Rikkis käigukasti lugemine: kohtuekspertiisi lähenemisviis

Kui a Jõuvõtuvõlli käigukast Kui käigukast põllul rikki läheb, on loomulik reaktsioon see välja vahetada ja tööga võimalikult kiiresti jätkata. Kuid käigukasti vahetamine ilma rikke põhjust mõistmata garanteerib sama rikke kordumise asendusüksusel. Rikkis käigukast sisaldab kõiki tõendeid, mis on vajalikud algpõhjuse tuvastamiseks – kui teate, mida otsida.

Iga rikkerežiim jätab hammasratastele, laagritele, tihenditele ja õlile iseloomuliku jälje. Auklikkus näeb välja erinev kriimustustest. Laagri kinnikiilumine tekitab teistsuguseid prahi kui hammasratta hammaste purunemine. Õli lagunemine kuumuse tõttu näeb välja erinev õli saastumisest vee tõttu. Nende märkide lugemise õppimine muudab iga rikkis käigukasti diagnostiliseks võimaluseks, mis hoiab ära järgmise rikke.

Järgmised kaheksa rikkerežiimi on esitatud ligikaudses sageduse järjekorras kõigis põllumajanduslik käigukast rakendused – alates kõige levinumatest (õli lagunemine ja tihendite purunemine) kuni haruldasemate, kuid sageli katastroofiliste (termiline läbimurre ja korpuse purunemine).

1. Nafta lagunemine – vaikne tapja

Õli lagunemine on käigukasti rikete kõige levinum algpõhjus kõikidel haakeseadmete tüüpidel ning see on peaaegu alati pigem hooletusse jäetud hoolduse kui tehnilise puudujäägi tagajärg. Käigukastiõli laguneb kolme mehhanismi kaudu: termiline lagunemine (püsiv kõrge temperatuur lõhub õli molekulaarahelaid, vähendades viskoossust ja EP-lisandite efektiivsust), oksüdeerumine (kokkupuude õhuga läbi õhutusava kahandab järk-järgult antioksüdantseid lisandeid) ja saastumine (vesi, tolm või kulumisosakesed muudavad õli keemilist koostist ja füüsikalisi omadusi).

Õli lagunemise kohtuekspertiisi tunnused on lahtivõtmisel nähtavad: hammasrataste hammastel on ühtlane pinna värvimuutus (tume, lakitaoline plekk), laagrite jooksurajad on algselt poleeritud viimistluse asemel mati, söövitatud välimusega ning õli ise on tumepruunist mustani, põlenud lõhnaga. Kui magnetilisel tühjenduskorgil on peene metallilise muda ühtlane kiht, mitte eraldiseisvad osakesed, viitab kulumismuster lagunenud õlist tingitud ebapiisavale määrimisele, mitte konkreetse komponendi rikkele.

2. Tihendi läbipõlemine – rõhk ilma leevenduseta

Tihendi „läbipurunemine“ – mille puhul tihendi huul lükatakse võllilt eemale või tihendi korpus pressitakse oma avast välja – ei ole peaaegu kunagi põhjustatud defektsest tihendist. Selle põhjuseks on liigne siserõhk, mida õhutusava ei suutnud vabastada. Töötamise ajal käigukastiõli kuumeneb ja paisub, suurendades gaasirõhku suletud korpuses. Toimiv õhutusava laseb sellel paisuval õhul välja pääseda. Ummistunud õhutusava püüab rõhu kinni, mis kasvab seni, kuni see ületab tihendi kinnitusjõu – ja kõige nõrgem tihend puruneb.

Kohtuekspertiisi signatuur on tihend, mis näib olevat oma pesast välja lükatud. Tihendi huul võib olla väljapoole deformeerunud või tihendi korpus võib olla korpuse avausest osaliselt välja pressitud. Korpuse ava ise peaks olema kahjustamata – kui avas on kriimustusi või erosiooni, võib algpõhjuseks olla korrosioon või ebaõige paigaldus, mitte rõhk. Kontrollige kohe õhutusava: kui see on tolmu, mustuse või õlijääkidega ummistunud, olete leidnud algpõhjuse.

