Ремонт по инструкции или по необходимости?

Высокая производительность, надежность и комфортность европейских машин требует грамотной эксплуатации, качественных эксплуатационных материалов, своевременного технического обслуживания и плановых ремонтов. А к этому мы оказались повсеместно не подготовленными. Потратив миллиарды валюты на закупку новой техники, мы не создали стройной системы её эксплуатации и не мотивировали к этому поставщиков зарубежной техники.

Сегодня, когда затраты на поддержание в рабочем состоянии этой техники возросли до астрономических сумм, раздаются возмущенные голоса: «Нас загнали в ловушку с запчастями!» Позвольте не согласиться. В «ловушку» мы зашли сами, не внимая советам и рекомендациям поставщиков техники и игнорируя
предложения своих инженеров. По мере возрастания сроков эксплуатации стали возникать ситуации, когда годовая эффективность использования трактора сводилась на нет затратами на его однократный ремонт. Почему так много? Да потому что вместо своевременной замены сальника, подшипника, втулки и т. п. дотянули до аварийного разрушения агрегата (двигателя, редуктора и т. д.) (рис. 1). Некоторые виды ремонта, востребованные у нас, поставщиками техники даже не предусматриваются и деталей для их выполнения не поставляется. Производители даже не допускают возможность непрерывной эксплуатации техники до ее аварийного разрушения, что очень дорого для сельхозпроизводителя. У нас же это – повсеместное явление. Отсюда и уровень затрат на эксплуатацию техники, в разы превышающий зарубежный.

Рис. 1. Типичный пример: вместо своевременной замены подшипника скольжения – износ корпуса редуктора (возрастание затрат в 19 раз!)

Можно ли изменить ситуацию?

Инженеры хозяйств ссылаются на то, что план эксплуатации техники в хозяйстве определяет руководитель по предложению агрономической службы, а их рекомендации в расчет не берутся. Наверное, в определенной степени такое есть. Но все ли делает инженерная служба хозяйства, чтобы максимально использовать
период межсезонья для обеспечения безостановочной работы техники в страду? Уверен, что далеко не все. Когда на второй день весенне-полевых работ нужен сложный ремонт техники, вина инженерной службы очевидна. А ведь такие примеры – явление почти массовое. Убеждён, что, если инженер предоставит руководителю расчеты затрат и времени на плановое ТО и ремонт, а также калькуляцию затрат на аварийный ремонт, то любой руководитель его поддержит. А слова о необходимости ремонта без убедительной аргументации могут остаться лишь словами.

Но сложившаяся ситуация зависит не только, а даже не столько, от инженерной службы хозяйства. Сегодняшняя практика такова, что главная задача на зиму – технику почистить и поставить на хранение. Важнейшая процедура своевременной дефектовки откладывается на неопределённый срок, а в большинстве случаев до
весны. В ряде хозяйств мастерские на зиму отключаются от отопления и электроснабжения, работники отправляются в отпуска или «работают» 3–4 часа. Говорить о качественном обслуживании и ремонте техники при таком расписании не приходится. Финансирование ремонтных работ откладывается на конец января – февраля,
когда уже не до ремонта. Главное – успеть найти нужные детали до проверки техники на весенней линейке готовности.

Отдают ли себе отчет организаторы такой системы ремонта, что выделяемые весной деньги на ремонт сельхозтехники напрямую переводятся за рубеж, а в стране остаются лишь комиссионные местных посредников?

Очевидно, что сократить эксплуатационные затраты по обслуживанию сельхозтехники возможно только через изменение действующей сегодня системы её эксплуатации, диагностики и ремонта. И эти изменения не требуют дополнительных финансовых затрат, только организационных мероприятий.

Немалая доля проблем накапливается и непосредственно в хозяйстве: кадровый дефицит механизаторов и ремонтников, непонимание руководителей хозяйств финансовых последствий от несвоевременно выполненных профилактических ремонтных работ, недостаточная компетентность инженерных служб хозяйств.

Многие инженеры в своем развитии остановились на знаниях, полученных в ВУЗе десятилетия назад, и превратились в снабженцев, которые считают своей главной задачей знать, где найти требуемую деталь. Не обладая достаточной компетентностью и знаниями по используемой в хозяйстве технике, они не могут ни помочь механизатору или ремонтнику, ни организовать ее правильную эксплуатацию, ни аргументированно отстаивать интересы службы перед руководителем. По этой причине во многих хозяйствах даже простейшие ремонтные работы выполняются с нарушением элементарных правил.

