Секреты «долголетия» ходовой части гусеничных машин (Ч. 4)
Оценка характера износа ходового механизма и типичные повреждения

(По материалам компании Passini Group, Канада)

Износ звеньев гусеничной цепи

Неровный или ступенчатый износ.

Обычно наблюдается у быстроходных машин с большим пробегом.

• Причины.

Ступеньки на конце звена (зона 1) возникают из-за уменьшения площади перекрытия звеньев, в результате увеличивается удельное давление и соответственно темп износа поверхности звеньев. Увеличение шага гусеничной цепи вследствие износа в шарнирах усугубляет этот эффект.

Износ средней части (зона 2) происходит вследствие уменьшения площади контакта плоскости звена и изогнутой рабочей поверхности направляющего колеса.

• Факторы, ускоряющие износ.

Скорость, масса и мощность машины, ударные нагрузки, абразивное воздействие, ширина башмаков, натяжение гусеничной цепи. В ходовом механизме с двумя направляющими колесами износ происходит быстрее.

• Последствия.

Преждевременный износ зоны над бобышками шарниров сокращает срок службы гусеничной цепи. Во время движения машина трясется и смещается из стороны в сторону.

• Способ устранения неисправности.

Установить на машину гусеничные цепи с закрытым шарниром с жидкой смазкой. Поддерживать правильное натяжение гусениц.

Износ боковых частей направляющих поверхностей.

Сильный износ в переходной зоне между верхней и боковой поверхностями гусеничного звена. Может иметь место на внутренней и/или наружной стороне звена.

• Причины.

Трение звеньев гусеничной цепи о реборды направляющего колеса и катков. Такой же износ возможен при установке новой гусеничной цепи на ходовой механизм с сильно изношенными катками. В этом случае характер износа катков будет передаваться на звенья гусеницы («седлообразный» износ).

Неправильное положение одной или нескольких деталей ходового механизма. В результате отклоняющаяся от прямого положения гусеничная цепь направляется ребордами катков, что сопровождается интенсивным трением.

• Факторы, ускоряющие износ.

Те же, что в разделе «Неровный или ступенчатый износ», плюс скорость поворотов машины, чрезмерно большие башмаки при работе на неровной опорной поверхности с высокими ударными нагрузками.

• Последствия.

Уменьшается ресурс по износу гусеничной цепи, поскольку увеличивается удельное давление. Новые катки изнашиваются быстрее, если им приходится работать с изношенной гусеничной цепью.

• Способ устранения неисправности.

Заменить все изношенные детали ходового механизма одновременно. По возможности уменьшить действие всех субъективных неблагоприятных факторов: использовать самые узкие из возможных башмаки, менять направление рабочих ходов при работе на склонах с боковым наклоном и регулярно проверять положение всех деталей ходового механизма, вовремя исправляя неплоскостность. Если у гусеничной цепи начинается «змеевидное виляние», ее следует немедленно заменить.

Образование выемок на внутренних направляющих поверхностях.

Износ на внутренней стороне гусеничного звена происходит в виде одного или нескольких пятен, расположенных через равные интервалы.

• Причины.

Взаимодействие между звеном и вершинами зубьев ведущего колеса вследствие:

• непараллельного расположения звена и ведущего колеса;
  «змеевидного виляния» гусеничной цепи во время маневров машины;
  использование ведущего колеса, не соответствующего спецификации машины.

• Факторы, ускоряющие износ.

Работа на склонах с боковым уклоном на широких башмаках.

• Последствия.

Уменьшаются возможности восстановления (ремонта) звеньев и ведущих колес.

• Способы устранения неисправности.

Устранить непараллельность расположения деталей и использовать башмаки соответствующей ширины. Использовать щитки, защищающие от схода гусениц. Использовать ведущие колеса, соответствующие технической документации машины.

Овальная форма проушины.

Расширение или овализация проушин в бобышках гусеничных звеньев.

• Причины.