Kui tihend puruneb, kaotab käigukast kiiresti õli, samal ajal neelates sisse põllukeskkonnast pärit saasteaineid. Kui operaator seda kohe ei märka, võib käigukast ühe töötsükli jooksul tihendi purunemisest laagri kinnikiilumiseni minna.

3. Hammasratta hammaste süvendumine – pinna all peituv väsimus

Süvendite teke on pinnaväsimusnähtus, mille korral hammasratta hammaste kokkupuutepinnale tekivad väikesed kraatrid. See tekib siis, kui hambuvate hammaste vaheline kontaktpinge ületab korduvalt hammasratta materjali pinnaväsimustugevuse. Iga koormustsükkel tekitab karastatud pinna all mikroskoopilisi pragusid. Kui pragude võrgustik saavutab kriitilise suuruse, murdub pinnast väike tükk, jättes maha süvendi.

Esialgne auklikkus (mida mõnikord nimetatakse ka „korrigeerivaks auklikuks kortsumiseks“) võib tegelikult olla healoomuline – see jaotab koormuse hamba pinnale ümber ja kui õli on puhas ning koormus on ettenähtud piirides, siis auklikkus stabiliseerub. Progressiivne auklikkus aga näitab, et käigukast on oma kavandatud võimsuse kohta üle koormatud või on õli lagunenud punktini, kus EP-kile ei suuda enam hambapindu kontaktrõhu juures kaitsta.

Kohtuekspertiisi eristus on oluline: kui auklikkus on ühtlane kõigil hammastel ja mõlemal hammasrattal, on põhjus süsteemne (õli seisukord, koormuse suurus). Kui auklikkus on koondunud kindlatele hammastele või hambapinna ühele küljele, on põhjuseks hammasratta geomeetria joondusviga või tootmisdefektid.

4. Hammaste kulumine — jõuülekande ühenduspunkt

Spline-ühendus Jõuvõlli ja käigukasti sisend on pöördemomendi all libisev istuk – nõudlik kombinatsioon. Ilma regulaarse määrimiseta kuluvad hammasliistu hambad mehhanismi kaudu, mida nimetatakse hõõrdkorrosiooniks: koormuse all toimuvad mikroskoopilised liikumised oksüdeerivad kontaktpindu ja oksiidiosakesed toimivad hammasliistu hammaste vahel abrasiivina, kiirendades kulumist isetugevduvas tsüklis.

Kulunud hammaslatid tekitavad liigse lõtku (vaba lõtku enne pöördemomendi ülekandumist), mis tekitab löökkoormuse iga jõuvõtuvõlli sisselülitamisel ja iga pöördemomendi ümberpööramisel haakeseadme töötamise ajal. See löökkoormus kiirendab nii hammaslati kui ka käigukasti sisendlaagri kulumist, tekitades kaskaadi, kus jõuülekande hooldusprobleem hävitab lõpuks käigukasti sisemised komponendid.

Kontrollimiseks haarake kardaanvõlli hargist ja käigukasti sisendvõllist eraldi ning pöörake neid vastassuunas. Igasugune tajutav vaba lõtk näitab kulumist, mis ületab ettenähtud lõtku. Vahetage kulunud komponent välja – hammaslati lõtkuga töötamise jätkamine kannab löögikoormuse odavalt jõuülekandekomponendilt üle kallitele käigukasti sisemustele.

5. Laagri kinnikiilumine – katastroofiline tulemus

Laagri kinnikiilumine on harva esmane rike – see on kaskaadi viimane etapp, mis sai alguse määrimisveast, saastumisest või ülekoormusest. See protsess järgib järjepidevat mustrit: laagripind hakkab murenema (väsimusaugud laagrirajal), õlis ringleb murenenud praht, praht kahjustab täiendavaid laagripindu ja hammasratta hambaid, hõõrdumine suureneb, kuumus suureneb, õlifilm laguneb lokaalselt, metallidevaheline kontakt tekitab keevituskuumust ja laager lukustub kindlalt.

