Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка рациональной структуры эксплуатационно-ремонтного цикла машин (На примере городских автобусов) Цой Александр Дмитриевич

Разработка рациональной структуры эксплуатационно-ремонтного цикла машин (На примере городских автобусов)
<
Разработка рациональной структуры эксплуатационно-ремонтного цикла машин (На примере городских автобусов) Разработка рациональной структуры эксплуатационно-ремонтного цикла машин (На примере городских автобусов) Разработка рациональной структуры эксплуатационно-ремонтного цикла машин (На примере городских автобусов) Разработка рациональной структуры эксплуатационно-ремонтного цикла машин (На примере городских автобусов) Разработка рациональной структуры эксплуатационно-ремонтного цикла машин (На примере городских автобусов) Разработка рациональной структуры эксплуатационно-ремонтного цикла машин (На примере городских автобусов) Разработка рациональной структуры эксплуатационно-ремонтного цикла машин (На примере городских автобусов) Разработка рациональной структуры эксплуатационно-ремонтного цикла машин (На примере городских автобусов) Разработка рациональной структуры эксплуатационно-ремонтного цикла машин (На примере городских автобусов)
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Цой Александр Дмитриевич. Разработка рациональной структуры эксплуатационно-ремонтного цикла машин (На примере городских автобусов) : Дис. ... канд. техн. наук : 05.02.13 : Саратов, 2004 157 c. РГБ ОД, 61:05-5/201

Содержание к диссертации

Введение

1. Анализ состояния вопроса обеспечения работоспособности городских автобусов в процессе эксплуатации. Задачи исследования 7

1.1. Анализ стратегий обеспечения работоспособности автобусов в России и за рубежом 7

1.2. Анализ сроков службы автобусов в России и за рубежом 19

1.3. Влияние качества автобусов на срок их службы 29

1.4. Цели и задачи исследования 36

2. Методика исследования 39

2.1. Общая методика и программа исследования 39

2.2. Методика сбора и обработки экспериментальных данных 41

2.3. Методика разработки структуры ЭРЦ автобусов 50

3. Аналитическое исследование изменения затрат труда, времени и средств на обеспечение работоспособности автобусов в процессе эксплуатации 58

3.1. Анализ причин отказови форм ремонта 58

3.2. Прогнозирование отказов 68

3.3. Изменение надежности автобусов в процессе эксплуатации 78

3.4. Выводы по аналитическому исследованию 86

4. Анализ результатов экспериментального исследования 87

4.1. Изменение затрат на обеспечение работоспособности автобусов в процессе эксплуатации 87

4.2. Оценки сроков проведения предупредительного и капитального ремонтов основных элементов автобуса 117

4.3. Разработка структуры ЭРЦ автобусов на основе данных по надёжности с учетом экономических критериев 131

5. Технико-экономическая оценка эффективности разработанной структуры эксплуатационно-ремонтного цикла 136

Общие выводы исследования 138

Список использованной литературы 140

Приложения 152

Введение к работе

В настоящее время затраты на обеспечение работоспособности автобусов за весь срок службы в 6-8 раз превышают их первоначальную стоимость. Это связано не только с отсутствием четкой государственной политики, но и отсутствием средств на обновление подвижного состава автотранспортных предприятий.

В таких условиях одной из наиболее важных задач технической эксплуатации машин и агрегатов является разработка методов и моделей эксплуатации, позволяющих сохранить производительность парка машин и снизить при этом себестоимость перевозок.

Перспективным направлением снижения затрат на эксплуатацию и ремонт машин и агрегатов является внедрение системы предупредительных ремонтов. Принятая на автомобильном транспорте планово-предупредительная система ТО и ремонта предусматривает плановое проведение профилактических работ по техническому обслуживанию. Однако недостаточно регламентирован вопрос профилактических ремонтных воздействий, несмотря на то, что устранение отказа в среднем в пять раз дороже, чем его предупреждение [33,65,73,104].

Актуальность темы. Данное исследование направлено на повышение эффективности технической эксплуатации агрегатов и машин за счет внедрения системы предупредительных ремонтов в экономически обоснованные сроки; минимизацию затрат на поддержание работоспособности машин и агрегатов; снижение времени простоев в ремонте подвижного состава автотранспортных предприятий.

