СТРУКТУРНО-КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ

 

  Вся электронная библиотека >>>

 ТО и ремонт машин >>>

          

 

Техническое обслуживание и ремонт машин в сельском хозяйстве


Раздел: Техника

   

СТРУКТУРНО-КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ

  

Основные исходные данные для обоснования потребности в производственных мощностях и принципов организации базы обслуживания и ремонта машин, определения потребности в трудовых и материальных ресурсах будут, как известно, периодичность и структура технического обслуживания и ремонта, размер потребного возобновления элементов и т. д. Определение достаточно обоснованной периодичности и структуры цикла технического обслуживания и ремонта машин может быть осуществлено исследованием конструктивных и технологических свойств на основе структурного количественного анализа их строения и состояния. Программа исследования кон-_ структивных и технологических свойств машин, проводимого структурно-количественным анализом показана на рисунке 26. -

Структурно-количественный анализ машины позволяет определить ее структуру, связи между элементами и их неравноресурсность, выявить основные элементы, оказывающие наибольшее влияние на работоспособность и определяющие ресурс машин,

К машине, как и к любой другой" системе, применимы два основных понятия: структура и функция. Структуру машин определяют статистическими (строением) и динамическими характеристиками изменения состояния (поведением). При исследовании структурных свойств машины изучается в первую очередь ее строение, а затем проводится анализ долговечности сборочных элементов и связей между ними, необходимых для оценки поведения.

В соответствии с программой исследования машины, представленной на рисунке 26, с помощью структурного • анализа ее статических характеристик определяется строение ее конструкции, последовательность соединения элементов, блочность и расчленяе- мость, выявляются системообразующие связи между элементами, определяется качество этих связей. Разработанная в соответствии с этой программой структурная модель строения трактора представлена на рисунке 27 (а, б).

Например, гусеничный трактор ( 27, а) как техническую систему можно расчленить условно на семь подсистем и определить шифры: двигатель — 121, коробка передач — 122, задний мост—123, ходовая часть — 124, электрооборудование—125, гидросистема — 126, кабина с облицовкой—127, рама— 128.

Подсистеме присвоен трехзначный шифр, в котором первая цифра отражает вид машиносистемы, вторая — принадлежность механизма к подсистеме, третья — ее порядковый нойер. Например, в шифре 121 первая единица выражает принадлежность подсистемы к трактору, двойка — принадлежность механизма к подсистеме, последняя цифра — единица — порядковый номер подсистемы, в нашем случае двигатель.

Подсистемы гусеничного трактора состоят из 36 групп, в TQM числе первая — из- 8, вторая, третья, четвертая, шестая и. седьмая — из 5, пятая — из 3 групп.

Группе присвоен четырехзначный шифр, в котором первая цифра отражает вид машиносистемы, вторая — порядковый номер подсистемы, третья- группу, четвертая — ее порядковый номер. Например, в шифр'е 1635 единица выражает принадлежность механизма к трактору, шестерка — к шестой подсистеме (гидросистеме),  тройка — принадлежность механизма к группе, пятерка — порядковый номер группы в пбдсистеме, то есть механизм навески.

Некоторые, конструктивно сложные группы можно расчленить на подгруппы. В частности, в гусеничном тракторе выделено 13 подгрупп, в том числе в первой подсистеме второй группы — 1, третьей группы— 5, восьмой группы —5 подгрупп, в пятой подсистеме первой группы — 2 подгруппы. Подгруппе присвоен пятизначный шифр, в котором первая цифра отражает вид машиносистемы, вторая —номер подсистемы, третья — группу, четвертая — принадлежность! механизма к подгруппе, последняя — ее порядковый номер. Например, шифр 11343 обозначает форсунку (1 — трактор, 2 —двигатель, 3 — топливный насос, 4 — принадлежность к подгруппе, 5 — порядковый номер подгруппы) .

Структурная модель обычного трактора, построенная с использовнием предлагаемой шифровки, упрощает изображение его конструкции благодаря формализации элементов и оперирование ими при практическом применении.

Структурная модель строения колесного трактора ПК представлена на рисунке 27, б. Она отличается от модели гусеничного трактора следующим.

Принято, что колесный трактор не имеет пускового двигателя, поэтому в первой подсистеме (121) отсутствует восьмая группа (1138). В связи с этим обстоятельством пятая подсистема (124) дополнена стартером (1534) и аккумулятором (1535). В пятой подсистеме четвертой группе дополнены две подгруппы: 15441 —статор стартера и 15442 —ротор стартера. Группы третьей подсистемы обозначены под шифром 1335 — дифференциал, 1334 — полуоси.

