Материал: 1892

топлива может увеличиваться до двух раз к установленной норме [10].

В своде правил по проектированию и строительству СП 12-104-2002 выделены основные факторы, усложняющие эксплуатацию строительных машин в зимнем периоде их эксплуатации [11]:

–низкая температура окружающего воздуха и ее резкие колебания;

–наличие снежного покрова;

–сильные ветры и метели.

Факторы, указанные выше, приводят к снижению производительности, увеличению расхода энергоносителей и общей стоимости эксплуатации машин в результате действия следующих особенностей в зимнем периоде эксплуатации:

–повышения сопротивлений разрушению и копанию мерзлых грунтов

исмерзшихся сыпучих материалов, отрыва примерзших к грунту грузов, строительных изделий и конструкций;

–снижения прочности металлоконструкций, канатов, а также пневматических шин и других деталей из неметаллических материалов;

–ухудшения дорожно-грунтовых условий передвижения и перебазировок машин;

–затруднения пуска двигателей и поддержания их эксплуатационного теплового режима работы;

–увеличения внутренних сопротивлений в гидроприводах и механических трансмиссиях, снижения в связи с этим тяговых усилий и рабочих скоростей машин;

–накопления и замерзания конденсата воды в гидравлических и пневматических системах, снижающие надежность систем управления машинами;

–ухудшения физического состояния и работоспособности персонала, обслуживающего машины;

–увеличения выбросов вредных (загрязняющих) веществ. Особенности эксплуатации машин при низких температурах

окружающего воздуха в основном проявляются в следующем:

– затрудняется пуск двигателей силовых установок машин

(рис. 2.2);

–усложняется техническое обслуживание и ремонт машин по причинам уменьшения светлого времени суток, а также увеличения трудоемкости выполнения работ;

–ухудшаются условия смазки трущихся деталей узлов и агрегатов машин;

–может существенно уменьшаться эффективная мощность двигателя, следовательно, производительность машин, повышается расход топлива и моторных масел;

25

–затрудняется использование рабочего оборудования машины, начало

еедвижения с места межсменного хранения из-за застывания смазки в агрегатах трансмиссии и узлах ходовой части, примерзания узлов ходовой части к грунту, ухудшения тягово-сцепных свойств гусеничного (колесного) движителя машины;

–значительно возрастают усилия на органах управления рабочим оборудованием и агрегатами, усложняются перебазировки машин из-за сопротивления движению и буксования при движении по сильно пересеченной местности;

–изменяются физико-химические свойства топлива, масел, смазок и рабочих жидкостей, а также деталей машин, изготовленных из резины, пластмасс, хрупких сплавов.

Низкие отрицательные температуры окружающего воздуха в зимнем периоде эксплуатации машины

Обеспечение эффективной эксплуатации машины в зимнее

Рис. 2.2. Условия эксплуатации и средства обеспечения эффективного использования машин в зимнее время

26

При нарушении правил зимней эксплуатации, а также по причинам влияния неблагоприятных климатических факторов могут возникать следующие неисправности и отказы:

–частичное или полное размораживание двигателя, чаще радиатора системы охлаждения силовой установки машины;

–появление трещин в головке блока цилиндров, в стенках рубашек охлаждения двигателя вследствие резкого изменения температуры и проявления температурных напряжений (при сливе очень горячей охлаждающей жидкости, а также при пусках двигателя при ее недостатке или полном отсутствии в системе охлаждения);

–преждевременный износ или поломка пускового двигателя, электрического стартера из-за их перегрузки или увеличения продолжительности пусков;

–увеличенный износ, поломка шестерен и других деталей передаточных механизмов пусковых устройств;

–осмоление деталей двигателя при его продолжительной работе на пониженном тепловом режиме;

–увеличение количества накипи и отложений при частой смене охлаждающей жидкости в системе охлаждения;

–прекращение подачи топлива по причинам образования ледяных отложений и отложений парафинов в трубопроводах и фильтрах топливной системы;

–разрушение деталей, изготовленных из резины, пластмасс и хрупких сплавов;

–снижение плотности электролита, уменьшение емкости аккумуляторных батарей, появление трещин на крышке и корпусе батареи, разрушение положительных и отрицательных электродов в случае замерзания электролита;

–поломки деталей агрегатов трансмиссии из-за застывания смазки

иувеличенных нагрузках;

–поломки узлов и деталей ходовой части в результате забивания ее снегом и льдом.

Как видно, отрицательная температура окружающего воздуха является основным параметром, который ухудшает условия эксплуатации машин в зимнее время.

С целью повышения эффективности работы машин в экстремальных условиях Крайнего Севера ее комплектующие изделия, например электрическое оборудование машины, имеют специальное исполнение [11]. Для таких условий эксплуатации характерны не только низкие отрицательные температуры окружающего воздуха, но также бездорожье с резким увеличением механических воздействий (удары и вибрации) на

27

аккумуляторные батареи, электрические стартеры, генераторные установки, приборы и устройства.

Двигатель машины может, как правило, не выключаться в течение нескольких смен. В зимний период эксплуатации при отрицательных температурах применяют предпусковые подогреватели, групповые средства подготовки двигателей машин к пуску, дополнительное утепление и средства обогрева кабины и кузова машины, средства утепления АБ, а также средства обеспечения безопасности движения в условиях ограниченной видимости при снегопадах и тумане.

2.2. Влияние зимних условий эксплуатации машин на работоспособность их агрегатов, систем и узлов

Обеспечение надежного пуска двигателей является основной проблемой при эксплуатации машин зимой. Поэтому большая часть мероприятий, направленных на повышение надежности машин, сокращение сроков их подготовки к использованию, связана именно с подготовкой двигателей к пуску и их пуском.

В своде правил по проектированию и строительству СП 12-104.2002 представлена классификация основных средств, обеспечивающих пуск двигателей машин и эффективное их использование в зимних условиях эксплуатации. На рис. 2.3 представлены основные средства предпускового разогрева двигателей машин и средства, обеспечивающие «холодный» пуск двигателей. В соответствии с классификацией [11], средства, обеспечивающие эффективное использование машин в зимнее время, включают в себя:

–средства обеспечения пуска двигателя машины;

–средства подготовки к работе трансмиссии машины;

–средства отопления кабины машины.

Средства обеспечения пуска двигателя машины разделяют на средства:

–облегчения пуска двигателя;

–тепловой подготовки двигателя к пуску;

–поддержания заданного теплового состояния в межсменный период работы машины.

Перечисленные выше средства могут быть индивидуальными или групповыми, зависимыми от работы двигателя или автономными.

Конструктивное исполнение средств, обеспечивающих облегчение пуска двигателей машин, позволяет снизить минимальную пусковую частоту вращения коленчатого вала двигателя или обеспечить успешный пуск за счет использования пусковых устройств повышенной мощности.

28