

      根据了解到的故障基本征象,结合构造及原理上的特点,全面分析产生故障的可能原因。遵照由简到繁,由表及里,按系分段,推理检查的原则,判断是属于急性原因还是慢性原因(因这两方面易区别,排除方法也不同),同时根据某些特征判明故障所在系统。如柴油机马力不足,*的可能性是燃油系统或配气系统的故障。再根据马力下降的快慢判断是急性还是慢性的,进一步分析,筛选,找出故障的实际原因。

      按系分段检查,一般可采用“先查两头,后杳中间”的方法(考虑简便的原则)。如上例燃油系统的故障分析,应先看油箱内燃油够不够,油箱开关开了没有,或先看喷油器是否喷油。若两头都没问题,再检查输油泵,若输油泵不来油,则可以肯定油路堵塞了。

      在分段检查时,根据故障是普遍性的或局部性的现象,往往可以简化分析的步骤,迅速找出故障。如上例中,若判明故障是普遍性的(各缸均不供油),那么就在低压油路(燃油泵前段)或油门控制机构去找原因;若判明故障是个别的,那就只需检查高压油路。拖拉机的供给系统、传动系统和电系都比较复杂,当发生故障时,采用按系分段检查的方法会得到较好的效果。

      分析故障,要先分析后动手,禁止盲目地乱拆乱卸。否则会带来不良后果。

    农机网作者:agronetcj 首页 打印 字体[ ]

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