Цель работы: снижение затрат на обеспечение работоспособности машин и агрегатов путем построения рациональной структуры эксплуатационно-ремонтного цикла (ЭРЦ) на основе изменения показателей надёжности в процессе эксплуатации (на примере городских автобусов).

Объект исследования: Парк машин пассажирских автотранспортных предприятий.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

уточнена методика разработки рациональной структуры эксплуатационно-ремонтного цикла машин (на примере городских автобусов) на основе показателей надежности;

впервые представлены данные эксплуатационных наблюдений по надёжности и структуре ЭРЦ автобусов «Икарус-280»;

на основе полученных экспериментальных данных обоснован вид зависимостей показателей надежности машин и агрегатов в процессе эксплуатации в данных условиях эксплуатации;

предложены нормативы и номенклатура работ предупредительных ремонтов агрегатов и автобуса в целом.

Практическая ценность: Использование предлагаемых методов оптимизации эксплуатационно-ремонтного цикла позволяет снизить затраты на поддержание работоспособности машин и агрегатов в 1,47 раза, дает возможность внедрения предлагаемой структуры эксплуатационно-ремонтного цикла без значительных затрат на приобретение нового технологического оборудования и материалов. При этом годовая экономия на один автобус составляет 24888 рублей.

Реализация результатов работы. В настоящее время предлагаемая структура эксплуатационно-ремонтного цикла автобусов используется в ГУЛ «Саратовское ПАТП-4».

Научные положения, выносимые на защиту:

обоснование зависимостей, описывающих изменение показателей надёжности машин и агрегатов в процессе эксплуатации;

разработка математического аппарата для определения оптимальной наработки до предупредительного ремонта и наработки до последующих ремонтов;

- обоснованные периодичность и объем профилактических воздействий
по агрегатам за эксплуатационно-ремонтный цикл автобуса «Йкарус-
280».

- разработанная структура ЭРЦ автобуса «Икарус-280».
Апробация работы. Основные положения работы доложены, обсуждены

и одобрены на следующих конференциях и семинарах:

- научно-технических конференциях Саратовского ГТУ (2000 — 2004 гг.);

- научной конференции профессорско-преподавательского состава и ас
пирантов Саратовского ГАУ им. Н. И. Вавилова (2001 г.);

научно-технической конференции «Работа автомобильного транспорта в условиях становления рыночных отношений», посвященной 70-летию кафедры «Автомобили и автомобильное хозяйство» (Саратов, СГТУ, 2000 г.);

научно-технической конференции «Актуальные проблемы транспорта Поволжья и пути их решения», посвященной 10-летию Поволжского отделения Академии транспорта России (Саратов, СГТУ, 2001 г.);

ежегодном межгосударственном научно-техническом семинаре «Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания в АПК СНГ» (Саратов, СГАУ, 2001 - 2003 гг.);

международной научно-практической конференции «Совершенствование технологии и организации обеспечения работоспособности машин с использованием восстановительно-упрочняющих процессов» (Саратов, СГТУ, 2002 г.)

Публикации. По результатам выполненных теоретических и экспериментальных исследований опубликовано 8 печатных работ общим объемом 2,4 п. л., в том числе 1,2 п.л. принадлежит автору.

Анализ сроков службы автобусов в России и за рубежом

Безусловно, использование автобусов, имеющих большой пробег с начала эксплуатации, существенно ухудшает их эксплуатационные качества: сокращаются коэффициент технической готовности, линейная безотказность и, как следствие, производительность, возрастают трудовые и материальные затраты и потребность в рабочей силе. Увеличивается сложность ремонтных работ.

Но уменьшение срока службы автобусов приводит к необходимости поставки новых автомобилей, т. е. значительно увеличиваются затраты на обновление подвижного состава. К тому же существует тенденция повышения надежности и качества новых моделей автобусов по сравнению с предыдущими, использование современных технологий обработки деталей (например, кузовных элементов), следствием чего является увеличение нормативного, т. е. заданного производителем срока службы автобуса.

