Машины и аппараты пищевых производств

Факторы, определяющие ремонтопригодность машин

Уровень ремонтопригодности предусматривается при проек­тировании, обеспечивается при изготовлении машины и поддер­живается в эксплуатации. Он зависит от конструктивных, произ­водственно-технологических и эксплуатационных факторов, влияющих на уровень ремонтопригодности, который обусловли­вается назначением и конструкторско-технологическими особен­ностями машины, условиями технической эксплуатации. Всю совокупность факторов можно разделить на две группы:

1) определяющие ремонтопригодность конструкций, как свойство машины;

2) характеризующие условия проявления этого свойства.

По возможностям оценки их можно подразделить на количе­ственные и качественные и выделить управляемые и неуправ­ляемые факторы. Управляемые факторы должны устанавливаться с учетом минимальных издержек на изготовление и использова­ние машины, а неуправляемые - при эксплуатации.

На рис. 9.1 представлена классификация факторов, опреде­ляющих ремонтопригодность.

Блочность - конструктивно обеспеченная возможность раз­борки машины на узлы и агрегаты, автономные по потребностям технического обслуживания и ремонта (ТОР).

Контролепригодность - приспособленность машины к кон­тролю технического состояния при изготовлении, эксплуатации, диагностике и ремонте. Она характеризуется наличием встроен­ных средств для контроля технического состояния, режимов ра­боты, унифицированных устройств, удобных для подключения внешних средств контроля диагностической аппаратуры и воз­можностями контроля параметров, предусмотренных эксплуата­ционной и ремонтной документацией на машину без демонтажа.

Доступность - свойство машины, обеспечивающее возмож­ность воздействия на ее узлы и агрегаты при эксплуатации и ТОР с использованием необходимого инструмента и с учетом требо­ваний эргономики. Она характеризуется возможностью примене­ния средств механизации и автоматизации при ТОР; выполнения ТОР отдельных узлов и агрегатов без демонтажа; одновременно­го проведения большего количества операций и рационального размещения объектов для внешних диагностических средств. Места обслуживания по доступности можно классифицировать на пять типов:

1. Доступны со всех сторон.

2. Для обеспечения доступности необходимо переместить детали машины или узлов.

Блочность

Контролепригодность

Доступность

Смазываемость

Стабильность крепежа

Коррозионноустойчивость

Единственность сборки

Восстанавливаемость

6 BBBUJ

3. Доступность обслуживания ограничена.

4. Доступны лишь после частичкой разборки узла.

5. Доступны лишь после снятия и разборки сборочных единиц.

Места обслуживания первого типа не нуждаются в выполне­нии вспомогательных работ, а места пятого типа требуют выпол­нения значительного объема работ. Существенное влияние на производительность труда при ТОР машин оказывает ограничен­ность доступа инструмента к узлам и агрегатам. Например, огра­ничение возможности поворота ключа до 60° снижает производи­тельность труда в 5-6 раз. Конструкция многих резьбовых соеди­нений машин такова, что отвинчивание гайки невозможно без удержания головки болта вторым ключом. В результате операция не всегда может быть выполнена одним исполнителем. В некото­рых конструкциях машин не учитывается доступность к головкам резьбовых деталей, что вызывает необходимость изготовления специальных ключей, увеличивает количество применяемого ин­струмента и трудоемкость разборочно-сборочных работ.

Легкосъемность характеризуется приспособленностью ма­шины к монтажу и демонтажу узлов и агрегатов при изготовле­нии, эксплуатации и ремонте, рациональной расчлененностью узлов и агрегатов и применением блочного принципа компоновки машины. Конструктивная законченность и легкая отделяемость узлов и агрегатов позволяют сократить продолжительность уст­ранения последствий отказов, использовать агрегатный метод ремонта с внедрением обменного фонда. Легкосъемность маши­ны определяется использованием рациональных способов креп­ления и соединения узлов и агрегатов; применением таких спосо­бов крепления, которые исключают необходимость применения локальных нагревов, больших усилий и ударов, сложной техно­логической оснастки и одновременного применение двух и более инструментов. Легкосъемность узлов и агрегатов характеризуется наличием элементов стыковки и крепления, имеющих повышен­ную износостойкость и коррозионную стойкость, наличием де - монтажной базы для деталей с прессовыми посадками и приспо­соблений (захваты, рым-болты, проушины), облегчающих снятие и установку узлов, имеющих большую массу.