Примеров, когда из-за некомпетентности или недобросовестности работника и бездействия руководителя первой ступени (начальник мастерской, заведующий гаражом, инженер) хозяйства несут значительные финансовые и временные потери, можно привести множество (рис. 2).

Базируясь на 10-летнем опыте ремонта импортной сельхозтехники, хочу предложить свой анализ высокозатратных проблем, которые хозяйства провоцируют сами.

Эксплуатационные жидкости (масла, смазки) и расходные материалы (фильтра, сальники) 

Современная сельхозтехника базируется на двигателях, компрессорах, редукторах и гидросистемах соответствующего уровня, которые требуют ТОЛЬКО качественных смазок и технических жидкостей и строгого соблюдения сроков замены. Как ни банально, но только соблюдение этих правил реально гарантирует надежную и долгосрочную эксплуатацию импортной техники. При кажущейся простоте современные масла – это высокотехнологичный химический состав. И основную роль в нем играет не само масло. Оно – лишь базовая часть смазки. Главная роль в современной смазке принадлежит присадкам.

Рис. 2. Не менее трех попыток безграмотной сварки привели к разрушению балки плуга Kverneland

Моторное масло должно иметь:

• соответствие требованиям международных классификаций (API, SAE, ASEA, ILSAC);
• соответствие требованиям производителей техники;
• масло следует приобретать ТОЛЬКО у надежного поставщика, иначе вы рискуете купить лишь упаковку с перечнем нужных характеристик;
• в масло НЕЛЬЗЯ самостоятельно добавлять каких-либо активно рекламируемых присадок.

В оригинальном масле есть все необходимое для максимально эффективной работы. Эти рекомендации касаются и других технических жидкостей и смазок.

Соблюдение этих предельно простых правил обеспечит безотказную работу двигателя и агрегатов на многие годы. Попытка же сэкономить на этом гарантирует финансовые и другие потери. От качества масла двигателя напрямую зависит надежность работы турбокомпрессора.

Пакет присадок содержит высокоэффективные композиции детергентов, дисперсантов, антиокислителей, противоизносных и антикоррозионных агентов, депрессор для снижения температуры застывания, антипенную присадку.

Рис. 3. Устройство классической турбины

Турбокомпрессор (турбина)

Турбокомпрессор используется для нагнетания воздуха или топливовоздушной смеси в двигатель 

внутреннего сгорания за счет энергии выхлопных газов для улучшения его характеристик (рис. 3).

Турбокомпрессоры применяются в большинстве сельхозмашин, так как позволяют усилить мощность двигателя без увеличения его объема. Сегодня атмосферные дизельные двигатели (без турбины) встречаются крайне редко.

Являясь конструктивно и технологически сложным агрегатом двигателя внутреннего сгорания, турбокомпрессор практически не требует ухода, зато чрезвычайно чувствителен к качеству масла и состоянию фильтров (воздушного и масляного). При обеспечении этих условий ресурс турбины практически соизмерим с ресурсом двигателя. В наших реалиях ремонт турбины по причине естественного износа практически не встречается.

Выход из строя турбины в большинстве случаев вызван нарушением условий эксплуатации. К слову, стоимость турбин современных двигателей колеблется в интервале 17–40 млн руб. в зависимости от конструкции.

Рабочие обороты вращения ротора турбины достигают до 200 000 об./мин, а детали горячей части разогреваются до 800°. Балансировка деталей производится с точностью до 1 мг. При таких скоростях подшипник скольжения турбины «плавает» на масляном клине так долго, как позволяет качество масла.

Наиболее распространенные причины выхода со строя турбины:

• Грязное масло ведет к интенсивному износу подшипника и засорению масляных каналов. Излишне вязкое масло не проникает в зазоры, а недостаточно вязкое не создает масляного клина. В обоих случаях подшипник быстро изнашивается, а турбина выходит из строя.
• Засоренный воздушный фильтр не обеспечивает подачи нужного объема воздуха турбине и двигателю, что приводит к чрезмерным осевым нагрузкам на ротор и к интенсивному износу упорных подшипников, а то и к разрушению корпуса турбины. «Рационализация» механизатора в виде пробивания воздушного фильтра или вовсе его изъятия ведет к еще более печальным последствиям: механическому разрушению колеса компрессора или попаданию механических деталей в цилиндры двигателя.
• Температурная деформация вала турбины и ее заклинивание или интенсивный износ подшипника скольжения по причине перегрева турбины.

Не допустить перегрева турбины позволяет простейшее правило, которое должен знать и применять каждый механизатор и водитель.