В США существует давняя практика детального анализа возрастного состава автомобильных парков [63]. Эта работа проводится в нескольких направлениях: 1. детальная статистика возрастной структуры парков от транспортного комплекса в целом до отдельных автотранспортных компаний; 2. государственная амортизационная политика, стимулирующая обновление автомобилей; 3. конкретная практика транспортных компаний по обновлению парков с учетом условий эксплуатации, экономической конъюнктуры, надежности автомобилей, соотношений цен на новые и бывшие в эксплуатации автомобили. Ежегодная статистика возрастного состава автомобильного парка включает следующие показатели: - средний «возраст» парка, годы; - медианное значение возраста парка, т. е. значение, делящее численность подвижного состава поровну; - распределение парка по возрастным группам с шагом в один год; - изменение медианных сроков службы автомобилей до списания; - размер выбытия автомобилей из эксплуатации и поставок; - динамика движения состава парков по годам выпуска; - вероятность продолжения эксплуатации без списания и ряд других данных. Несмотря на рост затрат на приобретение новых автомобилей, коммерческие компании, осуществляющие интенсивную эксплуатацию подвижного состава, проводят линию на регулирование и омоложение парка [132].

Рассматривая в серии обзорных статей стратегии рациональной работы предприятий автомобильного транспорта общего пользования, журнал «Fleet Owner» в большинстве случаев указывает на необходимость иметь на предприятиях обоснованные программы обновления парка по классам и типам подвижного состава и его возраста. Для регулирования возрастной структуры применяется два метода: установление рационального нормативного срока службы автомобилей данного класса (регулярный цикл замены), работающих в определенных условиях эксплуатации; определение индивидуального момента замены на основе помашинного контроля за расходами на ТО и ремонт, топлива, амортизацией, прибылью (нерегулярный цикл замены).

В первом случае устанавливается норматив в годах с учетом конструкции и условиями эксплуатации, как правило, в пределах 4-10 лет.

Индивидуальная замена автомобилей и определение наиболее эффективного срока службы осуществляется на основе слежения за всеми статьями себестоимости (cost per mile - СРМ - показатель, характеризующий удельные затраты). Так, транспортная компания Н. Е. Butt Grocery Со (НЕВ), занимающаяся грузовыми перевозками, использует следующую технологию. При проведении всех ТО и ремонтов выполненные операции и соответствующие затраты, привязанные к определенной наработке, вводятся в память ЭВМ. Перед вводом в эксплуатацию также определяется мощность двигателя и расход топлива, проверяется геометрия ходовой части, балансировка колес. Компания установила бортовые компьютеры для контроля и фиксации режимов работы двигателя, автомобиля и водителя. При этом большое внимание уделяется контролю максимальной скорости, снижению числа оборотов коленчатого вала двигателя, соблюдению рациональной температуры охлаждения жидкости [131].

Удельные затраты на милю пробега (СРМ) определяются для каждого автомобиля и сравниваются со средним показателем по парку. Характерным является сокращение показателя СРМ в течение первых трех лет эксплуатации, когда достигаются минимальные удельные затраты, затем их рост в конце четвертого года почти до уровня первого года и далее рост продолжается в течение следующих четырех лет. Удельные затраты учитываются при принятии решения о списании автомобиля, но не являются единственным показателем. Учитывается также отклонение этого показателя от средних значений по парку, изменение цен на автомобили и эксплуатационные материалы и другие факторы. Большое внимание уделяется поэлементному анализу структуры затрат, в частности, на запасные части и материалы. Тщательный оперативный анализ эксплуатационных затрат позволяет существенно сократить потребность в рабочей силе на ТО и ремонт.