Взаимозаменяемость обеспечивает при изготовлении, экс­плуатации и ремонте машины возможность замены ее узлов и агрегатов узлами и агрегатами без выполнения подгоночных ра­бот. Взаимозаменяемость узлов и агрегатов машины определяет­ся применением блочных конструкций с одинаковыми геометри­ческими размерами, посадками и другими характеристиками. Увеличение типоразмеров резьбы, отверстий, шлицев, шпоноч­ных пазов, других элементов и геометрических размеров деталей вызывает необходимость применения большого количества инст­рументов, приспособлений, оборудования и в результате снижает ремонтопригодность. Разнообразие крепежных деталей, приме­няемых на машинах, приводит к значительным затратам времени на подбор необходимого инструмента и крепежа. Между тем во многих случаях такое разнообразие типов крепежных деталей не обусловливается условиями работы соединяемых деталей. Объем работ при разборке, сборке подвижных и неподвижных соедине­ний предопределяет такой фактор, как необходимость подгонки сопряженных поверхностей подвижных соединений, чаще всего соединений типа «подшипниковая втулка-вал». Обычно втулки, изготовленные из бронзы, чугуна, пластмасс и металлокерамики, требуют подгонки по внутреннему диаметру. Чем больше таких соединений, тем ниже ремонтопригодность (при прочих равных условиях). Взаимозаменяемость узлов и агрегатов достигается ограничением количества сопряжений, не подлежащих обезличи­ванию и требующих селективной подборки деталей. Наличие в машине спаренных и полностью невзаимозаменяемых сопряже­ний усложняет процессы разборки, дефектации и комплектации деталей. Отказ одной из таких деталей вызывает необходимость замены другой, сопряженной с нею детали, что приводит к уве­личению расхода запасных частей, ограничивает применение по­точного метода ремонта. Увеличение числа деталей, требующих селективной подборки по размерным и весовым группам, ослож­няет ремонт, повышает затраты труда при комплектации и сбор­ке. Поэтому количество таких деталей должно быть минималь­ным, а селективный подбор и комплектация должны проводиться на заводе-изготовителе. Необходимость послесборочного регули­рования сопряжений снижает уровень взаимозаменяемости. Чем больше сопряжений и механизмов, требующих послесборочной регулировки, тем выше удельная трудоемкость ремонта. Необхо­димость в специальных приспособлениях при регулировании яв­ляется существенным конструктивным недостатком машины.

Стандартизация и унификация определяются уровнем при­менения широко используемых одинаковых деталей, стыковоч­ных узлов, разъемов подсоединения средств технического диаг­ностирования, шлангов, элементов электрооборудования и инст­румента. Увеличение унифицированных и нормализованных де­талей в машине позволяет внедрить методы поточно-массового производства и снизить трудоемкость всех видов ТОР, кроме то­го позволяет сократить сроки проектирования, изготовления и доводки, применить типовые процессы, оснастку, действующее ремонтно-технологическое оборудование и инструмент. Чем ши­ре используются стандартные и унифицированные средства, тем выше ремонтопригодность при прочих равных условиях.

Восстанавливаемость характеризуется приспособленностью машины к возобновлению работоспособности до номинального или заданного уровня. Сложные и дорогостоящие корпусные де­тали машины должны оснащаться легкосъемными деталями в местах, подвергающихся интенсивному изнашиванию, что суще­ственно влияет на уровень ремонтопригодности. На вспомога­тельных деталях, например, стопорных кольцах, должна преду­сматриваться демонтажная база, позволяющая быстро и без за­труднений извлекать кольцо из канавки.

Некратность ресурсов деталей в узлах и агрегатах усложняет систему ТОР, что приводит к недоиспользованию ресурсов дета­лей, вызывает необходимость замены недолговечных элементов в межремонтные периоды и увеличивает издержки.

Восстанавливаемость деталей характеризуется возможно­стью повторного их применения. Так, конструкция некоторых деталей позволяет повторно использовать их путем перевертыва­ния на 180° или перестановки. Детали должны иметь запас метал­ла на изнашиваемой части, что позволяет проводить восстанов­ление с минимальными издержками.

Основное время разборочно-сборочных работ затрачивается на разборку и сборку резьбовых соединений, подшипниковых узлов, прессовых соединений и на выполнение подгоночных опе­раций. На трудоемкость разборки резьбовых соединений сущест­венно влияет коррозия резьбы.

При ремонте машины многие ее детали подвергаются вос­становлению с выполнением различных видов обработки. Это обусловливает необходимость наличия технологических баз или специально обработанных поверхностей, обеспечивающих жест­кость и удобство установки таких деталей.

