Технология ремонта машин

ТЕХНОЛОГИЯ 
РЕМОНТА МАШИН

Под редакцией кандидата технических наук В.М. Корнеева

Рекомендовано
Федеральным учебно-методическим объединением
в системе высшего образования по технологиям,
средствам механизации и энергетическому оборудованию
в сельском хозяйстве в качестве учебника для студентов,
обучающихся по направлению подготовки 35.03.06 «Агроинженерия»

Москва
ИНФРА-М
2021

УЧЕБНИК

УДК 631.3(075.8)
ББК 40.72я73
 
Т38

Т38 
 
Технология ремонта машин : учебник / В.М. Корнеев, В.С. Новиков, И.Н. Кравченко [и др.] ; под ред. В.М. Корнеева. — Москва : 
ИНФРА-М, 2021. — 314 с. — (Высшее образование: Бакалавриат). — 
DOI 10.12737/textbook_59d25702b797a5.36101100.

ISBN 978-5-16-013020-0 (print)
ISBN 978-5-16-106257-9 (online)
В учебнике изложены теоретические основы ремонта сельскохозяйственной техники и оборудования. Рассмотрены основные процессы, 
вызывающие снижение работоспособности машин, и методы повышения их надежности. Описаны производственный процесс ремонта машин 
и оборудования, современные технологические процессы восстановления изношенных деталей. Особое внимание уделено методам определения рациональных режимов выполнения производственных процессов, 
их эффективного использования на предприятиях технического сервиса, 
а также основам организации ремонта машин и оборудования сельскохозяйственного назначения.
Соответствует требованиям Федерального государственного образовательного стандарта высшего образования последнего поколения.
Для студентов бакалавриата, обучающихся по направлению подготовки 
35.03.06 «Агроинженерия», может представлять практический интерес для 
организаций технического сервиса в агропромышленном комплексе.

УДК 631.3(075.8)
ББК 40.72я73

Р е ц е н з е н т ы:
Голубев И.Г., доктор технических наук, профессор, заведующий отделом анализа и обобщения информации по инженерно-технологическому обеспечению агропромышленного комплекса ФГБНУ «Росинформагротех»;
Лебедев А.Т., доктор технических наук, профессор, декан факультета механизации сельского хозяйства, заведующий кафедрой технического сервиса, стандартизации и метрологии Ставропольского государственного аграрного университета;
Баурова Н.И., доктор технических наук, профессор кафедры производства и ремонта автомобилей и дорожных машин Московского 
автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ)

А в т о р ы:
Корнеев Виктор Михайлович, Новиков Владимир Савельевич, Кравченко Игорь Николаевич, Очковский Николай Антонович, Петровский 
Дмитрий Иванович

ISBN 978-5-16-013020-0 (print)
ISBN 978-5-16-106257-9 (online)
© Коллектив авторов, 2017

Авторский коллектив

Корнеев Виктор Михайлович — кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой технического сервиса машин и оборудования Российского государственного аграрного университета — 
Московской сельскохозяйственной академии имени К.А. Тимирязева — гл. 1, предисловие.
Новиков Владимир Савельевич — доктор технических наук, профессор кафедры технического сервиса машин и оборудования Российского государственного аграрного университета — Московской 
сельскохозяйственной академии имени К.А. Тимирязева — гл. 4.
Кравченко Игорь Николаевич — доктор технических наук, профессор кафедры технического сервиса машин и оборудования Российского государственного аграрного университета — Московской 
сельскохозяйственной академии имени К.А. Тимирязева — гл. 3.
Очковский Николай Антонович — кандидат технических наук, 
профессор кафедры технического сервиса машин и оборудования 
Российского государственного аграрного университета — Московской сельскохозяйственной академии имени К.А. Тимирязева — гл. 4.
Петровский Дмитрий Иванович — кандидат технических наук, 
доцент кафедры технического сервиса машин и оборудования Российского государственного аграрного университета — Московской 
сельскохозяйственной академии имени К.А. Тимирязева — гл. 2.