Вращение втулки в бобышках вследствие увеличения шага цепи. Причиной также может быть разгерметизация уплотнения, вследствие которой усиливается износ проушины.

• Факторы, ускоряющие износ.

Чрезмерно широкие башмаки. Резкие изменения скорости движения.

• Последствия.

Уменьшаются возможности восстановления звеньев, даже с новыми уплотнениями.

• Способ устранения неисправности.

Развернуть пальцы и втулки, когда износ достигнет предельно допустимой величины.

Износ бобышек шарниров цепи.

Изнашивается нижняя сторона бобышки шарнира.

• Причины.

Контакт бобышки шарнира с кромкой реборды катка из-за того, что превышен допустимый предел износа рабочих поверхностей катка и звена цепи.

• Факторы, ускоряющие износ.

Сосредоточенные и неравномерные нагрузки на первые катки (передние или задние) ходового механизма в зависимости от конкретного применения машины.

• Последствия.

Уменьшение прочности крепления шарнира гусеничной цепи, отчего возрастает вероятность поломки гусеницы и повреждения других деталей ходового механизма. Утрачивается возможность восстановления звеньев гусеничной цепи путем разворота пальца и втулки (при техническом обслуживании). Вибрация при высоких скоростях движения.

• Способы устранения неисправности.

Контролировать величину износа деталей ходового механизма и вовремя ремонтировать или заменять изношенные детали. Компенсировать высокие нагрузки на переднюю или заднюю часть машины путем установки противовесов.

Выкрашивание направляющих поверхностей.

Частицы металла отслаиваются от боковых частей направляющих поверхностей звеньев цепи. Звено может считаться серьезно поврежденным износом такого типа, только если общая длина поврежденного выкрашиванием участка составляет более 30% всей длины звена. В противном случае повреждение можно считать лишь поверхностным (и/ или «косметическим» дефектом).

• Причины.

Обычно выкрашивание происходит из-за сильных ударов звеньев цепи о рабочие поверхности и реборды катков. Выкрашивание также возникает при установке новой гусеничной цепи на ходовой механизм с изношенными катками. Высокое удельное давление вследствие очень малой площади контакта упрочняет угловые поверхности звеньев. В то же время высокое удельное давление становится причиной возникновения микротрещин ниже поверхности, на уровне которой концентрируются максимальные напряжения. Эти трещины распространяются и через сравнительно короткое время приводят к выкрашиванию материала звеньев цепи.

• Факторы, ускоряющие износ.

Чрезмерное натяжение гусеничной цепи, ширина башмаков, удары, скорость и масса машины.

• Последствия.

Сокращается ресурс по износу, устраняется возможность восстановления деталей.

• Способы устранения неисправности.

Не рекомендуется устанавливать новые гусеничные цепи на катки с сильно изношенной рабочей поверхностью.

Уменьшить или устранить действие таких субьективных неблагоприятных факторов, как ширина башмаков и натяжение гусеничной цепи.

Трещины и разрушения.

Эти повреждения обычно имеют место на углах звена и в местах, где площадь сечения наименьшая.

• Причины.

Такого рода разрушения обычно возникают в результате действия на звено чрезмерно высоких скручивающих напряжений или усилий. Такие же разрушения обычно возникают при работе изношенных звеньев в тяжелых условиях, например, на лесозаготовках, неровной поверхности, при движении по которой ходовой механизм испытывает сильные ударные нагрузки.

• Факторы, ускоряющие износ.

Такие же, как при выкрашивании направляющих поверхностей, плюс износ металла направляющих поверхностей. Чрезмерно широкие башмаки – наиболее серьезный «ускоряющий» фактор.

• Последствия.

Выход из строя машины, утрата возможности восстановления деталей.

• Способ устранения неисправности.

Уменьшить или устранить действие ускоряющих износ факторов, таких как ширина башмаков и чрезмерное натяжение цепи.

Увеличение отверстий под болты.

Отверстия под болты крепления башмаков приобретают овальную форму.

• Причины.

