|
Периодичность ремонта и структура
цикла технического обслуживания представляют собой научно обоснованную
программу осуществления процессов последовательного и единовременного
восстановления годности машин. Основа этой программы — определенные
количественные нормативы наработки. Метод определения показателей
периодичности ремонта и структуры цикла технического обслуживания машин базируется
на результатах структурно-количественного анализа их строения,
количественного анализа изменения состояния, характеристиках долговечности
сменяемых элементов, а также анализе теоретических данных и передового опыта.
Определение структуры цикла и межремонтной (доремонтной)
наработки предусматривает использование статистических данных о долговечности
элементов и осуществляется на примере наиболее распространенного трактора
ДТ-75, о характеристиках .ресурса элементов которого накоплена наиболее полная
информация.
Используя значения показателей среднего после- ремонтного
ресурса системообразующих и основных вспомогательных элементов трактора
ДТ-75, полученного в результате применения технических условий единого
ремонта, строится гистограмма распределения их ресурса ( 31). Она показывает,
что наиболее частая ремонтная ситуация возникает при наработке -трактора,
равной 1000—1200 мото-часам, характеризующейся необходимостью замены
поршневых колец двигателя и уплотнений трансмиссии, а также при наработке, составляющей
около 2000— 2500 мото-часов, когда изнашиваются и требуют замены в двигателе
поршни, вкладыши, пальцы шатуна,
Невысокий послеремонтный ресурс большинства
системообразующих элементов двигателя (2000— 2500 мото-часов) объясняется
недостаточно высоким качеством многих деталей и технических требований к
технологии единого ремонта. Это главным образом относится к мастерским, где
не всегда есть условия для выполнения таких сложных операций, как подбор и
растачивание вкладышей коленчатых валов, шлифовка и полирование их шеек,
проверка и обеспечение необходимых геометрических параметров шатун-
но-поршневой группы, подбор по соответствующим размерным группам комплектов
поршней и гильз, запрессовка гильз цилиндров в блоки, а также отсутствуют
возможности строгого контроля состояния и износа привалочных плоскостей
блоков, сбалансированности устанавливаемых на двигатель комплектов
шатунно-поршнеЁой группы, коленчатого вала, маховика, муфты сцепления и др.
Низкий ресурс отдельных элементов двигателя, ходовой части
и других подсистем трактора снижает качество связей между его долговечными и
недблго- вечными элементами. Применение в этих условиях технологии единого
ремонта вызывает ежегодно высокий охват ремонтом тракторов, достигающий в
ряде случаев 30—43% к наличию и, как следствие, повышение расхода запасных
частей и затрат на ремонт машин.
Испытания новых тракторов ДТ-75 показывают, что у деталей
шатунно-поршневых групп более высокий ресурс по сравнению с ресурсом,
полученным после ремонта в мастерских. По данным МИС, средний ресурс поршней
и гильз двигателя 4,2 тыс. мото-часов, поршневых пальцев 4,4 тыс., вкладышей
коленчатого вала 4,5 тыс., муфты сцепления 3,8 тыс. моточасов.
Обеспечение достаточно высокого послеремонтно- го ресурса
системообразующих элементов достигается многими крупными специализированными
пред
приятиями и обусловливает необходимость совершенствования
технологии ремонта и специализации для этого операций комплектования и
монтажа деталей шатунно- поршневой группы, коленчатых валов (с вкладышами) и
других сложных работ.
С учетом характера модели средней долговечности
системообразующих элементов новых машин, а также их средней долговечности,
получаемой при ремонте на специализированных предприятиях, определяется
среднестатистическая величина ресурса машин, на основе которой обеспечивается
реализация наиболее прогрессивных ремонтно-обслуживающих операций.
Для нашего примера распределение долговечности элементов
второй группы, которая принимается за основу при определении ресурса машин,
согласуется с нормальной кривой ( 32), имеющей довольно высокое согласие с
данными статистических материалов.
Исходя из характера приведенной кривой распределения
средних ресурсов элементов второй группы, считается, что ремонтная ситуация,
характеризующаяся полной разборкой машины для замены основных элементов,
возникает при наработке трактором 4500—5000 мото-часов (/=4725). Эта
наработка и принята за величину его потенциального ресурса.
