Обеспечение работоспособности автотракторной техники корректированием расхода запасных частей при техническом сервисе
Автор: Бураев М.К., Шистеев А.В.
Журнал: Вестник Восточно-Сибирского государственного университета технологий и управления @vestnik-esstu
Рубрика: Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве (технические науки)
Статья в выпуске: 3 (74), 2019 года.
Бесплатный доступ
В статье рассматривается вопрос корректировки норм запасных частей при ремонте автотракторной техники. Отмечено, что динамика параметров деталей широко варьируется в связи с нестабильностью внутренних возмущающих факторов и вероятностным характером влияния внешних условий эксплуатации машин. Наблюдается вероятностный характер связи между предельным отклонением параметра элемента машины и его отказом. При решении задач повышения надежности автотракторной техники в очередном межремонтном периоде, существует проблема назначения при ремонте допускаемых отклонений и значений параметров их составных частей (элементов). Отсутствуют рекомендации по определению допускаемых отклонений в зависимости от эксплуатационных условий работы машин и их составных частей. Отсюда вытекает необходимость углубления анализа, развития и дополнения методик с целью уточнения допускаемых и предельных параметров элементов машин.
Ремонт, технический сервис, запасные части, допускаемые отклонения, ресурс, изнашивание
Короткий адрес: https://sciup.org/142228496
IDR: 142228496 | УДК: 631.3.02.004.67:621.795.4
Ensuring the efficiency of motor-and-tractor equipment by adjusting the consumption of spare parts for technical service
The article deals with the issue of adjusting the norms of spare parts in the repair of automotive equipment. It is noted that the dynamics of the parameters of parts varies widely due to the instability of internal disturbing factors and the probabilistic nature of the influence of external operating conditions of machines.There is a probabilistic nature of the relationship between the limiting deviation of the parameter of the machine element and its failure. In solving the problems of improving the reliability of automotive equipment in the next overhaul period, there is a problem of appointment in the repair of permissible deviations and parameter values of their components (elements).There are no recommendations for determining the tolerances depending on the operating conditions of the machines and their components. This implies the need to deepen the analysis, development and addition of techniques in order to clarify the allowable and limit parameters of machine elements.
Текст научной статьи Обеспечение работоспособности автотракторной техники корректированием расхода запасных частей при техническом сервисе
Существенное ухудшение показателей надежности сельскохозяйственной техники, повышение затрат и снижение производительности происходит, в числе многих причин, по мере повышения жесткости климата [1]. Высокая стоимость запасных частей, ограниченное информационное обеспечение со стороны изготовителя по вопросам надежности составных частей машин делают тему исследований по обоснованию и уточнению норм потребности запасных элементов в зависимости от климатической зоны эксплуатации машин актуальной [2], имеющей практическое значение. Ряд работ сотрудников ИСХИ, СибИМЭ, НГАУ, КемСХИ и дру- гих научных работ в данной области показали отсутствие рекомендаций по уточнению нормативов запасных частей с учетом показателей вариации фактических отклонений параметров от теоретических реализаций, зависящих от эксплуатационных условий работы машин и их составных частей. Необходимость конкретизации научных положений по корректировке норм потребности запасных частей при техническом сервисе автотракторной техники с учетом влияния зональных факторов, влияющих на работоспособность тракторов и повышение их потребительских качеств послужила основанием для проведения настоящих исследований [3].
Постановка задачи
Если временно расширить в допускаемых пределах технические требования на замену деталей, можно снизить вероятность их замены. При этом в целях сохранения безотказности дефицитных составных частей на прежнем уровне следует ужесточить технические требования на замену деталей, имеющихся в избытке, учитывая издержки на устранение последствий отказа и предупредительное восстановление элемента [4]. В работах В.М. Михлина, А.А. Сельцера, А.В. Тураева, М.Г. Рахутина, А.П. Мартышкина и других рассмотрены методы и принципы установления предельных и допускаемых отклонений параметров состояния деталей с учетом условий эксплуатации и на этой основе прогнозируется потребность в запасных частях при техническом сервисе машин. Увеличивая допускаемое отклонение параметра, в частности допускаемый износ, можно значительно уменьшить число предупредительно заменяемых деталей, тем самым повысить их фактически используемый ресурс, снизить потребность в их замене. Это сократит дефицит деталей. Естественно, что увеличение допускаемого износа детали несколько увеличит вероятность ее отказа в процессе эксплуатации.