Предисловие

Государственной программой развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия предусматривается инновационное развитие агропромышленного комплекса, обеспечивающее его высокую эффективность.
Эффективность сельского хозяйства во многом зависит 
от уровня механизации и автоматизации технологических процессов. При этом общеизвестно, что эффективное и высокопроизводительное использование техники возможно лишь при условии 
наличия и функционирования в отрасли организованной и научно 
обоснованной системы технического обслуживания и ремонта 
машин. Таким образом, можно констатировать, что систематическое и своевременное применение ремонтно-обслуживающих 
действий, поддерживающих или восстанавливающих работоспособность техники, является объективной необходимостью вследствие естественной невозможности создания машин, которые служили бы у потребителей весь срок эксплуатации в составе исходных 
элементов из-за неравнопрочности их деталей.
В системе технического обслуживания и ремонта сельскохозяйственных машин и механизмов важное место занимают технологические аспекты в области их ремонта. В процессе эксплуатации 
вследствие ряда неизбежных причин (износа, усталостных разрушений, деформаций и др.) работоспособность машин и технологического оборудования периодически нарушается, что вызывает 
потребность в их восстановлении и упрочнении. При этом качественное восстановление работоспособности машин требует практического применения высокопроизводительных и ресурсосберегающих технологий их ремонта и восстановления.
Для обеспечения более эффективного использования ресурса 
современных сельскохозяйственных машин и оборудования необходимо повышать качество подготовки специалистов, занимающихся вопросами их ремонта. Инженерно-технический персонал 
должен знать причины возникновения неисправностей машин, 
способы их предупреждения и устранения, а также обладать прикладными знаниями в области организации, планирования и экономики ремонтно-обслуживающего производства.
Основываясь на системном подходе при изучении ресурсосберегающих способов устранения неисправностей и ремонта машин, авторы 
излагают материал, используя результаты научных исследований, 

выполненных ведущими научно-исследовательскими институтами 
и учеными аграрных высших учебных заведений. Особое внимание 
при этом уделено рассмотрению современных и перспективных способов ремонта машин и восстановления изношенных деталей.
Курс «Технология ремонта машин» — синтезирующая научная 
дисциплина в системе подготовки квалифицированных кадров для 
сельского хозяйства по направлению «Агроинженерия». Теоретические основы этой дисциплины базируются на положениях технологий машиностроения и конструкционных материалов, материаловедения, метрологии, стандартизации и сертификации, а также 
на научных достижениях в области повышения надежности использования сельскохозяйственной техники.
Цель учебника заключается в приобретении теоретических 
знаний и практических навыков по восстановлению работоспособности машин. Достижение этой цели связано с решением следующих задач:
 
• изучение причин снижения работоспособности машин в процессе их эксплуатации;
 
• освоение технологий очистки и разборки машин, методов выявления дефектов деталей и неисправностей сборочных единиц, 
а также технологий ремонта и восстановления изношенных деталей;
 
• приобретение знаний и навыков по методам комплектования 
деталей, технологиям сборки, регулирования, обкатки и испытания сборочных единиц и машин.
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать
 
• основные причины и закономерности снижения работоспособности машин в процессе их эксплуатации;
 
• технологические процессы очистки объектов ремонта, общие 
правила их разборки, технологии дефектации и дефектоскопии;
 
• типовые технологии ремонта деталей и сборочных единиц;
 
• методы комплектования, сборки механизмов и машин, их испытаний;
уметь
 
• выявлять и анализировать причины возникновения неисправностей и отказов машин и оборудования;
 
• разрабатывать технологическую документацию на ремонт сборочных единиц, машин и оборудования;
владеть
 
• методами и технологическими средствами восстановления работоспособности машин и оборудования и их регулировки с целью 

обеспечения агротехнических требований при выполнении технологических процессов производства и переработки сельскохозяйственной продукции.
Результатом освоения дисциплины «Технология ремонта 
машин» является приобретение обучающимися соответствующих 
общепрофессиональных и профессиональных компетенций, соответствующих уровню образования бакалавра, которые проявляются 
в планируемом освоении научных знаний, приобретении практических умений и овладении производственными навыками.
Процесс изучения данной дисциплины направлен на формирование у обучающихся следующих профессиональных компетенций:
 
• способности организовывать контроль качества и управление 
технологическими процессами;
 
• готовности использовать научно-техническую информацию, 
отечественный и зарубежный опыт по тематике исследований;
 
• способности собирать и анализировать исходные данные для 
расчета и проектирования рабочих и технологических процессов 
машин;
 
• готовности к профессиональной эксплуатации машин и технологического оборудования и электроустановок;
 
• способности использовать типовые технологии технического 
обслуживания, ремонта и восстановления изношенных деталей 
машин и электрооборудования, а также технические средства 
для определения параметров технологических процессов и качества продукции;
 
• способности анализировать технологический процесс и оценивать результаты выполненной работы.