Полученная величина ресурса трактора считается
оптимальной, потому что она характеризуется высокой вероятностью изнашивания
и потребностью замены наибольшего количества дорогостоящих элементов,
связанной с полной или почти полной разборкой машины. При этом появляется
возможность проверять и при необходимости восстанавливать геометрические
параметры корпусных и базовых деталей, проверять и обеспечивать необходимые
параметры размерных цепей, образующихся вновь при сборке и регулировке
механизмов и систем трактора.
Оптимизации величины ресурса можно достигать, находя
минимум функции суммарных затрат на ремонт Зк.р и техническое обслуживание
Зт.о в зависимости от величины межремонтного периода. Известно, что при
снижении величины межремонтного периода Тир увеличиваются затраты на ремонт
машин. Однако при этом увеличивается их надежность, в связи с чем сокращаются
затраты на техническое обслуживание, а также общие потери, связанные с
простоями маш#н по техническим причинам. Определение оптимального
межремонтного периода трактора ДТ-75 с помощью некоторого экономического
критерия приведено на рисунке 33, где затраты на обслу
живание и ремонт представлены в функции от величины
межремонтного (доремонтного) периода.
Ограниченность реализации этой схемы состоит в сложности
выявления зависимости текущих затрат Зт.о на техническое обслуживание и
потерь из-за простоев по техническим причинам от периодичности ремонтов Гмр,
поскольку эти затраты и потери обусловлены безотказностью и
ремонтопригодностью исходных образцов машин и зависят от потерь, связанных с
простоями машин по техническим причинам. Выявить эту зависимость для машин,
состоящих из значительного числа элементов, довольно сложно! Поэтому в
ГОСНИТИ осуществлено моделирование такого процесса. Величина ресурса получена
такой же.
Применение метода оценки ресурса машин, основанного на
статистических характеристиках долговечности системообразующих элементов
трактора МТЗ-50 с использованием материалов >МИС, Рославльского и
Котельнического опорных пунктов ГОСНИТИ, позволило подсчитать
среднестатистическое значение его доремонтного ресурса. Оно оказалось в
пределах 5080 мото-часов, со среднеквадратическим отклонением сг=1070
мото-часов. Распределение долговечности элементов этого трактора; описанное
нормальной кривой ( 34), характеризуется достаточно хорошим согласованием
экспериментальной и теоретической кривыми Р(%2) =0,44.
По статистическим данным Сибирского филиала ГОСНИТИ о
долговечности элементов трактора, аналогичным образом определена
среднестатистическая величина доремонтного ресурса зерноуборочного комбайна
СКД-5. Она при уборке в относительно благоприятных условиях Красноярского
края составляет наработку 1475 га со среднеквадратическим отклонением ресурса
481 га. '
Распределение долговечности элементов этого комбайна
описано также нормальной кривой ( 35). Проверка с помощью критерия согласия
Пирсона свидетельствует о.достаточно высокой согласованности теоретической и
экспериментальной кривых. При этом Р(%2) =0,93.
Учитывая принимаемые условия и применяемые методы
определения величины ресурса, можно считать, что полученные значения величины
ресурса, трактора МТЗ-50 и комбайна СКД-5 находятся, по аналогии с этими
показателями трактора ДТ-75, в непосредственной близости от их экономически
оптимальных значений.
Проведенное с помощью гистограммы распределения среднего
ресурса элементов трактора ДТ-75, определение структуры цикла технического
обслуживания в доремонтном периоде уточняется для новых машин на основе
анализа величины ресурса самых недолговечных элементов. Изучением
статистических материалов, характеризующих долговечность, к таким элементам
отнесены резинотехнические детали, изделия из асбеста, пластмассы, войлока,
пробки, текстолита и другие со средним ресурсом 1000—1200 моточасов, а также
поршневые кольца, клапаны головки
блока, форсунки, трубопроводы и другие, которые при
невысоком ресурсе сравнительно недороги.
Изучение статистических характеристик недолговечных
элементов трактора ДТ-75 позволяет утверждать, что при наработке 1000—1200
мото-часов необходимо планировать наиболее вероятный комплекс
профилактических ремонтных операций. Величину наработки трактора в этих
пределах можно назвать первой зоной ремонтных операций, предусматривающей
устранение отказов в предупредительном порядке.