Põllumajanduslike käigukastide laagrite kinnikiilumise kõige levinum põhjustaja on vee saastumine. Vesi siseneb läbi rikkis tihendite või õhutusavade, seguneb käigukastiõliga ja ründab täppisviimistletud laagripindu vesinikhapruse ja korrosiooni tekkimise kaudu. Veega saastunud õlis langeb laagri eluiga puhta õliga võrreldes 50–80% võrra – 5000 tunniks projekteeritud laager võib 500–1000 tunni jooksul rikki minna vaid 0,1% veesisaldusega.

Kui laager töötamise ajal kinni kiilub, sõltuvad tagajärjed laagri asendist. Väljundlaagri kinnikiilumine lukustab tööseadise – käigukast seiskub ja traktori jõuvõtuvõlli ülekoormuskaitse (lõikepolt või sidur) aktiveerub. Sisendlaagri kinnikiilumine võib lasta käigukastil lühikest aega edasi töötada, kui laager on võlli külge keevitatud, tekitades äärmuslikku kuumust ja potentsiaalselt korpuse pragunemist enne, kui operaator seda märkab. Mõlemal juhul on sisemine kahjustus tavaliselt piisavalt tõsine, et käigukast tuleb täielikult välja vahetada.

6. Korpuse pragu – väsimus pingetõusu juures

Malmist käigukasti korpused pragunevad etteaimatavates kohtades: kinnituspoltide aukudes, laagriavade üleminekutes ja korpuse poolte vahelises lõhestatud äärikus. Need kohad on geomeetrilised pingetõusud – punktid, kus ristlõige järsult muutub, koondades vibratsioonist ja pöördemomendi reaktsioonijõududest tulenevat tsüklilist pinget.

Väsimusprao kohtuekspertiisi tunnuseks on puhas murdumispind nähtavate „rannajälgedega“ – kontsentrilised ringid, mis kiirguvad prao alguspunktist ja näitavad prao järkjärgulist kasvu tuhandete koormustsüklite jooksul. Viimane purunemistsoon, kus pragu kasvas piisavalt suureks, et allesjäänud ristlõige ei suutnud enam koormust kanda, näitab karedamat ja teralisemat pinda.

Korpuse praod on kõige levinumad mullafreesidel ja niidukitel – tööriistadel, millel on kõrgsageduslik vibratsioon, mis tekitab korpuse struktuuris resonantsi. Lõdvad kinnituspoldid võimendavad probleemi: korpus paindub iga vibratsioonitsükliga vastu kinnituspinda, koondades väsimuspinge poldi auku. Kinnituspoltide regulaarne pingutusmomendi kontrollimine on üks tõhusamaid ennetusmeetmeid korpuse väsimusmurdude vastu.

7. Sisendvõlli väsimusmurd

Sisendvõll kannab kogu jõuvõtuvõlli pöördemomendi käigukasti ja samaaegselt neelab jõuülekandeühenduse paindekoormusi. Väsimusmurd tekib siis, kui tsükliline paindepinge ületab võlli materjali vastupidavuspiiri – pingetaseme, millest allpool materjal talub lõpmatuid koormustsükleid.

Sisendvõlli väsimuse kõige levinum põhjus on jõuülekande valejoondus – jõuvõlli jõuülekanne töötab liiga suure töönurga all. Iga vale nurga all tehtud pööre tekitab sisendvõllile paindepingetsükli. 540 p/min juures on see 540 pingetsüklit minutis ehk 32 400 tunnis. Ühe 200-tunnise hooaja jooksul koguneb võllile üle 6 miljoni väsimustsükli. Kui valejoondusest tulenev paindepinge ületab vastupidavuspiiri, siis võll praguneb ja lõpuks puruneb.

Ennetamine nõuab jõuvõtuvõlli joonduse hoidmist tootja määratud töönurga piires (tavaliselt alla 15 kraadi, kusjuures mõlemad U-liigendid on võrdse nurga all). Kontrollige joondust haakeseadme tööasendis, mitte ainult transpordiasendis – tööasend loob sageli erineva jõuvõlli geomeetria võrreldes transpordiasendiga.

