Введение к работе
Актуальность темы. За последние два десятилетия в лесной промышленности существенно изменился машинно-тракторный парк. Это стало возможным благодаря созданию новой отрасли - лесное машиностроение. Появились валочные, трелевочные, сучкорезные, лесопосадочные и др. машины, лесовозные автопоезда на базе автомобилей МАЗ, Краз, КАМАЗ, предназначенные для повышения производительности труда, улучшения условий работы рабочих в лесной отрасли. Основное внимание при конструировании и создании новых машин уделяется вопросам повышения надежности конструкции. Вместе с тем, важной характеристикой качества и надежности машин являются затраты на их эксплуатацию и ремонты, т.е. на поддержание и восстановление их работоспособного состояния и ресурса в процессе применения. В процессе эксплуатации предполагается поддерживать работоспособное состояние техники путем проведения профилактических и ремонтных работ, следовательно, конструкции машин должны быть приспособлены к этим работам. Периодичность их проведения и затраты должны быть установлены из условия обеспечения оптимального значения показателя эффективности использования, т.е. ремонтопригодностью и эксплуатационной технологичностью Основными причинами значительных простоев, затрат труда и средств на техническое обслуживание и ремонт техники являются: техническое несовершенство конструкций лесных машин, в отношении их приспособленности к обслуживанию и ремонту при эксплуатации; и несовершенство организации системы технического обслуживания и ремонта лесозаготовительной техники.
Следует отметить, что если такие свойства надежности как безотказность и долговечность исследованы достаточно подробно и на этой основе опубликовано большое количество работ, то научные основы ремонтопригодности изучены недостаточно и библиография, посвященных этому вопросу работ, сравнительно невелика.
В настоящее время внимание специалистов лесного машиностроения привлечено к развитию теоретических и практических основ исследования качества и надежности изделий, с точки зрения приспособленности их к профилактическим и ремонтным мероприятиям, так как необратимость ранее принятых решений, неопределенность обстановки, которая сложится при эксплуатации техники, постоянно возрастающая сложность самой техники - в значительной степени
стохастического динамического программирования; оптимизации; имитационного математического моделирования. Научной новизной работы являются:
законы распределения отказов элементов конструкции лесных машин для реальных процессов эксплуатации; вероятностные сетевые графики для управления технологическими процессами восстановления и ТО и выбора оптимальных их вариантов;
математические модели и показатели, полученные в результате применения методов теории марковских процессов, в частности В-моделей, для обоснования оптимальных стратегий контроля и ремонта лесных машин;
выявленные закономерности влияния стохастичности характеристик, учитывающих уровень эксплуатационной технологичности и ремонтопригодности, на показатели эффективности использования лесных машин, включающие аналитические и экспериментальные зависимости;
математические модели, критерии, разработанные алгоритмы и программы, полученные на основе оптимизации показателей ремонтопригодности для новых лесозаготовительных машин и оптимизации средств(лимита) на восстановление их свойств в процессе эксплуатации.
Значимость для теории и практики. Совокупность разработанных математических методов оценки значений показателей ремонтопригодности и эксплуатационной технологичности, которые базируются на применении теории марковских процессов, значительно углубляют теорию надежности и теорию технической эксплуатации лесных машин за счет:
получения законов распределения отказов различных типов элементов конструкции лесозаготовительных машин для реальных процессов изнашивания;
применения методов теории марковских процессов, в частности В-моделей, для обоснования оптимальной стратегии контроля и ремонта;
обоснования оптимальных стратегий ремонта при различном характере, описывающим поведение прогнозируемого параметра;
использования вероятностных сетевых графиков для планирования технологических процессов технического обслуживания вариантов. Апробация работы. Результаты исследований были представлены
на международных, всесоюзных и республиканских конференциях "Forest,
environment and new technology in Northen Europe" (Петрозаводск, 1993), "Научно-технический прогресс на предприятиях лесного комплекса Карелии" (Петрозаводск 1988), "Совершенствование организации ремонта и технического обслуживания лесозаготовительной и лесохозяйственной техники (Сыктывкар, 1987), "Проблемы развития лесного комплекса Карелии в 12 пятилетке" (Петрозаводск, 1987), "Повышение эффективности лесного комплекса Карелии"(Петрозаводск, 1985), на технических советах ГСКБ АО ОТЗ (1986....1991гг), ЧФ НАТИ (1988...1990гг), а также включены в научные отчеты кафедры технологии металлов и ремонта и кафедры тяговых машин Петрозаводск, ПетрГУ (NN 01826001810, 01845002456, 00176247518).
Реализация работы. Основные результаты работы внедрены в АО "Онежский тракторный завод", КАРНИИЛП и в учебный процесс кафедры тяговых машин Петрозаводского государственного университета.
Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 26 печатных работах, в том числе монографии и включены в методические разработки кафедры Тяговых машин ПетрГУ и кафедры Технологии лесозаготовительных производств С-Пб лесотехнической академии. Результаты исследований отражены в 9 научно-технических отчетах.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, девяти разделов, заключения, списка литературы и приложений. Общий объем работы 322с, из них машинописного текста 248, рисунков, таблиц, приложений. Список литературы включает 125 наименований.