06 | 12 | 2016
Учебные материалы
Для преподавателей
Работы студентов
Справочная и техническая литература
Статьи по темам

Характеристика и содержание испытаний машин

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 4.50 (2 Голосов)

Общая характеристика и содержание испытаний.

Лабораторные заводские испытания с. х. машин.

Лабораторные и ускоренные испытания с. х. машин и процессов проводится в заводских условиях на специально созданных лабораторных установках, стендах, полигонах, треках и почвенных каналах.

Они широко применяются в исследованиях конструкции машин, их механизмов и узлов и проводятся перед полевыми, т. е. эксплуатационными испытаниями.

Основными задачами таких испытаний являются:

1.  Проверка функционирования машины на холостом ходу.

2.  Переходных и оптимальных режимах работы.

3.  Определение мощности, которая расходуется на холостой ход.

4.  Оценка погрешностей изготовления и груза машины.

5.  Отклонение от оптимального уровня вибрации и шумов.

6.  Определение жесткости несущих систем и упругих перемещений трансмиссионных звеньев.

7.  Оценка влияния деформирующих качеств несущих систем на загруженность механизмов.

8.  Определение собственных частот и форм колебаний машины, отдельных узлов и деталей в ходовом аппарате.

9.  Определение моментов инерции, коэффициентов полезного действия машины и рабочих органов.

Проведение лабораторных испытаний позволяет:

1. Проводить визуальные наблюдения за равномерностью и бесшумностью работы узлов и кинематических звеньев.

2. Осуществлять регулирование рабочих органов и механизмов привода в границах всего изменения их диапазона, от минимального до максимального значения.

3. Обнаружить возможные места перекладывания люфтов при медленном и быстром изменении числа оборотов вала отбора мощности.

4. Обнаружить ударные контакты рабочих органов, возможные источники вибрации.

5. Определить влияние изменения в допустимых границах углов относительного положения карданной передачи в горизонтальной и вертикальной плоскостях на равномерность вращения рабочих органов.

6. Изучить возможные варианты образования зазоров или возникновения вибраций.

По результатам лабораторных испытаний необходимо проводить подгонку или перекомпоновку узлов и рабочих органов машины, то есть ликвидировать несоосность расположение перекосов, расположение звездочек и шкивов, регулирование редукторов и транспортеров и т. д.

Если ликвидируют выявленные дефекты, то измерение люфтов, ударных контактов ("биений") рабочих органов, измерение вибраций проводится стандартными методами.

При этом оцениваются характеристики существенных нелинейностей типа люфт, зазор, втянутый стык для последующего их учета при динамической и энергетической оценке машин.

Жесткость несущих конструкций и трансмиссионных звеньев является в сочетании с прочностью важным конструктивным фактором, который влияет на точность работы, надежность и вибронагруженность машин.

При экспериментальной оценке влияния жесткости конструкции на нагруженность трансмиссии необходимо различать собственно Жесткость И контактную Жесткость при сопряжении узлов и деталей.

В динамических режимах работы часто используют понятие динамической жесткости, то есть отношение амплитуды синусоидальной силы к амплитуде перемещения конструктивного элемента.

Оценку Жесткости несущих систем выполняют путем измерений их упругих перемещений (относительных или от недвижимой базы) при характерных для сельскохозяйственных машин статических деформаций относительно продольной и поперечного жилья. При этом проводится визуальный контроль над относительным смещением узлов, в особенности опор грузов и методом тензометрии измеряется усилие в связях.

Оценка нарушений кинематических цепей, которые возникают при статистической деформации несущих систем, может происходить путем измерения в рабочем режиме крутящих моментов и расчетов их спектрального состава с целью выявления возможных источников образование периодически пиковых погрузок и резонансных явлений.

Рядом со статистическими испытаниями несущих систем кинематических звеньев, в особенности для самоходных машин, целесообразно проводить динамические испытания.

Для этого используют 2 метода:

1.  Поочередно складывание ходовых опор из некоторой высоты (10-15 см) с целью имитации удара.

2.  Преодоление специальных препятствий, которые имитируют дорожные неровности и неравенства поля.

При этом фиксируют 2 параметра: амплитуду и продолжительность импульса удара.

