3. Вплив машин на оточуюче середовище

Використання сільськогосподарських машин покликане полегшити виробництво продуктів харчування для людини і сировини для промисловості, може нанести природі непоправних збитків.

За рахунок механічного впливу на ґрунт і його ущільнення колесами та гусеницями можливе зниження родючості ґрунту. Прагнення до збільшення продуктивності машин за рахунок підвищення потужності енергетичних засобів призвело до різкого збільшення маси машин і тиску їх опор на ґрунт. У той самий час для збереження структури ґрунту тиск опор на нього не повинен перевищувати деякого допустимого значення. Шкідливі для ґрунту також часті проходи агрегатів по тих самих полях. Враховуючи це, в останні роки намагаються створити комбіновані машини з меншою кількістю проходів полем. Необхідно також створювати машини, в яких тиск опор на ґрунт незначний.

Застосування сільськогосподарських машин наносить великий збиток окремим видам фауни і флори. Так, косовиця і жнива шкідливі для тетеруків, перепілок, зайців та інших птахів і звірів. Рухаючись полем, косарки та збиральні машини порівняно часто наїжджають на звірів, птахів та їх потомство. Для надання можливості звірам своєчасно вийти з небезпечної зони машини слід обладнувати спеціальними звуковими, оптичними або іншими пристроями, які могли б завчасно попередити звірів про наближення небезпеки. Необхідно також, щоб у водія агрегата був добрий огляд.

При використанні сільськогосподарської техніки застосовується бензин, дизельне паливо, солідол, добрива, отрутохімікати та інші матеріали, шкідливі для природи і людини.

З викладеного видно, що питання екології стосовно механізації сільського господарства дуже важливі. Конструктор сільськогосподарських машин повинен постійно їх враховувати.

Лекція 6 Загальні поняття про надійність машин

1. Надійність технічних рішень

2. Зберігання машин, як фактор довговічності

1. Для якісного забезпечення максимальної механізації та автоматизації виробничих процесів у сільськогосподарському виробництві необхідно постійно оновлювати техніку через: модернізацію, надійність і ремонтопридатність машин.

Модернізація (від французького moderne – новий, сучасний) – це зміни в конструкції машини відповідно до нових вимог виробництва. При плануванні випуску сільськогосподарських машин закладається потенціал прогресивності техніки, що застосовується в сільському господарстві. Цей потенціал виражається в роках і характеризується періодом, протягом якого показники будуть відповідати рівню кращих вітчизняних і зарубіжних машин. Конструктори при створенні нової машини повинні так її сконструювати, щоб був резерв удосконалення конструкції шляхом її модернізації. Модернізація здійснюється кілька разів. При цьому необхідно, щоб був забезпечений високий рівень наступності конструкції.

При модернізації треба використовувати досвід передових механізаторів, враховувати наявність ремонтної бази та умови експлуатації машин. Розрахунки, що проводяться при модернізації машин, ведуться в напрямку зміни необхідних показників, при цьому завдання модернізації розглядається як створення квазіподібної конструкції. Розрахунки здійснюються за методами теорії подібності.

Терміни та поняття стосовно надійності застосовуються згідно з спеціальними стандартами. Надійність, як наука, пройшла декілька етепів.

Перший етап (1943 – 1958 рр.) називають “олівцево-паперовим”. Цей період характеризується накопиченням статистичної інформації про відмови технічних об’єктів, причому подія відмови розглядалась як фатальна неминучість. Перші організації з питань дослідження надійності технічних об’єктів були створені у США.

Другий етап (1958 – 1968 рр.) характеризується широким експериментуванням з метою виявлення фактичної надійності технічних об’єктів і перегляду концепції про фатальну неминучість відмов.

Третій етап (1968 – по тепер. час) характеризується зближенням теорії надійності як математичної науки з технічними дисциплінами, що призвело до її інженерної спрямованості. Встановлено необхідність промислового контролю надійності технічних об’єктів на підприємствах. Найбільш застосовувані терміни:

Надійність – властивість об’єкта виконувати задані функції та зберігати їх у часі.

Безвідмовність – властивість об’єкта безперервно зберігати роботоздатність протягом певного часу.

Довговічність – властивість об’єкта зберігати роботоздатність тривалий час до настання граничного стану.

Ремонтопридатність – властивість об’єкта пристосовуватись до попередження відмов шляхом проведення ремонтів і технічного обслуговування.