Обсуждение результатов
Обеспечение работоспособности автотракторной техники достигается путем уменьшения простоев корректированием расхода запасных частей при техническом сервисе и снижения на этой основе потребности в запасных частях при техническом сервисе [5].
За срок службы машины и оборудование неоднократно требуют замены элементов через определенные периоды работы, когда износы деталей приводят к отказам. Связь между интенсивностью изнашивания и ресурсом i-детали имеет обратно пропорциональную зависимость u1i Тi
U2i " Тi ’ где Uii, и U2i - интенсивность изнашивания i-й детали соответственно в стандартных (заводских, средних по стране) и зональных условиях, мкм/мото-ч; Тi – ресурс i-й детали по заводским рекомендациям, мото-ч; Тi - средний ресурс i-й детали в зональных условиях, мото-ч.
Известно, что за срок службы R необходимое среднее (стандартное) количество i -х запасных частей определяется из выражения [6]
R
n ср i
Т i
.
По аналогии в зональных условиях
R ni =
.
Т i
Тогда для получения коэффициента корректировки норм запасных частей i -го наименования необходимо сравнить ресурсы
ki
n i
ni
T i
♦
T i
Коэффициент корректировки может
влиять на снижение дефицита запасных частей за 70
счет расширения в допускаемых пределах технических требований на замену и тем самым снизить вероятность их замены. Такой подход позволяет обеспечить требуемую вероятность безотказной работы в очередном межремонтном периоде (рис. 1).
I II III номер контроля
Рисунок 1 – Схема допускаемых отклонений параметров деталей:
Д 1 , Д 2 , Д 3 – допускаемые отклонения параметров при первом, втором, третьем контроле;
Тм – межремонтная наработка; T1 T2 T3 , – средний ресурс 1-го, 2-го, 3-го и т.д. элементов по лимитирующему параметру; I, II, III – номер контроля (ремонта); А-Б-В – линия, аппроксимирующая трансформацию допускаемого отклонения параметров по T при разных ремонтах; А*-Б*-В* – то же с использованием нижней доверительной границы рассеивания ресурса Т(γ)
Закономерность изменения параметра состояния выражена через средний ресурс t cp посредством элементарной функции [7]
и(Т )_ = с. • T.a,
где u(T) i - изменение износа i -й детали за наработку T . , мкм; C i - показатель скорости изнашивания, мкм/мото-ч; a - показатель степени, характеризующий необратимый процесс накопления износа с увеличением наработки.
Выражение для допускаемого отклонения Д i параметра запишется в виде:
а
Д , = с , (Т , - Т м )а = с . Т . (Д , ) ] , (6)
где Т м - межремонтный ресурс.
Используем нормирование допускаемого отклонения параметра Д i в долях предельного износа u ni , а среднего ресурса элемента T cpi - в долях межремонтной наработки Т м
Д
Д- = д_ , — = г ;,
оioi и .Т niм где Доi - нормированное допускаемое отклонение параметра i-й детали; Toi - нормированный средний ресурс i-й детали.
После преобразований получим следующее выражение для определения величины до- пускаемого отклонения параметра
Д оi
Г 1 ла
1-Т
V Т oi 7
Нижняя доверительная граница рассеивания ресурса Т(γ) при односторонней довери- тельной вероятности γ (для случая ЗНР) равна
Т( у ) = Т [ 1 - Н k ( у )v ]
где Н k – квантиль распределения ЗНР; v – показатель вариации ресурса. С учетом выражений (8) и (9) запишем:
Д
оi
11— ТоТо( Y )
α
Тогда формулу (10) коэффициента корректировки норм запасных частей можно записать
в виде
Т i
Т м (1 -^ i ) '
Результаты исследования по сельскохозяйственным предприятиям Иркутской области позволили установить ряд наработок до первого капитального ремонта и сезонные по годам эксплуатации техники в умеренно холодном климате. Осуществлено прогнозирование долговечности по параметрам состояния рабочих поверхностей деталей [8], для чего рассчитывались также предельные износы по каждому из выбранных параметров таблицы 1.