8. Termiline põgenemine — kui soojus ületab hajumise

Termiline läbimurre on kõige haruldasem, kuid kõige katastroofilisem rikkeviis. See tekib siis, kui käigukasti sees tekkiv soojus ületab korpuse võime seda hajutada – temperatuur tõuseb järk-järgult, õli viskoossus langeb, kandev kile õheneb, hõõrdumine suureneb (tekitades rohkem soojust) ja tsükkel kiireneb, kuni komponendid saavutavad destruktiivse temperatuuri.

Termilist läbimurret põhjustavad tingimused on järgmised: käigukast on rakenduse jaoks oluliselt aladimensioneeritud (pidev töötamine nimivõimsusel või üle selle ilma varuta), madal õlitase, mis jätab hammasratta hambumuse ja laagrid osaliselt nälga (hõõrdumine tekitab rohkem soojust ja vähem õli selle ärajuhtimiseks), ummistunud õhutusava, mis püüab kinni kuuma õhku (vähendab konvektiivset jahutust korpuses), ja äärmuslik ümbritseva õhu temperatuur koos püsiva täiskoormusega töötamisega.

Kohtuekspertiisi tõendid on dramaatilised: õli on vedel, tume ja lõhnab kõrbenud olevat; hammasrataste hammastel ja laagripindadel on kuumuse tagajärjel värvimuutusi (sinised või õlgkarva karastusjäljed); tihendid on kõvastunud ja haprad; rasketel juhtudel on laagripuurid sulanud või deformeerunud. Termiliselt läbimurde kogenud käigukasti ei saa taastada – kuumus on muutnud korpuse iga karastatud komponendi metallurgiat.

Väliuuringu metoodika: kuidas lugeda rikkis käigukasti

Enne rikkis käigukasti lahtivõtmist dokumenteerige välised tõendid. Pildistage tihendite piirkondi, õhutusava seisukorda, kinnituspoltide seisukorda (kas mõni on lahti, puudu või venitatud?) ja kõiki väliseid pragusid või kahjustusi. Tühjendage õli puhtasse valgesse anumasse – see üksik proov sisaldab rohkem diagnostilist teavet kui ükski teine ​​allikas. Pange tähele õli värvust, lõhna, selgust ja kõiki nähtavaid osakesi või veepiisku pinnal.

Lahtivõtmise ajal jälgige hoolikalt järjestust. Pange tähele, milline laager esimesena rikki läks (kõige kahjustatud laager algatas kaskaadi; teistel on näha ringleva prahi tekitatud sekundaarseid kahjustusi). Uurige hammasratta hambaid tugeva külgvalguse all – süvendid, kriimustused ja kulumismustrid on nurga all oleva valguse all palju nähtavamad kui otsese ülaltvaates valguses. Kasutage magnetit, et eristada rauast prahti (hammasratta- ja laagriteras) mitteraudmetallist prahist (laagripuuri materjal, tihendifragmendid), kuna igaüks neist viitab erinevale rikke allikale.

Kõige väärtuslikum diagnostiline tehnika on füüsiliste tõendite sobitamine tööajalooga. Käigukast, mis pärast kuuekuulist seismist hooaja alguses rivist välja läks, kannatas tõenäoliselt hoiustamisest tingitud korrosiooni all, mis nõrgestas laagreid. Käigukast, mis töötas 200 tundi laitmatult ja seejärel rivist välja läks, koges ootamatut sündmust – lööki, äkilist ülekoormust või järsku määrimiskadu. Käigukast, mis halvenes järk-järgult enam kui 1000 tunni jooksul, kannatas kroonilise kulumise all, mis oli tingitud piiratud määrimiskvaliteedist, kergest ülekoormusest või progresseeruvast saastumisest.

See uurimisdistsipliin muudab reaktiivse hoolduse (katkiste osade asendamise) ennustavaks ennetuseks (tegeleb purunemist põhjustavate süsteemsete tingimustega). Iga korralikult diagnoositud ja algpõhjuse kõrvaldanud rike tähendab ühte riket vähem kogu haakeseadmete pargis – sest samad hoolduslüngad, mis ühe käigukasti rikki ajasid, esinevad tõenäoliselt ka kõigil teistel sama töö käigus töötavatel seadmetel.

Rikkerežiimi kiirjuhend

Korduma kippuvad küsimused

Toimetaja: Cxm