Определение собственных частот и форм колебаний машин на ходовом аппарате, а также отдельных узлов (рамы, спицы, инерционных масс) проводят с целью уточнения их расчетных значений, анализа движения и выявление возможных резонансных явлений при изучении кинематических и энергосиловых процессов.

Как известно, реакция конструкции на хаотичные силы является суммой ряда нормальных (собственных) форм колебаний при выделении отдельных форм и частот колебаний сельскохозяйственных машин особое внимание необходимо обращать на выбор характера и мест приложение и способа действия силы.

Для определения частот колебаний конструкций сельскохозяйственных машин применяют:

1. Метод складывания или переезда препятствий высотой 10-15 см на твердом бетонном покрытии - для оценки низших тонов собственных колебаний машин на пневматиках и других крутящих элементах.

2. Метод фиксации (защемление) конструкции на силовом поле мгновенного уменьшения от статической деформации или ударом - для оценки колебаний спиц и рамных конструкций.

3. Специальные гидростенды - для оценки частот более сложных рамных конструкций и с определением мощности, необходимой на возмущение колебаний и резонансной зоны.

4. Положение центра тяжести, моменты инерции сельскохозяйственных машин и их рабочих органов необходимо знать для оценки динамических качеств и стойкости движения. Как правило, положение центра тяжести определяется по стандартным методикам путем изменения определения весы машины на ее опорах при изменении угла наклона платформы.

Ускоренные испытания машин

При испытании, как правило, оценивают эксплуатационные показатели надежности сельскохозяйственных машин, которые получают в реальных (естественных) условиях.

Надежность является комплексным показателем свойства машины. Зависит от технического уровня машины и условий эксплуатации, оцениваемых безотказностью, долговечностью и сроком сохранения.

Действующие методы испытаний сельскохозяйственных машин на надежность в силу короткого (одно- двухлетнего периода) эксплуатационных испытаний не позволяют довести большинство узлов к отказам или к предельному состоянию.

В связи с этим одним из результативных методов сокращения сроков испытаний на надежность доводки (доработки) и постановки на производство новых сельскохозяйственных машин с высокими техническими свойствами (параметрами) являются ускорение испытания.

Ускоренные испытания делят на стендовые, полигонные и имитационные.

Выбор вида испытаний определяется:

1)  поставленными задачами, т. е. какие показатели необходимо определить или контролировать;

2)  наличием технических средств испытаний;

3)  математическим обеспечением;

4)  сроками и необходимой точностью полученных результатов.

Стендовые испытания проводят на специальных стационарных установках со специальными динамическими нагружающими устройствами, которые позволяют получать неравномерные ускорения нагружающими устройствами.

Полигонные испытания мобильных машин происходят на специальных полигонах с имитаторами для моделирования действия почвенно-дорожних фонов и тяговых сопротивлений.

Имитационные испытания, которые, как правило, проводятся в реальном масштабе времени, применяются для выявления дефекта составных систем (пробеговые испытания) и кинематических узлов машины с применением для создания нагрузки различных заменителей технологических материалов.

Современные полигоны имеют треки с разным характером покрытий, препятствий, которые позволяют подобрать режим испытаний близкие к эксплуатационным.

5) Основные виды нагрузок на треках - удары с препятствием, деформации рамы, инерционные нагрузки от больших маховых масс.

В настоящее время широко применяются стенды для испытания разних конструкций с разными способами возмущения нагрузок: кривошипно-шатунными, инерционными и гидравлическими.

Для обоснования режимов нагрузок необходимо тщательно изучить деформационные свойства конструкции, кручение и изгиб, жесткость рам и собственные частоты при перегружающих видах деформаций.

Методика ускоренных испытаний включает:

1. структурно-динамический анализ конструкций, позволяющий проводить оценку конструкций и прогнозировать причины отказов и нарушений нормального силового функционирование механизмов на ранних стадиях испытаний;

2. широкую инструментальную диагностику механических и динамических параметров объектов испытаний, которое позволяет значительно повысить инженерно-техническую информативность испытаний, получить полномасштабную информацию о стабильности и характере изменения технических параметров объектов в процессе испытаний и эксплуатации.