Глава 1
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РЕМОНТА МАШИН

1.1. ПРИЧИНЫ СНИЖЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ МАШИН

В процессе эксплуатации и при хранении машины ее техническое состояние ухудшается. Этот сложный физический процесс 
постепенного ухудшения называется процессом старения машины. 
В результате старения снижается уровень работоспособности машины.
Под работоспособностью понимается состояние изделия (машины), при котором оно способно выполнять заданные функции 
с параметрами, соответствующими требованиям технической документации. Для двигателя, например, снижение уровня работоспособности связано со снижением мощности и повышением удельного расхода топлива, для плуга — это нарушение агротехнических 
требований по обеспечению равномерной глубины вспашки и повышению сопротивления при вспашке, для зерноуборочного комбайна — повышение потерь зерна при уборке. Снижение уровня 
работоспособности любого изделия связано и со снижением его 
коэффициента технического использования за счет вынужденных 
простоев для устранения неисправностей и последствий отказов, 
которые возникают в процессе эксплуатации в результате трения 
и износа отдельных элементов изделия (деталей).
Основными причинами возникновения отказов и неисправностей, приводящих к снижению уровня работоспособности, являются физическое изнашивание, усталость металла, старение 
материалов, коррозия. Сущность этих явлений заключается в следующем.
Физическое изнашивание — это процесс разрушения и отделения 
материала с поверхности твердого тела или накопления его остаточной деформации при трении, проявляющийся в постепенном 
изменении размеров и формы тела. О видах и закономерностях изнашивания будет сказано далее.
Что касается остальных деформаций, которые проявляются 
в виде смятия, изгиба, скручивания, то они возникают в случаях повышенных удельных контактных давлений на поверхности деталей 
или при воздействии больших нагрузок, вызывающих напряжения 
за пределами упругости. Смятие поверхности имеет место под головками болтов и гаек в резьбовых и шпоночных соединениях. 

Изгиб и скручивание происходят в деталях, подвергающихся динамическим (ударным) нагрузкам (шатун, коленчатый вал и т.д.).
Усталость материалов — это изменение механических и физических свойств материала в результате действия циклически изменяющихся во времени напряжений и деформаций. В металле, в результате многократного воздействия переменных нагрузок, усталость сопровождается появлением сначала микротрещин, а затем и полным 
разрушением детали. Усталостному разрушению подвергаются такие 
детали, как коленчатый вал, шатун двигателя, другие детали, испытывающие знакопеременные нагрузки в процессе работы.
Старению подвергаются изделия из неметаллических материалов, таких как пластмассы, резина, лакокрасочные покрытия. 
Старение изделий заключается в изменении во времени их физикомеханических свойств под влиянием окружающей среды и условий 
эксплуатации: кислорода воздуха, резких температурных перепадов, воздействий солнечных лучей, влажности. Старение проявляется в снижении эластичности материалов, прочности, появлении трещин.
Коррозия — это разрушение металлов вследствие химического 
или электрохимического взаимодействия их с коррозионной 
средой. Химическая коррозия протекает при взаимодействии металлов с сухими газами, парами и жидкими неэлектролитами. 
Этому виду коррозии подвержены цилиндры, выпускные клапаны 
двигателей внутреннего сгорания. Газовая коррозия происходит 
вследствие окисления металла при высоких температурах за счет 
кислорода воздуха или углекислого газа в продуктах сгорания 
топлива. При температуре 200—300°С на поверхности углеродистой стали газовая коррозия проявляется в виде пленок окислов. 
С повышением температуры более 600°С скорость коррозии резко 
увеличивается и образуется окалина.
Электрохимическая коррозия протекает при воздействии на металлы жидких электролитов. Она обусловлена неоднородностью 
металла в контакте с электролитом. Неоднородность проявляется 
в различных формах. Например, неоднородность сплавов связана 
с тем, что они состоят из двух или более структурных составляющих. 
При этом различное напряженное состояние смежных участков 
детали под нагрузкой изменяет физическое состояние даже однородного металла. Неодинаковая температура участков поверхности 
также может вызвать неоднородность состояния. Вследствие такой 
неоднородности в различных точках детали имеет место различие 
в этих точках электродного потенциала. Менее отрицательная 
точка является анодом, и она растворяется.