В процессе работы двигателя есть 2 самых ответственных момента: запуск двигателя и его остановка. При запуске холодного двигателя масло имеет высокую вязкость и с трудом прокачивается по зазорам. Тепловые зазоры еще не установились, неравномерный нагрев разных деталей турбокомпрессора, а следовательно, и тепловое расширение идет с разной скоростью. Поэтому не спешите, дайте двигателю и турбине прогреться. Если вам надо остановиться, никогда не глушите двигатель сразу. В зависимости от режима работы дайте ему поработать на холостом ходу 2–5 минут (зимой можно дольше). За это время вал турбины снизит обороты до минимальных, а детали, непосредственно соприкасающиеся с выхлопными газами, плавно остынут.

Проверка турбины после ремонта или замены

Турбина является сложным и высокоточным агрегатом двигателя. Ее ремонт требует не только высочайшей квалификации и скрупулезности исполнителя, но и целого комплекса высокоточного оборудования и инструмента.

Попытка отремонтировать турбокомпрессор в обычной мастерской лишь ухудшит ее ремонтопригодность. Прежде чем устанавливать турбину на двигатель, следует выполнить простейшую ее проверку:

• Радиальный зазор турбины может быть до 1 мм (рис. 4). Он компенсирует разницу в тепловом расширении деталей турбины, изготовленных из разных материалов (стали, бронзы, чугуна, алюминия), и обеспечивает работу «масляного клина». Главное, чтобы колеса ротора не касались корпуса.
• Осей зазор должен быть минимальный (только для компенсации температурного расширения деталей.

Услуги по ремонту турбин предлагают множество компаний. Следует лишь найти тех, кто делает это самостоятельно и качественно. Часть предложений размещают посредники, которые просто возят турбины на ремонт в Минск, Польшу или Литву.

Вариатор

Одним из сложных и недостаточно изученных инженерами сельхозпредприятий механизмов является вариатор.

Изобретенный в Англии более 200 лет назад, вариатор получил в наше время достаточно широкое распространение в различных машинах ‒ от мощных комбайнов и тракторов до легковых автомобилей. Не увлекаясь многообразием конструкций этого механизма, предлагаю на примере одной конструкции вариатора комбайна CLAAS разобрать пробелы в его обслуживании, которые ведут к неремонтопригодности (в несколько раз увеличивают обслуживание ремонта).

Принципиально схема клиноременного вариатора включает в себя как основные детали, так и подвижный и неподвижный конические диски, которые, перемещаясь, образуют шкив переменного диаметра (рис. 5). И если снаружи вариатора и в поле зрения механизатора изнашивается только ремень, то износ деталей в закрытой от наружного взгляда части механизма более сложный. Поскольку диски вариатора при передаче крутящего момента перемещаются относительно друг друга, то нагрузки на детали, через которые передается крутящий момент в сочетании с перемещением диска вдоль оси вращения, весьма значительны. Их состояние требует особого контроля, поскольку их износ не только провоцирует серьезные вибрационные нагрузки на детали комбайна, но может привести к разрушению вариатора и других деталей, с ним связанных. В описываемой в статье конструкции крутящий момент передается через 3 стальных пальца диаметром 25 мм (рис. 6).

Для уменьшения силы трения и увеличения долговечности соединения в подвижный диск вставляются полимерные втулки, которые и обеспечивают оптимальные условия для перемещения подвижного диска (рис. 7).

Втулка 25×30×10 выполняет роль подшипника скольжения, предотвращает износ пальцев и корпуса подвижного диска. № по каталогу Claas ‒ 00 0008 543 0, стоимость ‒ примерно 2 евро. Ее своевременная замена обеспечивает беспроблемную работу вариатора на многие годы.

На практике никто этого не делает. В результате разбивается, вплоть до полного разрушения, корпус подвижного диска и изнашиваются пальцы. Ремонт (если возможен) обойдется в 400–800 евро, новый вариатор ‒ в 4–6 тыс. евро.

Показанный на рисунке 8 износ ‒ далеко не предел. В моей практике встречались варианты, когда диаметр 25 мм разбивался в продольный паз 60 мм, вплоть до разлома диска. К сожалению, это ‒ не единственный пример, когда вместо «копеечного» обслуживания приходится делать дорогостоящий ремонт с простоем
техники в сезон или покупать новую деталь за большие деньги.

В разных конструкциях вариаторов изнашиваемые и легко заменяемые полимерные детали имеют различную форму, но они есть и их замена экономит и время, и деньги.