На восстанавливаемость машины существенно влияют такие детали, конструкция которых после восстановления не обеспечи­вает требуемый запас прочности, не позволяет сохранить размер­ную цепь, требует внедрения сложной термообработки, примене­ния специального оборудования и приспособлений,

У отдельных машин имеются соединения, в процессе эксплуа­тации которых наблюдается ступенчатый характер износа и на­дежная разбираемость которых в условиях измененной геометрии сопрягаемых деталей не обеспечивается конструкцией. Это вызы­вает необходимость применения специального оборудования, при­способлений и инструмента, увеличивает трудоемкость ремонта.

Восстанавливаемость зависит и от приспособленности дета­лей к мойке. Недостаточная доступность моющих средств к мес­там загрязнений снижает межремонтный ресурс машины.

Восстанавливаемость машины в целом определяется возмож­ностью применения типовых технологических процессов ТОР и восстановления. Величина ремонтопригодности снижается из-за деталей, ресурсы которых меньше ресурса узлов и агрегатов. Ко­личество таких недолговечных деталей должно быть минималь­ным, а их замена должна проводиться без дополнительных разбо - рочно-сборочных работ, с небольшими трудовыми затратами.

Преемственность характеризует степень сходства новой машины с предшествующей однотипной машиной: 1) по конст­руктивным признакам; 2) по ТОР; 3) по инструменту. Основу преемственности машины составляет уровень унификации ее уз­лов и агрегатов.

Преемственность технологических процессов ТОР машины определяется возможностью применения типовых процессов ТОР и технологических процессов восстановления деталей.

Монтажепригодность определяет приспособленность ма­шины к монтажу на месте применения у потребителя и характе­ризуется следующими параметрами:

1) уровнем сборности узлов и агрегатов и машины в целом;

2) укомплектованностью средствами техники безопасности;

3) завершенностью обкатки собранной машины;

4) полнотой применения принципов блочности;

5) ограничением числа подгоночных и доводочных работ при монтаже и сборке машины;

6) ограничением типоразмера применяемых крепежных де­талей и инструмента.

Эргономичностъ машины характеризуется удобством вы­полнения операций в процессе ее эксплуатации, например поло­жением исполнителя при выполнении технологических операций и технического обслуживания.

Регулируемость - конструктивно обеспеченная возможность доведения технико-экономических параметров машины при их отклонениях, ее узлов и агрегатов до требований нормативных технических условий эксплуатации путем различных (автомати­ческих, механических, гидравлических) компенсирующих уст­ройств и элементов.

Смазываемость - конструктивно обеспеченная возможность поддержания узлов трения машины в смазывающей среде с наи­меньшими затратами труда, времени и материалов. Достигается это следующим путем:

1) применения подшипников с одноразовой смазкой;

2) применением специальных материалов, не требующих во­зобновления смазки в процессе эксплуатации машины; централи­зованной смазки ответственных узлов трения без дополнитель­ных затрат труда и времени;

3) максимального увеличения периодичности смазывания без ущерба на показатели безотказности работы машины; сниже­ния количества типов смазок.

Крепежеустойчивостъ - конструктивно обеспеченная воз­можность поддержания стабильности крепежных соединений машины путем применения самоконтрящихся крепежных дета­лей, защищенных от коррозии и изготовленных из высококачест­венных материалов.

Коррозионноустойчивость - конструктивно обеспеченная возможность защиты деталей и элементов машины от негативно­го воздействия окружающей агрессивной среды.

Единственность сборки - конструктивное выполнение разъ­емов узлов и агрегатов машины, стыков, штепсельных соедине­ний электрооборудования, при котором исключается возмож­ность неправильной их установки и сборки.

Защищенность - конструктивно обеспеченная «защита ма­шины от идиота». В немецкой литературе называется «идиото - устойчивостью» (Idiotenverfeidigung), а в английской и американ­ской - «болваноустойчивостью». Столь неблагозвучные термины определяют приспособленность машины к обслуживанию спе­циалистами низкой квалификации. При этом речь идет о приме­нении специальных конструктивных мер (блокировки, автоматов защиты), упрощающих обслуживание машины и снижающих ее потребности в квалифицированном труде.

Гигиеничность выполнения операций ТОР определяется внешним видом и состоянием поверхностей узлов и агрегатов машины, подлежащих обслуживанию, возможностью их очистки и мойки перед ТОР. Внешний вид, состояние поверхностей узлов и агрегатов оказывают воздействие на психику исполнителя. Опасность загрязнения сковывает движения, снижает производи­тельность.