Городской пассажирский транспорт России в настоящее время находится в тяжелом положении. Отсутствие национальной стратегии развития городского транспорта, катастрофическая нехватка средств и разрушение сложившегося механизма государственных централизованных поставок новых автобусов привели к резкому сокращению численности подвижного состава пассажирских АТП России. Если в конце 80-х годов среднегодовое поступление отечественных автобусов составляло 18-28 тыс. единиц, и, кроме того, по импорту закупалось свыше 3 тысяч Икарусов, то после 1991 года кривая закупок сначала плавно, а затем резко пошла вниз. По сравнению с 1990 г. обеспеченность населения России автобусным парком снизилась в расчете на 1000 жителей на 25% [68]. Даже при максимальном сдерживании уровня списания автобусов тенденция к сокращению парков ПАТЛ сохраняется. Это обусловлено в первую очередь отсутствием средств на обновление подвижного состава, а также сложной ситуацией, сложившейся в отечественном автобусостроении. Так, в 2002 году из бюджетов всех уровней на развитие общественного транспорта было выделено 18 млрд. руб., т. е. 2% от общего объема финансирования, предусмотренного федеральной целевой программой. В 2003 г. планировалось выделить 80 млрд., или 6%. В отдельных регионах средний возраст автобусов достигает 14 лет [107 ]. Износ подвижного состава с каждым годом увеличивается (табл. 1.6).

Методика сбора и обработки экспериментальных данных

В процессе эксплуатации значительное влияние на показатели долговечности оказывает качество проведения ТО и ремонта автобуса.

Современный уровень развития организации и технологии ремонта автомобилей позволяет обеспечить самые высокие показатели качества ремонтируемых изделий. Но возможности ремонтного производства реализуются не полностью из-за существующих ограничений по расходу запасных частей, материалов, трудовых и финансовых ресурсов. Невыполнение требований технических условий по размерам и форме деталей, величине зазоров и натягов в сопряжениях, моментам затяжки резьбовых соединений, дисбалансу вращающихся деталей и другим параметрам приводит к тому, что наработка на отказ, межремонтный пробег, наработка до списания у отремонтированных автомобилей меньше, чем у новых на 35 — 50 % [76].

На качество, а, следовательно, и срок службы отремонтированного автобуса влияет соблюдение требований технических условий на всех этапах ремонта (моечно-очистные, разборочные, сортировочные, восстановительные, сборочные работы, режимы обкатки и т. д.).

Повышение качества ремонта автобусов равносильно увеличению их выпуска. Хорошо отремонтированный автобус имеет лучшие показатели безотказности и долговечности, требует меньше затрат на его содержание и ремонт, что способствует росту доходов АТП.

Следует заметить, что в последние годы в стране наметилась общая тенденция создания ремонтных производственных мощностей на АТП. Преимуществами такого подхода являются непосредственный контроль качества и возможность управления качеством ремонтируемых изделий, адаптация отремонтированных автобусов к местным условиям эксплуатации, производство необезличенного ремонта агрегатов.

Таким образом, качество изготовления и ремонта автобуса существенно влияет на его срок службы. В процессе эксплуатации в рамках АТП представляется возможным влиять на показатели надежности и, в частности, долговечности автобуса посредством управления качеством ремонта как агрегатов, так и автобуса в целом. Проведенный анализ состояния вопроса обеспечения работоспособности автобусов позволяет сделать следующие выводы. — Широко применяемая сейчас стратегия ожидания отказа не является оптимальной, поскольку не обеспечивает поддержания заданного уровня надежности подвижного состава, не позволяет планировать сроки и объем мероприятий по обеспечению работоспособности автобусов и их составных элементов, что в конечном итоге приводит к перерасходу запасных частей, увеличению трудоемкости работ и времени простоев в ремонте. — Имеется значительный резерв повышения эффективности технической эксплуатации автобусов за счет применения стратегии предупреждения отказа и увеличения объема профилактических воздействий. — Принятые в настоящее время методы поддержания подвижного состава транспорта в исправном состоянии не предусматривают планового проведения предупредительных ремонтов, либо не имеют четкой структуры таких ремонтов, в них также не учитывается индивидуальное состояние каждого объекта, наработка с начала эксплуатации (от последнего капитального ремонта). — Совершенствование структуры ЭРЦ целесообразно вести в направлении обоснования рациональной периодичности ремонтных работ с учетом изменения надежности элементов в данных условиях эксплуатации. Это позволит конкретизировать нормативы и снизить общий уровень затрат на поддержание работоспособности автомобиля в процессе эксплуатации, конкретизировать номенклатуру и расход основных запасных частей. — В настоящее время в России основная часть автобусов характеризуются высокими значениями наработок с начала эксплуатации. В этот период существенная часть отказов носит постепенный характер, обусловленный изнашиванием. Выявление зависимостей величины изнашивания различных элементов автобусов от наработки позволяет прогнозировать сроки проведения предупредительного ремонта. Одновременно представляется возможным оценить эффективность структуры ЭРЦ автобуса на основе анализа показателей надежности. — Повышение качества ремонтов позволяет увеличить рациональные сроки службы автобусов, что в современных условиях является одной из важнейших задач по повышению эффективности работы АТП. Анализ факторов, влияющих на качество, надежность и долговечность автобусов, позволил выявить значимость рационального построения структуры эксплуатационно-ремонтного цикла автобусов. Исходя из этого, можно сформулировать основную цель предстоящего исследования: снижение затрат на обеспечение работоспособности машин и агрегатов путем построения рациональной структуры эксплуатационно- ремонтного цикла на основе изменения показателей надёжности в процессе эксплуатации. Для достижения поставленной цели следует решить следующие основные задачи: 1. Разработать методику формирования структуры эксплуатационно-ремонтного цикла автобусов на основе экспериментальных данных по надёжности. 2. Теоретически обосновать характер распределения отказов с учетом вариации интенсивности изменения технического состояния в процессе эксплуатации. 3. Проанализировать и обобщить экспериментальные данные по надежности с использованием экономических критериев для оценки эффективности сложившейся структуры ЭРЦ. 4. Сформировать рациональную структуру ЭРЦ автобусов «Икарус-280». 5. Провести технико-экономическую оценку эффективности разработанной структуры ЭРЦ.

