小型拖拉机机械损坏的类型及原因分析

摘要了解和掌握机械故障产生的原因,是保证修理质量、提高机械设备完好率、发挥机械最佳性能的关键。分析了小型拖拉机机械损坏产生的原因,以期指导修理人员提高技术业务能力。

关键词小型拖拉机;机械损坏;类型;原因

小型拖拉机由许多零件组成,在使用过程中,它们会发生各种各样的损坏[1]。为了提高修理工作的效率,现就各种零件的损坏状况和原因进行介绍,以供参考。

1常见的机械损坏类型

1.1弯曲、断裂、裂纹、打穿

拖拉机在工作过程中,有时会出现气门推杆弯曲、驱动轮半轴断裂、缸盖裂纹、机件被打穿等,这类损坏比较明显。

1.2配合间隙变大

拖拉机在工作过程中,会使间隙配合部件之间的间隙变大,过盈配合部件之间的紧度变小,以致出现间隙,从而使机械的技术状态恶化而出现故障。如柱塞与套筒之间的间隙变大,从而使供油压力下降,引起燃烧不完全,造成拖拉机耗油率增加和功率下降。再如连杆小端孔与衬套的配合紧度减少,而成为间隙配合,就会加大振动,使活塞连杆组工作状态出现紊乱[2]。

1.3零、部件之间相互位置改变

在有关联的零、部件之平行、垂直、同心度等状态受到破坏,并超过一定限度,就会引起额外的负荷和冲击、振动,妨碍机器的正常工作。如活塞和连杆中心线与曲轴中心线不垂直度超限,从而造成活塞与缸筒的偏磨,曲轴连杆轴颈失圆,其结果会加剧零件的磨损,缩短其使用寿命。

2造成机械损坏的原因

造成各种机械损坏的原因,除严重事故性损坏(如撞车)外,主要有:①连接松动,即拖拉机各联结部位都有一定的紧度,在长期使用过程中,不可避免地发生松动;②拖拉机各部件的调整、使用、维护不当;③拖拉机部件本身质量差;④拖拉机经常处于超负荷作业;⑤零件磨损。其中,零件磨损是最常见的机械损坏原因,现具体分析如下:

2.1机械磨损

不论机械零件加工精度和表面粗糙度多么高,如果用放大镜检查,它们表面上总是有许多凹凸不平的地方,在零件相对运动时,这些凹凸不平的地方相互作用,在摩擦力的作用下,零件表层上的金属不断剥落,使零件的几何形状、尺寸、体积不断发生变化,这种磨损称为机械磨损。

机械磨损量与负荷大小、零件相对运动速度、摩擦力大小有关。2种不同材料制成的零件相互摩擦时,其磨损量各不相同。机械磨损的速度是不断变化的。在机械使用初期,有一个很短的磨合期,零件磨损很快;经过磨合之后,零件的配合达到技术标准,机器的功率能够得到充分发挥,而进入一个很长的工作期,这时机械的磨损比较缓慢而且均匀;当机械经过较长时期的运转,零件磨损量超过技术标准的规定,磨损急剧增加,零件在很短时间内损坏,发生事故,称为故障磨损期。

要想减少机械的磨损,不仅需要在加工时提高零件的精度、表面粗糙度、硬度和韧性,而且需要提高安装精度,改善使用条件和严格执行操作规程等。要保证零件始终处于良好的状态,实践证明,在充分保证液体摩擦状态下,零件的磨损量只有干摩擦(没有液体)的几百分之一至几千分之一。机械刚起动时,零件之间的不能一下子就形成油膜,这时零件之间的摩擦是半干摩擦(边界摩擦),它造成的零件磨损量远远大于液体摩擦。因此,机械起动时,要先低速、轻负荷运转一段时间,在油膜充分形成之后,再使机械正常运转,以减少零件的磨损量。

2.2磨料磨损

零件表面常常附着很小的硬质磨料,对零件表面造成刮削和擦伤,这种磨损称为磨料磨损。磨料磨损是拖拉机零件磨损的主要形式。例如,拖拉机在田间作业时,空气中的尘土混杂在进气气流当中而进入发动机,磨料便夹嵌在活塞、活塞环和气缸壁之间,当活塞运动时,磨料便会刮伤活塞和气缸壁。

为了减轻磨料磨损,必须防止磨料的侵入,如采取防尘过滤装置,及时清洗空气、燃油、机油滤清器。使用经过沉淀、过滤的燃油和清洁的机油。磨合试车后,要清洗油道和更换机油。保养、修理时,仔细清除积炭。制造时要选用耐磨性高的材料,以提高零件表面的耐磨性[3]。

2.3塑性磨损

过盈配合零件,在工作中,既受到压力又受到扭力。2个力的作用结果,会使零件表面产生塑性变形,使配合紧度减小,甚至将过盈配合变为间隙配合,这种磨损称为塑性磨损。例如,轴承内套孔与轴颈应该是过盈配合或过渡配合,发生塑性变形后,就会使轴承内套与轴颈相对转动及轴向窜动,引起轴及轴上各零件相互位置的改变和技术状态的恶化。因此,在修理机器时,必须认真检查过盈配合零件的接触面是否均匀和符合规定。没有特殊情况,不随意拆卸过盈配合零件[4]。

2.4腐蚀磨损

金属零件与水、空气、油接触,由于氧气、酸、碱、盐类的作用,会使零件表面受到腐蚀而不断剥落,这种磨损称为腐蚀性磨损。在柴油机的废气中,含有硫、碳、氮等酸性气化物,遇水形成酸,腐蚀性很强,在不同的金属零件之间,还会发生电化学腐蚀。防止方法是按规定加防锈剂和油。

2.5热磨损

零件在高温条件下,其材料的晶格结构、机械性质和形状尺寸都会发生变化,由此而引起零件裂纹、烧损、剥落,这种磨损称为热磨损。如拖拉机离合器的摩擦片产生龟裂及排气门表层金属剥落,往往是由热磨损引起的。

2.6疲劳磨损

零件在长期交变载荷的作用下,而形成材料破裂,这种磨损称为疲劳磨损。破裂总是从金属晶格结构中极微小的裂纹开始,而后逐渐增大。为了避免机械零件发生疲劳磨损,应该注意避免零件应力集中现象,使配合零件的间隙或紧度符合要求,消除附加冲击力。

2.7抓粘性磨损

抓粘性磨损是一种极为危险的磨损,一旦发生,就会在很短的时间内使机器损坏。当2个零件的配合间隙过大或过小、负荷过大时,而油膜无法形成,零件表面金属会摩擦产生的巨大热量熔化,使零件表面呈现大面积的不规则剥落,最后造成零件之间互相咬死。如活塞粘缸及烧瓦抱轴等,都属于抓粘性磨损。要避免抓粘性磨损,就一定要保证零件间有合适的配合间隙、良好的条件和负荷状况。

3参考文献

[1 ] 宋跃文,孟庆国.农业机械故障成因分析[j].农机使用与维修,2009(4):74.

[2] 吴海荣,赵霁霞.农业机械故障检查与修复方法的探讨[j].经济技术协作信息,2008(19):101.

[3] 梅建云,陈红江,黄大星.控制理论和方法在农业机械故障诊断中的应用[j].农机化研究,2009(8):248-249,252.

[4] 张森林.农业机械故障诊断与农机具修复方法的探讨[j].农机使用与维修,2006(5):7-9.