Таблица 1
Параметры состояния деталей (фрагмент таблицы)
|
Наименование и номер детали |
со к |
Параметры распределения износов |
Абсолют. ошибка δ |
Параметры кривой изнашивания |
||||
|
и |
σ |
и см |
v |
с |
α |
|||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Двигатель КамАЗ |
||||||||
|
Вал коленчатый |
I |
0,076 |
0,030 |
0,016 |
0,507 |
0,005 |
5,71 10-5 |
0,845 |
|
2 |
0,079 |
0,029 |
0,019 |
0,47 |
0,068 |
3,98 10-5 |
0,878 |
|
|
Поршень |
I |
0,20 |
0,15 |
0,015 |
0,86 |
0,032 |
2,66 10-4 |
0,74 |
|
2 |
0,124 |
0,05 |
0,005 |
0,58 |
0,01 |
1,57 10-4 |
0,762 |
|
|
3 |
0,074 |
0,035 |
0,005 |
0,509 |
0,010 |
7,73 10 -7 |
1,32 |
|
|
Вал распределительный |
I |
0,196 |
0,126 |
0,006 |
0,665 |
0,017 |
1,98 10 -4 |
0,745 |
|
2 |
0,129 |
0,053 |
0,005 |
0,433 |
0,01 |
4,69 10 -4 |
0,733 |
|
|
Гильза цилиндров |
I |
0,117 |
0,039 |
0,001 |
0,314 |
0,005 |
3,14 10 -4 |
0,684 |
|
Палец поршневой |
I |
0,039 |
0,027 |
0,03 |
0,73 |
0,01 |
1,44 10 -5 |
0,88 |
|
2 |
0,026 |
0,019 |
0,001 |
0,76 |
0,003 |
6,12 10-6 |
0,948 |
|
|
Шестерня |
I |
0,457 |
0,359 |
6,042 |
0,79 |
0,137 |
3,92 10-5 |
1,117 |
|
2 |
0,567 |
0,196 |
0,002 |
0,34 |
0,029 |
1,45 10 -4 |
0,788 |
|
|
3 |
1,93 |
0,96 |
0,028 |
0,58 |
0,15 |
2,49 10-3 |
0,775 |
|
|
4 |
0,079 |
0,044 |
0,003 |
0,57 |
0,006 |
8,8 10-3 |
0,21 |
|
Продолжение таблицы 1
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Шестерня |
I |
0,666 |
0,367 |
0,002 |
0,535 |
0,051 |
9,42 10 -5 |
1,016 |
|
2 |
0,307 |
0,171 |
0,015 |
0,025 |
0,025 |
1,02 10-3 |
0,64 |
|
|
3 |
1,92 |
1,01 |
0,02 |
0,534 |
0,14 |
0,036 |
0,44 |
|
|
4 |
0,055 |
0,037 |
0,002 |
0,661 |
0,006 |
1,78 10 -3 |
0,34 |
|
|
Муфта |
I |
0,524 |
0,264 |
0,024 |
0,528 |
0,040 |
1,93 10 -4 |
0,899 |
|
2 |
1,98 |
0,96 |
0,003 |
0,498 |
0,14 |
0,004 |
0,69 |
|
|
Трансмиссия МТЗ-1221 |
||||||||
|
I |
0,553 |
0,363' |
0,025 |
0,689 |
0,092 |
5,63 10 -7 |
1,58 |
|
|
2 |
0,316 |
0,242 |
0,018 |
0,807 |
0,062 |
1,79 10-6 |
1,36 |
|
|
Муфта |
I |
0,497 |
0,268 |
0 |
0,54 |
0,069 |
1,08 10-2 |
0,41 |
|
2 |
0,307 |
0,312 |
-0,004 |
1,0 |
0,079 |
4,7 10-5 |
0,957 |
|
|
Вал |
I |
0,214 |
0,13 |
0,008 |
0,66 |
0,021 |
3,24 10-7 |
I,52 |
|
2 |
0,019 |
0,008 |
0,01 |
0,91 |
0,014 |
7,88 10-3 |
0,6 |
|
|
3 |
0,024 |
0,011 |
0,01 |
0,78 |
0,054 |
2,1 10-4 |
0,92 |
|
|
Вал |
I |
0,402 |
0,242 |
0,04 |
0,67 |
0,036 |
3,26 10-6 |
I,07 |
|
2 |
0,037 |
0,022 |
0,01 |
0,826 |
0,044 |
3,18 10-4 |
0,494 |
|
|
Втулка |
I |
0,492 |
0,225 |
0 |
0,457 |
0,043 |
8,49 10-5 |
0,988 |
|
2 |
0,225 |
0,093 |
0 |
0,416 |
0,013 |
2,20 10-3 |
0,51 |
|
|
Втулка |
2 |
0,448 |
0,260 |
0,015 |
0,78 |
0,095 |
7,39 I0-2 |
0,46 |
|
Диск |
2 |
0,221 |
0,114 |
0,01 |
0,543 |
0,016 |
7,80 10-4 |
0,62 |
|
Диск |
I |
0,422 |
0,248 |
0,02 |
0,63 |
0,035 |
1,88 10-3 |
0,57 |
|
Муфта |
I |
0,530 |
0,20 |
0,055 |
