Обеспечение работоспособности импортной сельскохозяйственной техники

Автор: Шистеев А.В., Бураев М.К., Соломкин А.П., Мошкин Н.И.

Журнал: Вестник Восточно-Сибирского государственного университета технологий и управления @vestnik-esstu

Статья в выпуске: 4 (67), 2017 года.

Бесплатный доступ

В настоящее время в структуре машинно-тракторного парка сельхозпредприятий России все больший процент занимают машины и агрегаты иностранного производства, в том числе собранные на совместных предприятиях по лицензиям зарубежных фирм-производителей. Эти машины имеют ряд конструктивных и технологических преимуществ перед отечественной техникой и на фоне снижения поставок последних пользуются спросом со стороны хозяйств. Анализ существующих источников показал, что зарубежная техника сложнее отечественной и требует новых организационных и технологических подходов к поддержанию ее в работоспособном состоянии в зональных условиях использования. Наиболее важной задачей при этом является снижение времени простоя машин на техническом и ремонтном обслуживании, поскольку каждый час простоя этой дорогостоящей техники приводит к большим издержкам. По оценке НАТИ, средняя стоимость устранения одного отказа (поломки) зарубежного трактора в 3-5 раз выше, чем отечественного. Это связано, в числе многих причин, с неразвитостью системы технического сервиса, а также с тем, что многие хозяйства России укомплектовали свой парк подержанными импортными машинами, которым после достижения десятилетнего срока эксплуатации требуется более частый ремонт вплоть до замены отдельных узлов [1]. Несмотря на дороговизну импортной техники, спрос на нее сохраняется в силу высоких эксплуатационных показателей и надежности основных элементов конструкции. В связи с этим изучение зарубежных технологий и внедрение собственных в производство техники и продукции АПК является важным и перспективным направлением для общественных и научных организаций на фоне поставленных правительством РФ задач по разработке программ возможности импортозамещения и продовольственной безопасности регионов и областей страны в целом. Изучение факторов, оказывающих влияние на ресурсы деталей и узлов, позволяет сделать вывод о том, что техническое состояние и надежность сельскохозяйственной техники иностранного производства в числе других причин во многом зависят от таких факторов, как режим работы, внешняя среда, квалификация механизатора, организация и качество технического обслуживания и ремонта.

Еще

Работоспособность, технический сервис, импортная сельскохозяйственная техника, отказы, коэффициент технической готовности

Короткий адрес: https://sciup.org/142228401

IDR: 142228401

Текст научной статьи Обеспечение работоспособности импортной сельскохозяйственной техники

Учеными в области технического сервиса машин установлено, что процесс восстановления работоспособности технических систем находится на стыке нескольких наук: теории вероятностей, математической статистики, теории экспериментальных исследований. При этом основными задачами являются изучение закономерностей возникновения отказов и неисправностей объекта, а на базе результатов исследований - разработка мероприятий, направленных на обеспечение выполнения объектом заданных функций с наименьшими затратами [2]. Необходимость таких исследований рассматривалась многими научными и проектными организациями, учеными и практиками в разных отраслях народного хозяйства страны, в их трудах впервые были изучены основы построения системы технического сервиса отдельных марок иностранных тракторов, однако количества актуальных данных и рекомендаций в этом направлении сегодня недостаточно для проведения полноценного анализа.

В связи с этим решение задач, связанных с повышением работоспособности машин иностранного производства в сельском хозяйстве, является своевременным и актуальным, имеет научное и практическое значение и служит непременным условием эффективности сельских товаропроизводителей.

Цель работы – исследование процесса обеспечения работоспособности иностранной техники за счет сокращения удельного времени простоя.

Метод исследования

Взаимосвязь и влияние факторов обеспечения работоспособности зарубежной сельскохозяйственной техники в эксплуатации на основе вероятностно-статистического метода исследований были представлены коэффициентом технической готовности тракторов, выраженным в показателях удельного времени простоя из-за отказов.

к =----¹—=— =---¹---

^ТГ tnp 1 + q в ’

1 + q Е пр- иР Р ир х

где t пр – средняя продолжительность простоя в рабочее время машины (когда устраняется отказ или неисправность), ч; х пр – средняя наработка на отказ, определяющая надежность машины, условия эксплуатации, а также качество проведения ТО и ремонта, мото-ч; qир – коэффициент использования ресурса за эксплуатационный цикл трактора, мото-ч/ч; В р – удельные простои машин с потерей рабочего времени за эксплуатационный цикл машины во всех видах ТО и ремонта, ч/мото-ч.

Откуда

В р

t пр х пр

Анализ формулы (1) показывает, что коэффициент технической готовности связан с продолжительностью простоя и наработкой на отказ может быть выражен в показателях удельного времени простоя трактора, а из выражения (2) следует, что величина удельного простоя машины на обслуживании (в ремонте) определяется сокращением средней продолжительности простоя за счет совершенствования технологии и организации ремонтно-обслуживающих воздействий.