Недостаточное усилие затяжки болтов крепления башмаков при техническом обслуживании низкого качества.

• Факторы, ускоряющие износ.

Чрезмерно широкие башмаки и высокие удельные нагрузки, близкие к пределу текучести материала болтов.

• Последствия.

Эта неисправность может привести к внезапному отказу машины и значительным потерям средств и рабочего времени, в течение которого будут заменять неисправные болты.

• Способы устранения неисправности.

Рекомендуется периодически проверять надежность затяжки болтов крепления и использовать башмаки правильной ширины.

Износ башмаков звеньев

Равномерный износ грунтозацепов.

Если износ происходит совершенно равномерно по всей поверхности грунтозацепов, это нормальный процесс.

• Причины.

Контакт с грунтом со скольжением.

• Факторы, ускоряющие износ.

Все факторы, увеличивающие усилия, действующие при контакте, или абразивное воздействие грунта на грунтозацепы ускоряют износ грунтозацепов: масса, мощность и скорость машины, ударные воздействия, абразивные свойства грунта, наличие рытвин, кочек и все прочие условия работы, которые вызывают пробуксовывание гусениц, скольжение и курсовое рыскание.

• Последствия.

Если допустимый предел износа превышен, уменьшается сцепление гусениц с грунтом и их прочность на изгиб, уменьшается возможность восстановления грунтозацепов.

• Способы устранения неисправности.

Устранить или максимально уменьшить действие субъективных неблагоприятных факторов. Если башмаки с одним грунтозацепом должны быть заменены перед разворачиванием пальцев и втулок (с целью ремонта гусеницы), рекомендуется использовать башмаки для особо тяжелых условий работы.

Поз. 1. Износ углов вершины грунтозацепа. На углах грунтозацепа износ идет быстрее, чем в его средней части.

Причины. Те же, что и при «нормальном» износе, но характеристики опорной поверхности иные и ускоряющие износ факторы оказывают преобладающее воздействие.

Факторы, ускоряющие износ. Высокие ударные нагрузки могут значительно усиливать износ углов грунтозацепов, особенно в сочетании с использованием чрезмерно широких башмаков и частыми поворотами машины.

Последствия. Уменьшается ресурс траков по износу и сцепление гусениц с грунтом.

Способы устранения неисправности. Подобрать башмаки соответствующей условиям работы ширины и устранить или максимально уменьшить действие субъективных неблагоприятных факторов.

Поз. 2. Деформация и износ плоскости башмака. Изгиб и износ плоскости башмака, включая передние и задние края.

Причины. Общие причины такие же, как при «нормальном» износе.

Факторы, ускоряющие износ. Прогрессирующий износ башмаков при тяжелых условиях работы. Абразивный грунт и мелкие осколки камней, попадающие между перекрывающимися краями башмаков, ускоряют износ этих зон башмаков. Износ краев башмаков также усиливается, если гусеничные шарниры изношены.

Последствия. Уменьшается сцепление гусениц с грунтом и возможность восстановления грунтозацепов. Возрастает риск поломки башмаков.

Способы устранения неисправности. Такие же, как при «равномерном износе грунтозацепов». Подобрать башмаки соответствующей условиям работы ширины и устранить или максимально уменьшить действие субъективных неблагоприятных факторов. Если износ краев башмаков близок к предельно допустимому, установить новые гусеницы с закрытыми шарнирами и смазкой.

Поз. 3. Растрескивание и разрушение башмаков.

Причины. Когда напряжения, вызванные нагрузками на башмаки, превышают предел механической прочности металла, в нем возникают трещины и разломы.

Факторы, ускоряющие износ. Кроме обычных факторов, ускоряющих подобные процессы, ширина башмаков является наиболее значительным фактором, определяющим устойчивость башмака к воздействию нагрузок.

Последствия. Уменьшение ресурса по износу башмаков.