Изменение надежности автобусов в процессе эксплуатации

О возможности и целесообразности проведения предупредительного ремонта можно судить по причинам отказов (табл. 3.1). По автобусу в целом более 88% отказов можно отнести к постепенным, обусловленным износом, коррозией, усталостными разрушениями и термическими изменениями.

По данным [20], при одном ТР автомобиля устраняется до 7 отказов (в среднем 2-3), один из которых является основным, а остальные устраняются как сопутствующие. Очевидно, что объем ТР трудно прогнозировать. Это создает определенные трудности при планировании работы технических служб ПАТП. Проведение профилактики позволяет регламентировать объем, трудоемкость, периодичность ПР.

Следует заметить, что в настоящее время, когда в большинстве ПАТП эксплуатируется подвижной состав, возраст которого составляет 7-10 лет, вопрос предупреждения постепенных отказов становится особенно актуальным.

Капитальный ремонт в последние годы также претерпел ряд изменений. Так, КР узлов, агрегатов, а в ряде случаев и автобуса в целом стали проводить не на АРЗ, а силами предприятий. Это объясняется как экономическими причинами, так и невысоким качеством ремонта на АРЗ. Примером могут служить данные табл. 3.2.

Анализ изменения технического состояния и надежности агрегатов в процессе эксплуатации подтверждает целесообразность проведения ремонтных воздействий различной глубины, которые можно отнести к предупредительным и капитальным. При определении их рационального сочетания и количества за срок службы агрегата необходимо учитывать динамику изменения наработки до ремонта, которая также обусловлена взаимным влиянием технического состояния элементов агрегата.

Интенсивность изменения технического состояния агрегата после очередного ремонта выше, чем до него, так как при ремонте остаются детали и узлы не ремонтированные, которые повышают интенсивность изнашивания заменяемых или восстанавливаемых деталей и узлов.

С учетом этого для обоснования рационального количества и сочетания ПР и КР за срок службы необходимы данные по стоимости агрегата, деталей, ремонтных воздействий и данные по темпам сокращения наработки до ПР и между КР. Оптимальной структурой ЭРЦ будет та, при которой удельные затраты на обеспечение работоспособности будут наименьшими, а оптимальным сроком службы агрегата будет тот, при котором наступит минимум затрат.

Под прогнозированием в общем случае понимается определение характеристик и параметров процесса с опережением во времени его развития.

Техническое состояние автобуса определяется совокупностью параметров - физических величин, характеризующих работоспособность элементов, значения которых формируют технические требования на ремонт и ТО.

На реальный процесс изменения параметров состояния автобуса оказывает влияние значительное число факторов. Можно рассмотреть их как представляющие две группы. К первой относятся все факторы, от которых зависит качество изготовления, сборки, обкатки. Ко второй группе - факторы, определяемые условиями эксплуатации.