Показатели надежности импортных тракторов марки Case IH и совместного производства New Holland определялись в результате проведения испытаний и наблюдений за группой машин в условиях их нормальной эксплуатации на предприятиях Иркутской области.

Экспериментальная часть

Эксплуатационные наблюдения за работой иностранной сельскохозяйственной техники в хозяйствах Иркутской области проводились в условиях ООО «Луговое», ЗАО «Иркутские семена», ООО «Барки», СХ ЗАО «Наследие», ООО «Колхоз “Труд”». Исследовались 12 тракторов марок New Holland - 9, Case IH Magnum - 3. Исследования были проведены с получением расширенной матрицы многофакторного эксперимента (табл. 1), с введением фиктивной переменной x 0 для определения коэффициентов уравнения регрессии.

Таблица 1

Расширенная матрица эксперимента

№ опыта	Факторы в натуральном масштабе			Факторы в безразмерной системе координат				Выходной параметр
№ опыта	x пр	t пр	q ир	x 1 ( x пр )	x 2 ( t пр )	x 3 ( q _ир )	x 0	y
1	125 min	5,6 min	0,55 min	-1	-1	-1	+1	0,72
2	400 max	5,6 min	0,55 min	+1	-1	-1	+1	0,81
3	125 min	59,4 max	0,55 min	-1	+1	-1	+1	0,80
4	400 max	59,4 max	0,55 min	+1	+1	-1	+1	0,78
5	125 min	5,6 min	5,86 max	-1	-1	+1	+1	0,82
6	400 max	5,6 min	5,86 max	+1	-1	+1	+1	0,79
7	125 min	59,4 max	5,86 max	-1	+1	+1	+1	0,89
8	400 max	59,4 max	5,86 max	+1	+1	+1	+1	0,82

Обработка результатов наблюдений проводилась с помощью компьютерной оболочки Microsoft Office Excel.

Результаты и их обсуждение

Полученные результаты показали, что доминирующим фактором в обеспечении работоспособности тракторов иностранного производства является коэффициент технической готовности, который в силу своей комплексности характеризует такие свойства работоспособности объекта, как безотказность, ремонтопригодность и долговечность. Определение функциональных связей между параметрами x пр , t пр , q cc и показателями работоспособности машин проводилось с использованием теории регрессионного анализа [4]. Полученное уравнение регрессии имеет вид

К тг = 0,8 + 0,00032 x пр + 0,00017 t пр - 0,0125 q ир . (3)

Оценку статистической значимости опытных значений полученных коэффициентов модели проводили с помощью t -критерия Стьюдента. Проверка адекватности математической модели произведена с использованием критерия Фишера на 5 %-ном уровне значимости.

Математическое определение удельного времени простоя (2) и полученное уравнение регрессии подтверждают рабочую гипотезу о том, что повышение работоспособности тракторов иностранного и совместного производства возможно путем увеличения периода средней наработки на отказ в процессе нормальной эксплуатации.

Данные мониторинга эксплуатации и технического состояния тракторов и комбайнов марки New Holland Agriculture, а также Case IH серии Magnum, полученные в условиях указанного ряда сельскохозяйственных предприятий Иркутской области, показали наличие характерных дефектов и отказов иностранной техники, причинами которых являются факторы и условия, часть из которых для более удобного восприятия и интерфейса была приведена в таблицу 2 [3].

Отказы и неисправности импортных машин

Таблица 2

Машина (модель)	Фото	Проблема	Причина	Способ устранения
Тракторы
NEW HOLLAND T8.330, T8.360, T8.390	--гЛл к-■■■■■ Fan Shaft Searings - pl SlI	Износ и выход из строя подшипников натяжного устройства и суппорта вентилятора двигателя	Жесткость пружины натяжного устройства оказывала воздействие на болт крепления натяжного устройства и подшипники в суппорте вентилятора	Установка ролика натяжного устройства с уменьшенной жесткостью пружины (каталожный номер 47592400) или новый более прочный болт натяжного устройства
NEW HOLLAND: T8.330, T8.360, T8.390		Течь масла из-под сальника коленчатого вала	Неправильная установка сальника коленчатого вала на заводе	Замена сальника
NEW HOLLAND: T8.330, T8.360, T8.390		Течь масла из-под крышки клапанов	Перегрев прокладки теплом, излучаемым турбокомпрессором	Замена прокладки на новую и установка дополнительного защитного экрана
NEW HOLLAND: T8.330, T8.360, T8.390 CASE IH: Magnum 290; 315; 340		Порез или разрыв впускного воздушного патрубка двигателя	Раздувание, деформация впускного патрубка как следствие перетирания о края хомутов крепления	Установка стального кольца по центру патрубка

