拖拉機在現代農業中的地位不可取代,許多相關技術知識機手卻不能系統了解,制約了拖拉機在日常使用中應有的工作效率。現對拖拉機機械損壞類型進行分析,以期能給廣大農戶帶來幫助。
一、機械損壞類型
1、零、部件之間相互位置改變
在有關聯的零、部件之平行、垂直、同心度等狀態受到破壞,并超過一定限度,就會引起額外的負荷和沖擊、振動,妨礙機器的正常工作。如活塞和連桿中心線與曲軸中心線不垂直度超限,從而造成活塞與缸筒的偏磨,曲軸連桿軸頸失圓,其結果會加劇零件的磨損,縮短其使用壽命。
2、彎曲、斷裂、裂紋、打穿
拖拉機在工作過程中,有時會出現氣門推桿彎曲、驅動輪半軸斷裂、缸蓋裂紋、機件被打穿等,這類損壞比較明顯。
3、配合間隙變大
拖拉機在工作過程中,會使間隙配合部件之間的間隙變大,過盈配合部件之間的緊度變小,以致出現間隙,從而使機械的技術狀態惡化而出現故障。如柱塞與套筒之間的間隙變大,從而使供油壓力下降,引起燃燒不完全,造成拖拉機耗油率增加和功率下降。再如連桿小端孔與襯套的配合緊度減少,而成為間隙配合,就會加大振動,使活塞連桿組工作狀態出現紊亂。
二、造成機械損壞的原因
1、磨料磨損
零件表面常常附著很小的硬質磨料,對零件表面造成刮削和擦傷,這種磨損稱為磨料磨損。磨料磨損是拖拉機零件磨損的主要形式。例如,拖拉機在田間作業時,空氣中的塵土混雜在進氣氣流當中而進入發動機,磨料便夾嵌在活塞、活塞環和氣缸壁之間,當活塞運動時,磨料便會刮傷活塞和氣缸壁。
為了減輕磨料磨損,必須防止磨料的侵入,如采取防塵過濾裝置,及時清洗空氣、燃油、機油濾清器。使用經過沉淀、過濾的燃油和清潔的機油。磨合試車后,要清洗油道和更換機油。保養、修理時,仔細清除積炭。制造時要選用耐磨性高的材料,以提高零件表面的耐磨性。
2、機械磨損
不論機械零件加工精度和表面粗糙度多么高,如果用放大鏡檢查,它們表面上總是有許多凹凸不平的地方,在零件相對運動時,這些凹凸不平的地方相互作用,在摩擦力的作用下,零件表層上的金屬不斷剝落,使零件的幾何形狀、尺寸、體積不斷發生變化,這種磨損稱為機械磨損。
機械磨損量與負荷大小、零件相對運動速度、摩擦力大小有關。2種不同材料制成的零件相互摩擦時,其磨損量各不相同。機械磨損的速度是不斷變化的。在機械使用初期,有一個很短的磨合期,零件磨損很快;經過磨合之后,零件的配合達到技術標準,機器的功率能夠得到充分發揮,而進入一個很長的工作期,這時機械的磨損比較緩慢而且均勻;當機械經過較長時期的運轉,零件磨損量超過技術標準的規定,磨損急劇增加,零件在很短時間內損壞,發生事故,稱為故障磨損期。
要想減少機械的磨損,不僅需要在加工時提高零件的精度、表面粗糙度、硬度和韌性,而且需要提高安裝精度,改善使用條件和嚴格執行操作規程等。要保證零件始終處于良好的潤滑狀態,實踐證明,在充分保證液體摩擦狀態下,零件的磨損量只有干摩擦(沒有潤滑液體)的幾百分之一至幾千分之一。機械剛起動時,零件之間的潤滑不能一下子就形成油膜,這時零件之間的摩擦是半干摩擦(邊界摩擦),它造成的零件磨損量遠遠大于液體摩擦。因此,機械起動時,要先低速、輕負荷運轉一段時間,在油膜充分形成之后,再使機械正常運轉,以減少零件的磨損量。
3、塑性磨損
過盈配合零件,在工作中,既受到壓力又受到扭力。2個力的作用結果,會使零件表面產生塑性變形,使配合緊度減小,甚至將過盈配合變為間隙配合,這種磨損稱為塑性磨損。例如,軸承內套孔與軸頸應該是過盈配合或過渡配合,發生塑性變形后,就會使軸承內套與軸頸相對轉動及軸向竄動,引起軸及軸上各零件相互位置的改變和技術狀態的惡化。因此,在修理機器時,必須認真檢查過盈配合零件的接觸面是否均勻和符合規定。沒有特殊情況,不隨意拆卸過盈配合零件[4]。
4、熱磨損
零件在高溫條件下,其材料的晶格結構、機械性質和形狀尺寸都會發生變化,由此而引起零件裂紋、燒損、剝落,這種磨損稱為熱磨損。如拖拉機離合器的摩擦片產生龜裂及排氣門表層金屬剝落,往往是由熱磨損引起的。
5、腐蝕磨損
金屬零件與水、空氣、油接觸,由于氧氣、酸、堿、鹽類的作用,會使零件表面受到腐蝕而不斷剝落,這種磨損稱為腐蝕性磨損。在柴油機的廢氣中,含有硫、碳、氮等酸性氣化物,遇水形成酸,腐蝕性很強,在不同的金屬零件之間,還會發生電化學腐蝕。防止方法是按規定加防銹劑和潤滑油。
6、抓粘性磨損
抓粘性磨損是一種極為危險的磨損,一旦發生,就會在很短的時間內使機器損壞。當2個零件的配合間隙過大或過小、負荷過大時,而潤滑油膜無法形成,零件表面金屬會被干摩擦產生的巨大熱量熔化,使零件表面呈現大面積的不規則剝落,最后造成零件之間互相咬死。如活塞粘缸及燒瓦抱軸等,都屬于抓粘性磨損。要避免抓粘性磨損,就一定要保證零件間有合適的配合間隙、良好的潤滑條件和負荷狀況。
7、疲勞磨損
零件在長期交變載荷的作用下,而形成材料破裂,這種磨損稱為疲勞磨損。破裂總是從金屬晶格結構中極微小的裂紋開始,而后逐漸增大。為了避免機械零件發生疲勞磨損,應該注意避免零件應力集中現象,使配合零件的間隙或緊度符合要求,消除附加沖擊力。
(作者單位:164199 黑龍江省五大連池市農業機械管理局)