Способы устранения неисправности. Наилучший способ – выбор наиболее узких из возможных башмаков, обеспечивающих достаточную опорную проходимость машины. Если условия работы тяжелые, рекомендуется использовать башмаки для особо тяжелых условий работы.

Поз. 4. Деформация отверстий под болты. Увеличение диаметра или «овализация» отверстий под болты крепления.

Причины. Ослабление затяжки болтов крепления вследствие:

недостаточного момента затяжки болтов при установке башмака;
наличия грязи между гусеничным звеном и башмаком в момент установки;
не выполненного вовремя технического обслуживания – подтяжка болтов;
удлинения болтов под воздействием чрезмерно высоких нагрузок, превышающих предел текучести металла болта.

Высокое сопротивление при поворотах машины на скалистом грунте.

Факторы, ускоряющие износ. Чрезмерная ширина башмаков. Затяжка болтов крепления с чрезмерно высоким крутящим моментом при установке башмаков.

Последствия. Выход из строя башмаков до истечения ресурса по износу, потеря возможности восстановления грунтозацепов, возможны повреждения отверстий под болты крепления в звеньях.

Способы устранения неисправности. Подбирать наиболее узкие из возможных башмаков, обеспечивающих достаточную опорную проходимость машины. Затягивать болты крепления с рекомендованным крутящим моментом, подтягивать болты при техобслуживании с периодичностью, указанной в главе «Техническое обслуживание и ремонт ходового механизма». При возможности укоротить концы грунтозацепов широких башмаков, чтобы уменьшить сопротивление при поворотах машины. Если это не ухудшит производительность машины, используйте башмаки с несколькими грунтозацепами, чтобы уменьшить сопротивление при повороте. Перед установкой башмаков на звенья очистить сопряженные поверхности от краски, пыли и ржавчины. При установке новых башмаков следует использовать новые болты.

Износ втулок

Износ втулки и проушины гусеничного звена.

Износ поверхностей проушин и концов втулок.

• Причины.

В результате трения между пальцем и втулкой увеличивается радиальный зазор между этими деталями. Втулка смещается из центрального положения (относительно оси проушины), при этом в одном месте зазор между втулкой и проушиной уменьшается. В результате втулка вращается и трется в этом месте о поверхность проушины.

• Факторы, ускоряющие износ.

Скорость, масса и мощность машины; ширина башмаков и натяжение гусеничной цепи.

• Последствия.

Уменьшение толщины и равномерности смазочного слоя в зоне контакта приводит к его разрушению. Усиленное проникновение в шарнир загрязнений извне. Ресурс по износу уменьшается, как и возможность восстановления изношенных деталей, потому что увеличение зазора в со­единении звено–втулка будет способствовать проникновению загрязнений.

• Способы устранения неисправности.

Износ проушин под втулки неизбежен в гусеничных цепях сухого типа. Использование цепи с консистентной или жидкой смазкой уменьшает проблему износа гусеничных шарниров. Прежде чем износ пальца и втулки превысит допустимый предел, рекомендуется развернуть их на 180°.

Устранить и ослабить действие субъективных неблагоприятных факторов.

Износ втулки в зонах, смещенных от центра.

Пятно износа, несимметричное средней оси гусеничной цепи и втулки. Иногда боковые поверхности звеньев цепи также подвергаются износу.

• Причины.

Неправильное положение (относительно продольной осевой линии) гусеничной цепи и/ или ведущего колеса.

• Факторы, ускоряющие износ.

Работа на склонах с боковым уклоном, изношенные щитки, защищающие ходовой механизм от камней, изношенные щитки, защищающие от схода гусениц, неправильное взаимное положение других деталей ходового механизма, например, катков.

• Последствия.

Несмотря на то, что этот износ не влияет на ресурс втулки по износу, он может увеличить люфт втулки в проушинах звеньев, особенно если при работе на ходовой механизм действуют высокие ударные нагрузки.

• Способы устранения неисправности.

Восстановить правильное взаимное положение деталей. Если возможно, заменить или установить защитные кожухи бортовой передачи.