Наибольшие изменения претерпела четвертая подсистема (124), в которой под шифром группы 1431 будет передняя ось, 1432 —цапфы передних колес, 1433 — передние колеса, 1434 —задние колеса.

Использование подобных структурных моделей строения, которые могут быть выполнены и для других машин, позволяет наиболее рационально расчленять их на блоки (автономные сборочные единицы: агрегаты и узлы). Из блоков строится блочная структурная модель строения, в которой допускается ряд некоторых упрощений. В частности, при количественном анализе блочной модели используется только величина ресурса системообразующих подсистем, упускаются характеристики поведения других более расчлененных элементов (групп, подгрупп и т. д.). При рассмотрении функционирования подсистем, подчиняющихся вероятностным закономерностям, в моделях за величину ресурса принимается величина математического ожидания и т. д. Статистические характеристики ресурса системообразующих подсистем (например, для трактора МТЗ-50), полученные на основе данных МИС за 1968—1971 гг. и приведенные в таблице 10, позволили установить тесноту связей между ними и определить характеристику неравноресурсно- сти этих подсистем машины.

Как видно, величина ресурсов системообразующих подсистем трактора МТЗ-50 характеризуется довольно тесной связью, распределяясь в пределах двух математических ожиданий около 6500 и 5000 мото-часов с одинаковым коэффициентом вариации ресурса, равным 0,4.

Блок-схема стилизованной модели неравноресурсности подсистем трактора МТЗ-50, выполненная по величине их ресурсов относительно горизонтальной прямой, отражающей наработку, представлена на рисунке 28.

Величина нестабильности трактора в разрезе составляющих частей, выраженная коэффициентом неравноресурсности системообразующих подсистем по отношению к наиболее долговечной из них, составила 1,35, что характеризует данную машину с положительной стороны.

Составляя аналогичные модели поведения для других, более расчлененных последовательно соединенных элементов машин на основе данных предварительных контрольных испытаний, до постановки их.на серийное производство, получают исходные материалы для планирования замены менее долговечных элементов двигателя или трактора в целом, создания их резервных запасов и т. п.

Для изыскания методов определения величины ресурса машин и их сборочных единиц необходимо, помимо структурно-количественного анализа их строения, рассмотреть простейшие элементы машины с точки зрения выполнения ими заданных функций. Системный подход к анализу элементов трактора показывает, что по выполняемым функциям они разделяются на вполне определенные и самостоятельные группы и в первую очередь на системообразующие и вспомогательные, которые влияют на% работоспособность машин не в одинаковой мере.

Системообразующие элементы машины, определяющие единство и целостность конструкции, обеспечивающие выполнение заданных основных функций, де-- лятся на три группы, а именно: элементы первой группы, характеризующие определенную блочность и конструктивную целостность сборочных единиц и представляющие собой главным образом базовые и корпусные детали; элементы второй группы, характеризующие функциональное единство последовательно соединенных деталей, непосредственно участвующих в выполнении основной функции машины, в нашем случае.— в передаче механической энергии (валы, шестерни, звездочки и др.); элементы третьей группы, связывающие конструктивно элементы первой и второй групп и обеспечивающие совместное их функционирование (подшипники качения, вкладыши, переходные втулки, гнезда подшипников и т.д.).

Вспомогательные элементы машины, выполняющие второстепенные функции, могут быть разделены на три группы, в частности: элементы четвертой группы, предназначенные для обеспечения функционирования системообразующих элементов (масляный и водяной радиаторы, фильтры, масляный насос, капоты, электрооборудование и т.д.). Элементы этой группы если они при определенном исследовании представляется сборочными единицами и рассматриваются в качестве систем, в свою очередь, могут подразделяться на системообразующие и вспомогательные в

зависимости от степени конструктивной сложности; элементы пятой группы, основное назначение которых—создание устойчивой связи в соединениях элементов всех групп (крепежные детали); элементы шестой группы — уплотнения (прокладки, войлочные и самоподжимные сальники, чехлы и др.).

Классификация элементов машины (МС), выполненная на основе их функционального назначения, схематически представлена на рисунке 29, Схемой предусматривается наличие вспомогательных элементов четвертой группы (сборочных единиц) системообразующих элементов (деталей) второго порядка: у топливных насосов — корпуса и крышек (первая группа), кулачкового вала, толкателей, плунжеров, обратных клапанов, топливопроводов и форсунок (вторая группа), подшипников кулачкового вала, втулок толкателей и др. (третья группа); у масляных насосов— корпуса и крышки корпусов насоса (первая группа), приводной шестерни, вала и шестерен масло- насоса (вторая группа), втулок вала насоса (третья группа) и т.д. На основе оценки количественного соотношения в машине элементов всех этих групп, по- разному влияющих на работоспособность и показатели их надежности, а также на основе оценки поведения наиболее -влияющих на работоспособность элементов возможно достаточно точное определение характеристик долговечности (ресурса) машин и их сборочных единиц.