Наиболее вероятными операциями первой зоны ремонтных работ
будет замеца поршневых колец и ремней вентилятора. Для повышения
безотказности машин следует предусматривать при планировании
предупредительную замену большинства резинотехнических, асбестовых,
пластмассовых, войлочных и других деталей, " чтобы обеспечить высокую
надежность уплотнений, исправность систем смазки, питания и охлаждения,
своевременно и достаточно полна предупреждать возникновение течи масла, воды
и топлива, возможные подсосы воздуха. Не следует допускать связанное с такими
проверками и заменой недолговечных элементов значительное повышение
трудоемкости и стоимости работ по техническому обслуживанию. Это достигается
совмещением операций по замене деталей, обеспечением специализации и
механизации процессов, улучшением организации материально-технического
обеспечения. Некоторое повышение стоимости работ компенсируется устранением
потерь, возникающих при простое машин.
При анализе показателей средней долговечности основных
элементов можно отметить возникновение второй зоны предупредительных
ремонтных операций при наработке трактором 2500—3000 мото-часов. Помимо
предупредительных мероприятий, характерных дл первой зоны ремонтных работ, во
второй зоне возникает высокая вероятность необходимости замены или ремонта:
по двигателю —муфты сцепления, пружин и "направляющих втулок клапанов,
подкачивающей помпы, сердцевины радиатора, насоса гидросистемы, пускового
двигателя с редуктором, топливного насоса и форсунок, гецератора, магнето,
кабрюрато- ра, манометра масла; по заднему мосту — тормозных лент; по ходовой
части— кареток подвески, гусеничных полотен, направляющих колес,
поддерживающих роликов. Замену этих элементов во второй зоне ремонтных
воздействий следует планировать но производить эти работы не обязательно,
если отмеченные элементы могут работать до следующего ремонта. Показатель
технологической сложности выполнения указанных процессов и операций
Стех<1,71. Поэтому комплекс ремонтных работ второй зоны может быть отнесен
по содержанию к текущему ремонту. Следовательно, для трактора ДТ-75 структура
цикла технического обслуживания и ремонтов в доремонтный период складывается
из операций ухода, регулировок и трехкратной замены в предупредительном
порядке недолговечных элементов через 1000—1200 мото-ча- сов, одного текущего
ремонта с вероятной заменой элементов средней долговечности через 2500—3000
мот-часов и одного капитального ремонта через 4725 мото-часов. Это наиболее
полно отражает потребности трактора в ремонтно-обслуживающих операциях,
улучшает показатели надежности и существенно отличается от структуры цикла
ремонтов, показанной на рисунке 36. В этой структуре предусмотрено три
технических обслуживания № 3, два текущих ремонта через 1920 мото-часов,
капитальный через 5760 мото-часов.
При внедрении новой технологии ремонта машин с повышенным
ресурсом структура цикла может быть представлена с сокращением межремонтной
наработки на 20%.
Таким образом, предлагаемый метод определения
периодичности и структуры цикла технического обслуживания и ремонтов
слагается из следующих операций и этапов:
1. Выполнение структурно-количественного анализа
строения и поведения машин, выявление их системообразующих и вспомогательных
элементов.
2. Сбор и обработка статистических данных среднего
ресурса системообразующих и основных вспомогательных элементов машины.
3. Построение кривой плотности распределения
ресурса системообразующих элементов второй группы и определение величины
среднего ресурса машины.
4. Построение гистограммы распределения,
графической модели среднего ресурса системообразующих и основных
вспомогательных элементов и определение наиболее выраженных ремонтных
ситуаций по мере наработки.
5. Выявление наименее долговечных элементов,
вызывающих отказы машины, установление первой зоны ее ремонтных воздействий с
наработкой.
6. Группирование элементов по средней величине их
ресурса для определения последующих зон ремонтов (текущих), выявление
номенклатуры элементов, требующих замены или ремонта в эти периоды.
7. Описание (количественное) структуры цикла
ремонтов машин конкретных марок графическим способом или аналитическими
выражениями.
Приведенный метод определения периодичности и структуры
цикла ремонтов, основанный на структур- но-количественном анализе машин,
изучении групповых свойств долговечности системообразующих элементов и
сборочных единиц, существенно приближает машиноиспользователей к определению
средних потребностей машин данной марки в ремонте. Однако и эти показатели
отражают ее лишь приближенно; без учета конкретных условий их использования.
Чтобы получить более точные характеристики средней потребности машин в
ремонте, необходимо проанализировать влияние внешних условий на
работоспособность и интенсивность изнашивания их элементов, разработать
способы соответствующей корректировки периодичности ремонтов.
|