0,422 |
0,537 |
1,11 10-2 |
0,44 |
|
2 |
0,592 |
0,202 |
0,145 |
0,451 |
0,030 |
2,52 10-2 |
0,36 |
|
|
Шестерня |
2 |
0,526 |
0,294 |
0,015 |
0,567 |
0,048 |
2,07 10-3 |
0,624 |
|
3 |
0,024 |
0,012 |
0,01 |
0,0З7 |
0,037 |
1,15 10-6 |
I,13 |
|
|
4 |
0,37 |
0,301 |
-0,008 |
0,796 |
0,055 |
7,55 10-6 |
I,21 |
|
|
Шестерня |
I |
0,353 |
0,209 |
0,003 |
0,597 |
0,032 |
1,46 10-6 |
I,40 |
|
2 |
0,444 |
0,306 |
0,023 |
0,73 |
0,046 |
1,16 10-4 |
I,46 |
|
|
Тарелка |
I |
0,257 |
0,135 |
-0,009 |
0,506 |
0,028 |
6,91 10-4 |
0,67 |
|
2 |
0,037 |
0,015 |
0,01 |
0,566 |
0,03 |
2,1 10-4 |
0,588 |
|
|
3 |
0,323 |
0,169 |
-0,015 |
0,538 |
0,035 |
2,39 10-6 |
I,36 |
|
|
Барабан |
2 |
0,39 |
0,29 |
-0,013 |
0,733 |
0,044 |
3,91 10-5 |
I,04 |
|
3 |
0,407 |
0,253 |
0,01 |
0,64 |
0,036 |
3,21 10-4 |
0,734 |
|
|
Полуось |
2 |
0,42 |
0,255 |
0 |
0,606 |
0,040 |
6,85 10-4 |
0,72 |
|
3 |
0,34 |
0,267 |
0,003 |
0,77 |
0,038 |
6,11 10-3 |
0,95 |
|
|
Ступица |
I |
0,636 |
0,385 |
0,23 |
0,628 |
0,081 |
6,60 10-4 |
0,766 |
|
2 |
0,026 |
0,022 |
0,01 |
1,37 |
0,083 |
1,44 10-3 |
0,31 |
|
|
4 |
0,03 |
0,01 |
0,01 |
0,76 |
0,04 |
1,03 10-5 |
0,82 |
|
Список литературы Обеспечение работоспособности автотракторной техники корректированием расхода запасных частей при техническом сервисе
- Бережнов Н.Г., Сырбаков А.П. Влияние климатических факторов на эксплуатацию машин//Сб. тр. КемСХИ, вып. № 7. -Кемерово, 2000. -С. 92-97.
- Ефанов Л.А. Разрушительные процессы и технологические способы повышения ресурса деталей машин, эксплуатируемых в условиях Севера. Иркутск: Изд-во ИГУ, 1988. -168 с.
- Луговнин С.Ю.,Бураев М.К., Луговнина В.В.Зональные особенности классификации запасных частей при техническом сервисе тракторов//Вестник ИрГСХА. -2016. -Вып. 74. -С. 109-116.
- Мартышкин А.П., Маскайкина С.Е., Полуешина Н.И. , Веснушкина Н.Н. Анализ методов оптимизации допускаемых отклонений параметров элементов машин и разработка методики их установления с заданной вероятностью безотказной наработки//Интернет-журнал «НАУКОВЕДЕНИЕ». 2016. Т. 8, № 3. URL: http://naukovedenie.ru/PDF/39TVN316.pdf (доступ свободный).
- Методика определения дифференцированных норм расхода запасных частей для технических изделий, эксплуатируемых в районах с холодным климатом. Якутск: Изд-во ИФТПС, 1989. 55 с.
- Михлин В.М. Управление надежностью сельскохозяйственной техники. -М.: Колос, 1984. -334 с.
- Немцев А.Е.,Коротких В.В.Основы формирования системы технического сервиса в АПК Сибири. Сиб. отд-ние РАСХН.-Новосибирск: Изд-во СибИМЭ, 2009.-153 с.
- Тураев А.В. Прогнозирование нормативов потребности в запасных частях для ремонта редукторов уборочной техники (на примере коробки передач кормоуборочного комбайна Е-281): автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.20.03/Тураев Александр Владимирович. -Ульяновск: Изд-во УСХИ, 1990. -25с.