В целом под воздействием и технологических, и эксплуатационных факторов изменение состояния (например, изнашивания) совокупности элементов характеризуется рассеянием отдельных реализаций для отдельных элементов. Таким образом, при прогнозировании отказов не для отдельного элемента (агрегата), а для выборки, необходимо учитывать вероятностный характер рассматриваемых процессов.

В частности, для такого важного параметра, как скорость изнашивания, при износе одноименных деталей в реальных условиях эксплуатации, характерно значительное рассеивание при одинаковой наработке. Будет справедливо утверждение, что данный параметр обобщает, интегрирует влияние множества технологических и эксплуатационных факторов.

В реальности рассеиванием характеризуются как начальные параметры состояния элементов (что обусловлено первой группой факторов), так и значения наработки до достижения предельного или допустимого значения параметра (обусловлено первой и в значительной мере второй группой факторов).

Как указывалось выше (п. 3.1), появление внезапных отказов не характеризуется постоянными изменениями параметров во времени. Поэтому прогнозированию в основном подлежат постепенные отказы. Основная же доля постепенных отказов (до 75%) обусловлена изнашиванием деталей [20]. В большинстве сопряжений основных элементов автобуса (двигатель, коробка передач, сцепление, карданная передача, тормозные барабаны и колодки, ведущие мосты), наблюдается трение скольжения (подшипники коленчатого вала, цилинд-ро-поршневая группа, шлицевые соединения, газораспределительный механизм) и трение качения (зубчатые передачи, подшипники качения). В нормальных условиях эти сопряжения обычно работают в среде смазки и подвержены механическому и коррозионно-механическому изнашиванию.

В общем виде схема формирования отказов представлена на рис.3.4. Протекание различных процессов повреждения приводит к изменению во времени параметра технического состояния S. Отказ возникнет, если этот параметр достигнет предельного значения Sn , что произойдет через некоторый случайный промежуток времени работы изделия.

Оставив пока вопрос выбора аппроксимирующей кривой, рассмотрим основные этапы формирования закона распределения// . Начальный параметр So в силу влияния технологических («внешних») факторов будет иметь рассеивание относительно математического ожидания Socp -Это связано с рассеиванием показателей нового изделия. Данный период работы рассматривается как период приработки. Отказы в данный период носят в основном внезапный характер. Начальный параметр в общем случае может меняться в широких пределах - от 0 до S„ . Чем меньше рассеяние S0, тем выше надёжность изделия.

Оценки сроков проведения предупредительного и капитального ремонтов основных элементов автобуса

При проведении ПР целесообразно группировать ремонтные воздействия (в данном случае замены поршневых колец и вкладышей коренных и шатунных подшипников, ремонт и регулировку ГРМ) для сокращения простоя в ремонте. С учетом простоев при таких видах ремонта двигателя и данных таблицы 4.18 было проверено условие целесообразности группирования (2.31). Оказа лось, что при проведении трех отдельных ремонтов удельные затраты составят 1744,57 руб./тыс. км, а при проведении всех работ при одной наработке 158,25 тыс. км, определенной по формуле (2.35), они составят 1734,54 руб./тыс. км. Таким образом, выгоднее проводить один предупредительный ремонт при на работке 158,25 тыс. км. / Наработку до следующего крупного ремонта определили из выражения (3.22) с учетом того, что параметр Ь при КР двигателя равен 0,0037 (рис. 4.3). Она составила 99,81 тыс. км, а суммарная наработка с начала эксплуатации до 4 второго ремонта 258,05 тыс. км. Анализ текущего и капитального ремонтов показал, что при данной наработке целесообразно проводить предупредительный ремонт, его объем и стоимость будут выше, чем при ПР-1, т. к. увеличится доля дорогостоящих элементов, требующих ремонта и замены.

Наработка до следующего ремонта составит 72,89 тыс. км, суммарная наработка - 330,94 тыс. км. При данной наработке эффективнее провести капитальный ремонт двигателя с ремонтом или заменой базовых и основных деталей. По сравнению со структурой, не содержащей ПР, в данном случае затраты на капитальный ремонт будут ниже, т.к. часть деталей и узлов, выработавших свой ресурс, уже были восстановлены на этапе ПР.