3. вибрационный анализ конструкций, который позволяет контролировать уровень инженерно-технического совершенства машин, стабильность их серийного производства и качества ремонта;

4. оценку и прогнозирование ресурса машины, статистическое прогнозирование характеристик надежности машин, которая позволяет объективно оценить экономическое обоснование срока службы и потребность в технике;

5. энергетическую оценку машин с учетом изменения их технического состояния, которое позволяет определить механизмы и узлы машины, в которых непродуктивно расходуется энергия силовых средств;

6. объективную оценку металлоемкости машины с учетом неравнопрочности элементов конструкции и излишних запасов прочности отдельных узлов;

7. экспресс-методы поузлового приемочного контроля готовых изделий на заводах, базах материально-технического снабжения и ремонтных предприятиях, которые позволяет проводить проверку полнокомплектных машин без разборки.

Предварительные испытания исследовательских образцов.

После проведения лабораторных заводских испытаний доработанный исследовательский образец новой или усовершенствованной машины проходит предварительные испытания.

Общими задачами предварительных испытаний, характерными для этапа проектирования новой или усовершенствованной машины, являются:

1.  доведение новых или усовершенствованных конструкций к пригодному состоянию;

2.  всесторонне общая предварительная проверка функционирования машин в естественных полевых условиях;

Предварительные испытания проводятся на специализированных машинно-испытательных станциях для полного программного и методического испытания с привлечением представителей НИИ и завода, на котором разработан и изготовлен исследовательский образец машины.

В результате предварительных испытаний устанавливают:

1. работоспособность исследовательского образца машины;

2. агротехнические и прочие показатели качества исполнения характеристики машины;

3. возможные решения работы;

4. маневренность и оценку конструкции;

5. удобство эксплуатации и экологические показатели.

На протяжении этапа предварительных испытаний оценивается ожидаемая эффективность:

1. технологических и проектно-схемных решений в объеме выбранных параметров и типов рабочих органов;

2. компоновочно - технологические схемы машин в целом;

3. степень оптимальности базовых параметров машин;

4. показатели агрегатирования с энергетическими средствами.

При этом:

1) обнаруживаются ошибки, допущенные при проектировании;

2) уточняются параметры основных рабочих органов и узлов;

3) возможные потенциальные значения эксплуатационно-технических показателей.

В общем случае, целью предварительных испытаний является установление соответствия исследовательского образца исходным требованиям и технической задаче.

Программа предварительных испытаний предусматривает проведение технологических, эксплуатационных и технических экспериментов в различных почвенно-климатических зонах без сравнения с аналогичной базовой машиной. Включает такие виды оценок:

1. техническую экспертизу машины;

2. агротехническую оценку;

3. энергетическую оценку;

4. оценку безопасности конструкции;

5. оценку надежности;

6. эксплуатационно-технологическую оценку;

7. экономическую оценку.

По полученным результатам предварительных испытаний оформляется протокол, в котором приводятся выводы и рекомендации относительно предварительного использования исследовательского образца, такие как, например:

А) целесообразность дальнейшей разработки машины;

Б) усовершенствование отдельных узлов и рабочих органов с дальнейшим повторным проведением предварительных испытаний;

В) незначительные доработки конструкции с дальнейшим представлением машины на приемочные государственные испытания и т. п.

Приемочные государственные испытания машин

Приемочные государственные испытания проводят для определения:

1)  соответствия разработанных машин исходным требованиям и техническому заданию;

2)  требованиям стандартов, нормативно-технической документации;

3)  карте технического уровня;

4)  проектированию технических условий (ТУ);

5)  решение вопроса о возможности постановки машин в производство.

После окончания предварительных испытаний и устранения выявленных недостатков в исследовательском образце машины и технической документации, исследовательские образцы машины представляют на приемочные государственные испытания.

Последние проводят на специализированных машиноиспытательных станциях (МИС), на которых создаются Государственные комиссии для испытания машин с участием представителей конструкторских и других заинтересованных организаций - заказчика (основного потребителя продукции), органов контроля за охраной труда и окружающей средой и т. п.

Приемочные государственные испытания исследовательских образцов машин проводят как сравнительные испытания, где в качестве машины-аналога для сравнения принимают лучшие серийные образцы машины данного назначения отечественного или зарубежного производства. Машины-аналоги еще называют базовыми моделями, при этом испытание исследовательских образцов и базовой модели проводят в аналогичных почвенно-климатических условиях и на одних и тех же режимах работы и естественных фонах, т. е. в абсолютно одинаковых условиях испытаний.