Відмова – подія, яка полягає в порушенні роботоздатності об’єкта.

Відновлюваний об’єкт – це об’єкт, ремонтопридатність якого підлягає відновленню.

Ремонтований об’єкт – об’єкт, справність і ремонтопридатність якого підлягає відновленню.

Основні напрямки підвищення надійності машин:

1. Конструкторський напрямок: при проектуванні особливу увагу слід звертати на локалізацію динамічних навантажень та вібрацій, що виникають при роботі машини, оскільки ці фактори суттєво впливають на інтенсивність спрацювання деталей. Важливо також підбирати матеріали деталей так, щоб спрацьовувались в основному найдешевші та прості деталі. При проектуванні закладаються необхідні характеристики надійності машини.

2. Технологічний напрямок: особливістю обладнання харчових виробництв є їх експлуатація в умовах підвищеної дії різних видів корозії, тому особливо важливо дотримуватись технології нанесення на поверхню деталей гальванічних, лакофарбових, пластмасових, емалевих та ін.. покриттів. Також знижує надійність обладнання відхилення в технології виготовлення деталей відливанням, обробкою під тиском та зварюванням. Технологічний процес виготовлення обладнання повинен забезпечувати необхідний рівень надійності.

3. Експлуатаційний напрямок: правильно організований процес експлуатації технологічного обладнання в значній мірі впливає на підвищення надійності, особливо велике значення для обладнання має правильне зберігання та обслуговування сучасними засобами технічної діагностики.

Сільськогосподарські машини є виробами, які ремонтуються. При проектуванні машин і розробці конструкторської документації необхідно прагнути до підвищення рівня їх надійності для забезпечення можливості виконання технологічних операцій сільськогосподарського виробництва в заданий агротехнічний строк. Для підвищення надійності і ремонтопридатності машин використовується наявний досвід конструювання, випробування, експлуатації та ремонту машин і на основі цього розробляються необхідні конструктивно-виробничі, експлуатаційні та ремонтні заходи.

Час відновлення роботоздатності машин повинен бути мінімальним. Для його зменшення потрібно підвищити надійність машин і відповідного конструктивного оформлення.

Роботоздатність машин досягається заходами технічної експлуатації та ремонту. Практикою та досвідом розроблені заходи, спрямовані на підвищення надійності та ремонтопридатності машин:

- для підвищення надійності – вибір матеріалу та форми деталей з урахуванням характеру навантаження і умов роботи; раціональне поєднання матеріалів у парах тертя; добре змащення поверхонь, що труться; оптимальні температурні режими; застосування ефективних ущільнювачів і герметизація з’єднань; віброзахист; підвищення точності та якості виготовлення деталей; зміцнення поверхонь деталей, шляхом нанесення покриттів проти спрацювання та корозії; обкатка машин і складальних одиниць; забезпечення пристосованості машин до навантажування, транспортування і зберігання;

- для забезпечення ремонтопридатності – доступність елементів для регулювання, обслуговування та ремонту; раціональне оформлення місць рознімання і спряження; виконання замінних елементів і застосування регулювань там, де зовнішнє середовище діє найбільш інтенсивно; створення раціональних форм елементів машин, що забезпечують їх відновлення; забезпечення машин запасними частинами і матеріалами; складання необхідної документації на ремонт і експлуатацію машин.

При проектуванні машин, складаючи ремонтні документи, потрібно розробити номенклатуру та норми витрат запасних частин для поточного і капітального ремонтів.

Номенклатура запасних частин входить в систему ЗІП (З – запасні частини, І – інструмент, П – приладдя) – сукупність предметів, які належать машині або є на забезпеченні для технічного обслуговування і ремонту машин.

Вибір номенклатури запасних частин будується на таких вимогах: використання запасних частин повинно бути доступне обслуговуючому персоналу, розбірно-складальні та приганяльні роботи при використанні запасних частин повинні бути нетрудомісткими; заміна несправних частин повинна повністю усувати можливі відмови і відновлювати роботоздатність машин; кількість запасних частин повинна бути технічно й економічно обґрунтована.

Норми витрат запасних частин розробляються конструкторськими організаціями за стандартними методиками. При цьому використовується середньостатистичний метод прогнозування витрат деталей. Норми визначаються за фактичними даними витрат, одержаними в результаті спостереження за машинами-аналогами. Ці норми коригуються з урахуванням можливості відновлення деталей.