Исходя из этих общих цредпосылок подсистемы трактора 121, 122, 123 и 124 отнесены к системообразующим, а 125, 126, 127 — вспомогательным. Результаты количественного анализа состава системообразующих и вспомогательных подсистем ~ трактора ДТ-75 в разрезе элементов первой, второй, третьей и четвертой функциональных групп по массе и стоимости приведены в таблице 11.

Как видно, удельный вес корпусных деталей (первая группа) и элементов, выполняющих основную функцию трактора (вторая группа), преобладающий и составляет по массе 75,1%, по стоимости —61,8%.

Данные количественного анализа состава элементов трактора ДТ-75 свидетельствуют, что основные; системообразующие элементы оказывают наибольшее влияние на показатели работоспособности магйины. Это относится к системообразующим элементам первой и второй групп. Им и уделяется обычно наиболее значительное внимание при исследовании свойств надежности машин.

Аналогичное распределение элементов функциональных групп установлено во всех подсистемах трактора ДТб. Удельные веса их массы и стоимостных показателей подтверждают существенную значимость элементов первой и второй групп в структуре каждой из подсистем трактора и, следовательно, в его функционировании, за исключением двигателя (подсистема 121). Из-за высокой функциональной сложности двигатель трактора имеет ряд вспомогательных устройств, предусматривающих саморегуляцию температуры охлаждающей воды и температуры масла, фильтрацию воздуха, масла и топлива, поддержание давления в системе смазки, количественное регулирование подачй топлива и воздуха. Это объясняет высокое значение удельного веса элементов четвертой группы двигателя в отличие от других подсистем, что и обусловливает необходимость особого подхода к исследованиям его конструктивно-технологических свойств и разработке мер по повышению надежности.

Если учесть, что элементы первой группы (базовые и корпусные детали) должны, как правило, иметь и во многих случаях имеют достаточно высокую долговечность, рассчитанную на полный срок службы машины, то, очевидно, ресурс агрегатов и машин, то есть их доремонтную и межремонтную наработку, следует оценивать работоспособностью элементов не первой, а второй группы, представляющих кинематическую цепь элементов, выполняющих главную функцию машины.

Целесообразность и обоснованность определения ресурса машины или.агрегата цо долговечности системообразующих элементов второй группы подтверждается выводами других исследований. Например, В. И. Казарцев отмечает, что «речь идет не о всех деталях, а лишь об основных, определяющих назначение того или иного агрегата, той или иной части машины (двигателя, трансмиссии, рабочих органов). Например, в современных автотракторных двигателях такими деталями будут детали цилиндро-поршне- вой группы и кривошипно-шатунного механизма. Межремонтный срок службы двигателя должен определяться и в действительности определяется межремонтным сроком службы этих деталей. Конструкцию машин нельзя было бы признать удовлетворительной, если бы межремонтный срок службы ее определялся сроком службы таких вспомогательных механизмов и

систем, как распределительный механизм, система охлаждения и т. п.

Выполненный структурно-количественный анализ строения, машины позволил выработать с теоретической точки зрения достаточно обоснованный метод определения ее доремонтной наработки по долговечности системообразующих элементов, исходными данными, для которого должны быть статистические характеристики долговечности элементов второй группы.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ:  Техническое обслуживание и ремонт машин в сельском хозяйстве

 

Смотрите также:

 

Методы анализа состава. Эмиссионный спектральный...

Количественный анализ основан на переводе вещества, если оно бесцветно, в поглощающее световой поток окрашенное соединение с помощью определенных...

 

...товарного рынка характеризуется количественными...

Структура товарного рынка характеризуется количественными и качественными показателями.

 

Статистический метод. Методы количественного анализа...

Методы количественного анализа риска. Статистический метод заключается в изучении статистики потерь и прибылей...

 

...предприятия осуществляют по схеме: ранговый анализ...

...ранговый анализ фактической структуры ассортимента → анализ факторов
Количественно степень рациональности структуры ассортимента может быть...

 

24.2. Анализ финансовой структуры баланса

Показатели, характеризующие структуру баланса. Методика их расчета и анализа. Факторы, определяющие степень финансового риска.

 

...структуры рынка часто используются количественные...

Во-первых, это сами цены, их виды, структура, величина, динамика изменения. Во-вторых, ценообразование как способ установления новых цен и...

 

...и оценка ее уровня. Качественное направление в анализе...

Количественный анализ основан на финансовых коэффициентах
коэффициентов (задача 2.13), а также структурный анализ дохо