1.2. ВИДЫ ИЗНАШИВАНИЯ 
РАБОЧИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ

Формирование изнашиваемой поверхности деталей происходит 
под воздействием различных внешних факторов: среды, температуры, давления, вида трения, скорости относительного перемещения поверхностей и др. В связи с разнообразием условий работы 
поверхностей трения виды изнашивания их весьма разнообразны. 
На рис. 1.1 представлена классификация видов изнашивания.
Механическое изнашивание — это изнашивание в результате механических воздействий.

Виды изнашивания

Механическое
Коррозионномеханическое
При действии 
электрического тока

Абразивное
Эрозионное

Кавитационное

Гидроабразивное

Газоабразивное

Гидроэрозионное

Газоэрозионное

Усталостное

При заедании и схватывании

При фреттинге

Окислительное

Электроэрозионное

Водородное

Рис. 1.1. Классификация видов изнашивания

Абразивное изнашивание — механическое изнашивание материала в результате режущего или царапающего действия на него 
твердых частиц, находящихся в свободном или закрепленном состоянии. По своей природе абразивное изнашивание очень похоже 
на явления, происходящие при резании металла.
Гидроабразивное (газоабразивное) изнашивание — это абразивное изнашивание в результате воздействия твердых частиц, 
находящихся в жидкости (газе) и перемещающихся относительно 
изнашивающегося тела.

Абразивному изнашиванию подвергается большинство соединений машин, работающих в условиях трения со смазкой и без смазки, 
рабочие органы сельскохозяйственных машин и оборудования.
Эрозионное изнашивание — это механическое изнашивание в результате воздействия высокоскоростного потока жидкости (гидроэрозионное) или газа (газоэрозионное). В результате трения 
сплошного потока жидкости или газа происходит расшатывание 
и вымывание отдельных объемов материала. Разрушению от гидроэрозии подвергаются рабочие (отсечные) кромки золотников 
гидрораспределителей. Газоэрозионное разрушение имеет место 
в выпускных клапанах высоконагруженных двигателей внутреннего сгорания.
Кавитационное изнашивание — это гидроэрозионное разрушение 
поверхности детали в результате гидравлических ударов захлопывающихся пузырьков, заполненных газом (паром), вблизи этой 
поверхности. Это явление обусловлено следующим: в движущемся 
с большой скоростью потоке, при наличии препятствий на его 
пути, возникают пустоты, давление в которых может упасть до значения, соответствующего давлению парообразования при данной 
температуре. Образующаяся пустота заполняется паром или газами, выделившимися из жидкости. Образовавшиеся парогазовые 
пузырьки, перемещаясь вместе с потоком, попадают в зоны высокого давления и захлопываются, при этом возникают микроскопические гидравлические удары. Многократно повторяющиеся удары 
вызывают разрушение поверхности детали. Наибольшая интенсивность кавитационного изнашивания наблюдается в воде с температурой 50°С. Кавитационному разрушению подвергаются гильзы 
цилиндров двигателей внутреннего сгорания.
Усталостное изнашивание — это механическое изнашивание 
в результате усталостного разрушения при повторном деформировании микрообъемов материала поверхностного слоя, происходящее при трении качения (беговая дорожка подшипника качения) 
и качения с проскальзыванием (боковая поверхность зуба шестерни, кулачки распредвала).
Изнашивание при заедании и схватывании — это изнашивание 
в результате схватывания, глубинного вырывания и переноса материала с одной поверхности трения на другую и воздействия возникших неровностей на сопряженную поверхность. Оно имеет 
место, как правило, при сухом трении. В условиях недостаточной 
смазки соединений микронеровности контактируют между собой 
при больших нагрузках, между ними возникают металлические 
связи. При перемещении происходит вырывание стружки или царапание более твердой поверхностью менее твердой поверхности