Продолжение таблицы 2

Машина (модель)	Фото	Проблема	Причина	Способ устранения
NEW HOLLAND: T8.330, T8.360, T8.390		Перетирание проводов об оплетку жгута двигателя, перетирание основного жгута трансмиссии о стойку кабины	При работе трактора на двигателе возникают вибрации, являющиеся причиной перетирания проводки об оплетку	Замена жгута проводов и укладка согласно инструкции сервисного бюллетеня
NEW HOLLAND: T8.330, T8.360, T8.390; Т9.505; Т9.615	l-Dlllory Horn™	Нестабильный поток масла при включении в режиме работы гидромотора	Старое программное обеспечение контролеров управления выносными клапанами. Залипание золотника в корпусе клапана	Загрузка нового программного обеспечения в контролеры управления выносными клапанами. Калибровка выносных клапанов
NEW HOLLAND: T9.505; Т9.615	”MHf б*яЙ» АШ^Г ? ^Ь	Течь охлаждающей жидкости из-под помпы	Инженерная группа исследует причины возникновения данной проблемы	Единственное решение на данный момент - замена помпы
TD5. 110		Утечка масла через сальник задней бортовой передачи	Нарушение целостности сальника	Замена сальника

Продолжение таблицы 2

Машина (модель)	Фото	Проблема	Причина	Способ устранения
TD5.90 TD5.110		Утечка охлаждающей жидкости через треснувшую верхнюю крышку заливной горловины радиатора, а также в стыке верхней крышки и тела радиатора. Утечка в сердцевине радиатора	Повреждение радиатора охлаждения при установке на отводную трубку болта с более длинной резьбой. Плотное прилегание пылесборника к сотам радиатора	Замена болта крепления шланга на отводной трубке. Ремонт сердцевины радиатора пайкой твердым припоем
TD5. и JX.		Утечка масла в амортизаторе рулевой колонки	Некачественный материал уплотнения штока гидроцилиндра рулевого управления	Замена гидроцилиндра
Комбайны
Комбайны CX		Раскол шкива вариатора барабана	Наличие в шкиве сколов и трещин	Замена узла
Комбайны CR 9080		Чрезмерный износ роликов приводной цепи транспортера наклонной камеры	Неравномерная нагрузка на детали наклонной камеры вследствие несовершенной конструкции	Конструктивное изменение узла. Замена цепей и центральной и крайней звездочек транспортера наклонной камеры

Продолжение таблицы 2

Машина (модель)	Фото			Проблема	Причина	Способ устранения
Комбайны CR 8070		1й	у	Шум в гидромоторе при работе под нагрузкой (с полным бункером или при движении вверх по склону)	Износ шайбы и шестерни насоса в связи с попаданием металлических частиц	Замена гидронасоса

Отказы и неисправности тракторов и комбайнов по основным агрегатам и системам свидетельствуют о больших объемах работ по восстановлению работоспособности машин иностранного производства. Установлено, что у тракторов New Holland превалируют частичные отказы ходовой системы, двигателя и гидравлической аппаратуры, внезапные отказы у этих тракторов составили 19 % от общего количества отказов, а полные и ресурсные отказы - 19 и 3% соответственно, преобладающими являются отказы в гидравлической системе (43,2 %).

Выводы

1. Результаты, полученные в ходе проведения эксперимента, показали, что доминирующим фактором, определяющим работоспособность тракторов, является коэффициент технической готовности, который в силу своей комплексности характеризует такие свойства работоспособности объекта, как безотказность, ремонтопригодность и долговечность.
2. Снижение удельного времени простоя иностранных тракторов достигается путем увеличения периода средней наработки на отказ в процессе нормальной эксплуатации.
3. Разработана модель обеспечения работоспособности сельскохозяйственных тракторов иностранного и совместного производства на основе методики определения функциональных связей между параметрами эксплуатационной безотказности.

Список литературы Обеспечение работоспособности импортной сельскохозяйственной техники

Бойко Н.И., Санамян В.Г., Хачкинаян А.Е. Сервис самоходных машин и автотранспортных средств: учеб. пособие. - Ростов н/Д.: Феникс, 2007. - 512 с.
Селиванов А.И., Артемьев Ю.Н. Надежность и качество. - М.: Колос, 1978. - 248 с.
Шистеев А.В. Обеспечение работоспособности иностранных тракторов с использованием сменно-обменных элементов при техническом сервисе: автореф.. канд. техн. наук / А.В. Шистеев. - Иркутск, 2016. - 20 с.
Юдин М.И. Планирование эксперимента и обработка его результатов: монография. - Краснодар: Из-во КГАУ, 2004. - 239 с.

Статья научная