После проведения КР, как уже указывалось в п.3.3, параметры зависимостей, описывающих изменение показателей надёжности, изменяются. Поэтому вновь были проанализирована информация по отказам узлов и механизмов двигателя после капитального ремонта. Полученные параметры сведены в табл. 4.19. Примечание: \тт - наработка до проведения первого ПР; Су п - минимальные удельные затраты на ремонт группы элементов. Проверка по условию (2.3) показала, что после КР также рациональнее проводить общий предупредительный ремонт указанных узлов двигателя. При этом наработка на ремонт (до ПР-3) составила 98,54 тыс, км (2.36), и суммарная наработка сначала эксплуатации до ПР-3 равна 429,48 тыс. км. Наработка до ПР-4 рассчитывается по зависимости (3.20) и составляет 70,18 тыс. км (Ь =0,0041), с начала эксплуатации 499,66 тыс. км. Затем, учитывая увеличение объема ремонта и уменьшение ресурса дорогостоящих деталей после КР-1, предлагается проводить КР-2, при котором решается вопрос о дальнейшей эксплуатации двигателя по техническому состоянию. Наработка до КР-2 составляет 54,50 тыс. км., наработка с начала эксплуатации - 554,16 тыс. км. При данном ремонте, как правило, часть базовых деталей нуждается в замене и вопрос о целесообразности такой замены необходимо решать с учетом экономических критериев. Рассмотрим динамику изменения удельных затрат на ремонт двигателя при предлагаемой структуре ЭРЦ с увеличением наработки (рис. 4.19). По сравнению со сложившейся структурой ЭРЦ при наработке 600 тыс. км, при которой чаще всего происходит списание двигателя по техническому состоянию, удельные затраты ниже при предлагаемой оптимизированной структуре на 169,78 руб./тыс. км. Следует учесть, что в соответствии с рекомендациями НИИАТ [51], нормативный пробег, после которого по результатам оценки технического состояния двигатель может быть направлен в капитальный ремонт, составляет для автобусов «Икарус» 250 тыс. км. Проведение двух предупредительных ремонтов увеличило наработку до капитального ремонта до 330,94 тыс. км. Как видно из рис. 4.19, проведение КР-2 при данной структуре не рационально, т.к. это увеличивает уровень удельных затрат на ремонт. Наработка 554,16 тыс. км. соответствует 9-11 годам эксплуатации, что в 1,5 раза больше нормативного срока службы автобусов «Икарус» (7 лет). Аналогично были определены сроки проведения КР и ПР и удельные затраты по трансмиссии автобуса «Икарус-280». Здесь наиболее ярко прослеживается взаимное влияние элементов посредством кинематических связей. По полученным для КП параметрам аппроксимирующей функции (2.30) (табл. 3.21) была определена наработка до предупредительного ремонта КП. Предупредительный ремонт КП в основном включает работы по замене подшипников, проверке технического состояния передач и их ремонта по необходимости, ремонту механизма переключения передач. Таким образом, на основе зависимостей (2.30), (3.20), (2.35), (2.37) была сформирована структура, включающая два предупредительных ремонта, затем капитальный ремонт и при наработке 600 тыс. км. - проверка технического состояния КП с целью принятия решения о целесообразности дальнейшей эксплуатации агрегата (рис. 4.20).

Удельные затраты на момент списания коробки передач при предлагаемой структуре ЭРЦ ниже по сравнению с существующей структурой в 1,44 раза. При проведении только ПР затраты на ремонт значительно возрастают и составляют 178% (по сравнению с разработанным ЭРЦ).

Аналогичный расчет по агрегатам заднего моста проводился по редукторам заднего моста, балке ЗМ, элементам тормозной системы (тормозные барабаны, кулаки, цилиндры), карданной передаче. Данный расчет показал, что оптимальная структура ЭРЦ состоит из двух предупредительных ремонтов, капитального ремонта и ПР после КР (табл. 4.21).

Похожие диссертации на Разработка рациональной структуры эксплуатационно-ремонтного цикла машин (На примере городских автобусов)