Вместе с машиной на МИС представляют откорректированную после предварительных испытаний конструкторскую документацию, которая прошла нормоконтроль в соответствии с требованиями стандартов, эксплуатационную и ремонтную документацию.

Приемочным испытанием подвергают новые отработанные образцы машин из исследовательских партий, которые предназначены для внедрения в производство вместо серийных машин, а также серийные образцы первого года изготовления.

Основная цель испытаний состоит в том, чтобы на основе сравнительных испытаний исследовательских образцов и базовых моделей отобрать для постановки на производство те машины, которые наиболее полно отвечают требованиям с. х. производства.

В процессе государственных испытаний проверяют:

А) соответствие показателей технической характеристики новой машины показателям характеристик, которые утвержденные в ТЗ на проектирование;

Б) качество агротехнических показателей новой машины в сравнении с показателями существующих базовых машин или средств, при помощи которых выполняется данный технологический процесс;

В) экономический эффект новой машины в сравнении с эффективностью существующей;

Г) надежность и износостойкость машины в процессе эксплуатации;

Д) насыщенность автоматизированными средствами контроля за работой основных рабочих органов;

Ж) маневренность, удобство обслуживания и т. д.

З) соответствие новой машины эстетичным требованиям и требованиям техники безопасности и охраны окружающей среды.

Программа приемочных государственных испытаний включат те же виды оценок, которые характерны для предварительных испытаний исследовательского образца.

Структура показателей качества машин включает:

1. показатели технического уровня, которые характеризуют прогрессивность новой разработки, например такие, как степень повышения производительности труда, снижение удельной энерго - и материалоемкости, повышение надежности и т. д.

2. функциональные показатели, определяющие качество выполнения машиной своей основной функции и ее универсальность, например, такие как: разнообразные эксплуатационные и агрозоотехнологические показатели качества;

3. эргономические и эстетичные показатели, такие как санитарно-гигиенические и физиологические, показатели безопасности, товарный вид, целостность композиции и т. д.

4. экономические показатели, характеризующие как приведенные затраты на единицу работы или единицу продукции так и интегральный показатель, который отображает отношение суммарных затрат на создание новой машины и полученного экономического эффекта при ее эксплуатации.

К общетехническим параметрам относятся, например, ширина захвата, масса машины, установленная мощность двигателя, типы и параметры рабочих органов и др. К функциональным параметрам - технологические и эксплуатационные показатели качества, энергоемкость, надежность, ремонтопригодность и т. п.

По результатам приемочных государственных испытаний составляют по установленной форме протокол, в котором приводят числовые значения и анализ каждого вида оценок с выводами и рекомендациями. Рекомендации относительно дальнейшего использования исследовательского образца машины принимаются с учетом анализа частичного обобщения показателей по каждому виду оценок и комплексного показателя качества.

После положительных результатов государственных испытаний и рекомендации о постановке машины в производство, на заводе изготовляют эталонный образец машины, в котором учитывают все замечания и пожелание по результатам государственных испытаний. Его принимает специальная межведомственная комиссия.

Контрольные периодические испытания.

После внедрения новых машин в производство, машину подвергают контрольным периодическим испытаниям, которые проводят МИС или НИИ в хозяйствах своей зоны, при этом машины работают в производственных условиях с обязательным выполнением сезонной наработки.

Контрольные периодические испытания серийных машин проводят для:

1. контроля качества машин;

2. оценке соответствия техническим условиям на изготовление;

Как правило, контрольные периодические испытания проводят по сокращенной программе, которая включает такие виды оценок:

А) техническую экспертизу;

Б) оценку безопасности конструкции;

В) оценку надежности;

Г) экономическую оценку.

При проведении контрольных испытаний руководствуются общими требованиями программы и методами приемочных государственных испытаний.

Результаты контрольных испытаний оформляются в виде протокола, в котором делают выводы о целесообразности или нецелесообразности дальнейшего серийного выпуска машины.


Характеристика и содержание испытаний машин - 4.5 out of 5 based on 2 votes

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить