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

Формирование структуры и содержания ремонтно-обслуживающих воздействий на механизмы двигателей семейства ЗМЗ : на примере автомобилей сельскохозяйственного назначения Магдеев, Равиль Рашидович

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

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

Магдеев, Равиль Рашидович. Формирование структуры и содержания ремонтно-обслуживающих воздействий на механизмы двигателей семейства ЗМЗ : на примере автомобилей сельскохозяйственного назначения : диссертация ... кандидата технических наук : 05.20.03 / Магдеев Равиль Рашидович; [Место защиты: Морд. гос. ун-т им. Н.П. Огарева].- Саранск, 2011.- 192 с.: ил. РГБ ОД, 61 12-5/337

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние проблемы по формированию ремонтно-обслуживающих воздействий техники 9

1.1. Причины износов деталей двигателя 9

1.2. Системы ремонтных воздействий для различных видов техники 12

1.3. Анализ методов построения оптимальных систем технического обслуживания и ремонта изделий 14

1.4 Методики построения системы технического обслуживания и ремонта при групповых заменах деталей 23

1.5 Анализ методов обеспечения и поддержания работоспособности двигателей 28

1.6 Назначение и принципы применения диагностики для определения технического состояния двигателей как объектов ремонта 31

1.7 Выводы к главе 1 34

1.8 Цели и задачи исследования 35

2. Теоретические исследования 37

2.1 Теоретические предпосылки совместного обоснования правил назначения контрольно-диагностических и ремонтных воздействий 37

2.2 Математическая постановка задачи формирования структуры, содержания и правил назначения ремонтных работ 47

2.3 Принципы обоснования числа контролируемых параметров при формировании цикла контрольно-диагностических работ и ремонтных воздействий 57

2.4 Описание процесса и программы моделирования периодичности проведения контрольно-диагностических и ремонтных воздействий при эксплуатации двигателей ЗМЗ-511 61

2.5 Выводы к главе 2 67

3. Методики экспериментальных и теоретических исследований 70

3.1 Методика микрометражных исследований технического состояния деталей кривошипно-шатунного механизма двигателей ЗМЗ-511 и статистическая обработка их результатов 70

3.2 Методика многофакторного статистического анализа взаимосвязи диагностических и структурных параметров 73

3.3 Методика построения «маршрута доступа к составным, частям двигателя ЗМЗ-511 78

3.4 Методика сбора и обработки данных эксплутационных испытаний двигателей ЗМЗ-511 80

3.5 Выводы к главе 3 84

4 Результаты теоретических и экспериментальных исследований 86

4.1 Результаты исследования технического состояния деталей кривошипно-шатунного механизма двигателя ЗМЗ-511 86

4.2 Анализ маршрутов доступа к составным частям двигателя. 97

4.3 Выводы к главе 4 100

5 Результаты исследования вариантов структурой содержания контрольно-диагностических и ремонтных воздействий 101

5.1 Структурацикла назначения контрольно-диагностических и ремонтных воздействий 101

5:2 Гарантируемые периоды безотказной работы и периодичность 103

проведения плановых контрольно-диагностических и ремонтных воздействий

5.3 Правила назначения объемов попутного контроля и ремонта 106'

5.4 Обеспечение основных показателей надежности деталей КШМ двигателя ЗМЗ-511 109

5.5 Определение влияния расхода картерных газов на ущербокружающей среде 113

5.6 Результаты эксплуатационных испытаний 117

5.7 Характеристики цикла ремонтных воздействий 118

5.6 Практические рекомендации по назначению контрольно-диагностических и ремонтных воздействий длякривошипно-шатунного механизма двигателей семейства ЗМЗ 119

6 Выводы к главе 5 126

7. Оценка технико-экономической эффективности исследования 128

Введение к работе

Актуальность темы. В настоящее время на техническое обслуживание и ремонт автомобилей сельскохозяйственного назначения приходится 1520 % себестоимости транспортного процесса. Причем недостаточная надёжность машин сказывается на уменьшении их производительности, что обусловленно простоями в ремонте.

Повышение надежности техники в межремонтном периоде зависит от совершенствования системы ее обслуживания и ремонта, от ее гибкости, позволяющей наиболее эффективно использовать ресурсы составных частей автомобилей. Эффективность системы технического обслуживания и ремонта повышается при правильном использовании попутных замен деталей при отказе агрегата, возможности изменения периодичности ремонтно-обслуживающих воздействий в соответствии с техническим состоянием при диагностировании. По сравнению с автомобильной техникой, для других видов машин применяется большее число видов ремонта, большие диапазоны кратности периодичностей, то есть им присуща большая гибкость системы ремонта и большая степень использования ресурса агрегатов. Но совершенствование системы ремонтных воздействий ведется, как правило, без исследования целесообразности изменения структуры ремонтного цикла, а путем уточнения нормативов. К тому же совершенно не учитывается вред, наносимый окружающей среде автотранспортом. Поэтому тема исследования, посвященного формированию ремонтно-обслуживающих воздействий (РОВ) на механизмы двигателей, является актуальной.

Цель исследования – повышение долговечности кривошипно-шатунного механизма (КШМ) двигателей семейства ЗМЗ-511 путем оптимизации структуры и содержания контрольно-диагностических и ремонтных воздействий.

Объект исследования – система технического обслуживания и ремонта двигателей семейства ЗМЗ при применении средств диагностирования.

Предмет исследования – закономерности изменения параметров техни-ческого состояния КШМ двигателя ЗМЗ-511 при различных стратегиях и правилах перепланировки контрольно-диагностических и ремонтных работ в результате устранения последствий отказов и проведения предупредительных (регламентированных) замен.

Методическая база и методы исследования. Решение поставленных задач проведено на основе математического описания закономерностей измене-ния параметров технического состояния деталей КШМ при рассмотрении различных стратегий и правил перепланировки контрольно-диагностических и ремонтных работ в результате устранения последствий отказов и проведения предупредительных замен. При этом были применены методы интервальной оценки, динамического программирования, функций случайных аргументов, системной оценки погрешностей измерений, теории вероятностей и математической статистики, регрессионного и корреляционного статистического анализа, системного, функционального и стоимостного анализа, прогнозирования случайных процессов, итерационные методы оптимизации по нескольким переменным.

Научная новизна. Выполненные исследования позволили получить совокупность новых положений и результатов:

– разработана математическая модель комплексной оптимизации структуры и содержания контрольно-диагностических и ремонтных воздействий КШМ, учитывающая групповые замены и возможность перепланировки различных видов контрольно-диагностических и ремонтных воздействий;

разработана методика установления номенклатуры контролируемых структурных параметров, позволяющая сформировать разновидности текущего ремонта (ТР) с учетом технико-экономических показателей в маршрутах доступа (МД) и весомостей диагностических параметров, лимитирующих надежность КШМ;

– получены зависимости суммарных удельных издержек и показателей долговечности от периодичности проведения ремонтно-обслуживающих воздействий, среднего прогнозируемого периода безотказной работы и коэффициентов перепланировки видов контроля и ремонтных работ.

Практическая ценность результатов исследования состоит в разработке научных основ формирования системы технического обслуживания и ремонта (ТОР), методов и средств, позволяющих:

– устанавливать характерные причины отказов КШМ;

– реализовать правила перепланировки контрольно-диагностических и ремонтных воздействий в результате устранения последствий отказов и прове-дения предупредительных замен КШМ;

– определять допускаемые величины параметров деталей при ремонте для различных разновидностей ТР и КР (капитальный ремонт) для КШМ;

– усовершенствовать нормативно-техническую документацию по назначе-нию ремонтно-обслуживающих воздействий;

– интенсифицировать учебный процесс по дисциплинам «Надежность технических систем», «Диагностика и техническое обслуживание машин», «Надежность и ремонт машин», «Проектирование предприятий технического сервиса» и «Технология ремонта машин».

Реализация результатов исследований осуществлялась путем:

– использования концепции исследования научными организациями и производственными подразделениями, а именно ООО «Комбинат Сура», ЗАО «Мордовский Бекон» при обосновании процесса технической эксплуатации двигателей семейства ЗМЗ-511, концепции системы ТОР, основанной на разработанной системе математических моделей управления техническим состоянием машин и анализе экономических издержек для рассматриваемых двигателей;

– применения в учебном процессе ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарева» при чтении лекционных курсов, проведении лабораторно-практических занятий, выполнении курсовых и дипломных проектов, разработке математических моделей управления техническим состоянием машин в условиях сельскохозяйственного производства.

Результаты использования основных положений и выводов настоящего исследования подтверждены соответствующими документами, приведенными в приложении к работе.

Апробация. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждались на научных конференциях «Огаревские чтения» (Саранск, 2007, 2008, 2010 гг.), Всероссийской научно-технической конференции «Повышение эффективности функционирования механических и энергетических систем» (Саранск, 2009 г.), Международной научно-практической конференции «Энергоэффективность технологий и средств механизации в АПК» (Саранск, 2011 г.), научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов ФГБОУ ВПО «МГУ им. Н. П. Огарева» (Саранск, 2010, 2011 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 статей, 2 из них в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, основных выводов, списка литературы из 140 наименований, содержит 130 страниц основного текста, 46 рисунков, 5 таблиц.

Анализ методов построения оптимальных систем технического обслуживания и ремонта изделий

Под системой технического обслуживания и ремонта согласно ГОСТ 28.001-83 понимается совокупность взаимосвязанных средств, документации и исполнителей, необходимых для поддержания и восстановления качества машин, входящих в систему. Для поддержания качества в установленных пределах необходимо управлять техническим состоянием машины. Управление техническим состоянием машин заключается в обосновании и назначении видов и периодичности технического обслуживания, видов и методов ремонта, критериев предельного состояния, степени восстановления технического ресурса составных частей, продолжительности эксплуатации, до списания и т.д.

Анализ состояния вопроса показал, что обоснование оптимального ремонтного цикла осуществляется тремя подходами: для. машины, как неделимого объекта; для агрегатов и машины в целом; для элементов и машины в целом. Рассмотрим работы по каждому из этих подходов.

В случае, когда объект рассматривается как единое целое [9, 10, 11, 12, 52, 53, 97, 117, 119, 129, 153 и др.], решение задачи направлено на установление правила прекращения использования машины из технико-экономических соображений (назначении капитального ремонта) либо продолжения эксплуатации после устранения последствий отказа.

Данная задача решается в исследованиях Колегаева Р. Н. [53]. Он, рассматривая модель, определял оптимальный срок службы машины Тсл и оптимальные периоды между КР, число которых может быть любым.. В данной работе планируются только КР. В то же время машина в течение ремонтного цикла проходит и другие виды плановых (неплановых) ремонтов, от величины которых в значительной степени зависит величина затрат на ремонты. Модель обладает тем недостатком, что при введении нелинейности зависимостей методы классического анализа непригодны.

Рассматривая аналогичную модель, Рабинович А. Ш., Шаровский А. А., Барам E. Г. [9, 113, 114] решают задачу при фиксированных значениях А и Тсл = const. Ведется одновременная оптимизация стоимости КР, числа КР за срок службы, степени восстановления ресурса, доремонтной и межремонтной наработок.

В работе Ульмана И. Е. [149] оптимальная периодичность обслуживания комбайнов (torrr) определяется по критерию минимальных суммарных удельных затрат при ограничении времени пребывания машины в неработоспособном состоянии.

Гальперин А. С. [23] сформулировал рассматриваемую задачу в рамках стохастической модели, где выводятся вероятности перехода машины из одного состояния в другое как функции ее возраста и других факторов. В целом разработанная модель представляет определенный интерес, однако, с увеличением числа элементов, составляющих машину, решение задачи затруднено.

Задачу оптимизации системы ремонта? машины, состоящей из равных межремонтных периодов на основе минимизации затрат, приходящихся на единицу наработки, решает Михлин В. М. [97].

Автор предлагает следующий порядок решения:

- определение всех сменных- элементов, их сроков службы, трудовых затрат и расходов запасных материалов;

- группировка элементов по срокам службы;

- установление ряда возможных сроков службы и определение альтернативных количеств ремонта;

- перебор, при заданном сроке службы ТСЛз всех возможных вариантов (находится такой, при»котором затраты минимальны).

Автором принято, что эксплутационные расходы не зависят от общего срока-службы. А это, как известно, далеко не так.

В работе [24] минимизируемому функционалу был придан стохастический характер: Однако задача решается методом перебора, что является весьма трудоемкой процедурой.

Указанная методика развивалась Халфиным М. А. [150], который предложил учитывать вероятностные затраты на устранение отказов и профилактику.

Баффа Э. [13] предложил моделировать различные системы ремонта методом статистических испытаний. Оптимальная система ремонта определяется по минимуму суммарных затрат на ремонт. Однако разработка конкретной методики автором не сделана.

Дубровин Л. И. [40] решает задачу определения таких объемов ремонтов, их периодичности и сроков службы сложных систем, при которых обеспечивается требуемая вероятность безотказной работы при минимальных общих затратах средств. Решение задачи основано на том, что процедура эксплуатации и ремонта системы представляется как управляемый стохастический процесс. Изложенный подход имеет теоретическую ценность, но приведенные допущения делают его неприемлемым для таких систем, как трактор, комбайн.

Вопросам оптимизации систем ремонта машин за рубежом также уделяется большое внимание. Так, например, в работах [164, 165] рассматривается некоторая машина, которая за срок службы проходит один плановый ремонт, при этом максимизируется прибыль, приносимая машиной. В большинстве случаев целью исследования является, прежде всего, определение оптимального момента списания или продажи машины. И почти все решения определяют только правило остановки эксплуатации, но не влияют на формирование эксплутационной надежности до остановки. Методы не позволяют строить ремонтные циклы с различными видами групповой профилактики.

Полученные описанными методами результаты, полезны для крупномасштабного прогнозирования и планирования потребности парка в ремонтных воздействиях при заданной системе ТОР.

В работах [15, 24] назначение капитального ремонта трактора определяется средневзвешенным остаточным ресурсом агрегатов. Данная методология получила развитие в работах [6, 36]. Полученные результаты недостаточно эффективны потому, что принимаемые по машине решения никак не влияют на формирование эксплутационной надежности агрегатов до остановки.

В работе [101] в качестве критерия остановкам эксплуатации машин используются показатели, учитывающие требуемый уровень надежности (вероятности безотказной работы). Подобное решение эффективно для составных частей, уровень P(t) которых задается не из экономических соображений, а например, исходя? из требований безотказности (для тормозных меха-HH3MOBJ механизмов управлениями др.); Для других составных частей описанное решение недостаточно эффективно, так как экономически не оценивается достижение уровня Р (t);

В работе: [6] создана методика оптимизации структуры ремонтного цикла тепловозов с применением» ЭВМ; Прш этом объект рассматривается: как совокупность узлов и агрегатов, и поэтому ремонтный цикл представляет собой укрупненную модель, приемлемую; для формирования правил замены агрегатов.

Оптимизацию стратегии эксплуатации машин по совокупному оптимуму предложил Рогожкин В. М. и Крюков А. Ф; [12 Г]:. Проведенные исследования? показали, что с повышением качества работы машин оптимальный срок их службы увеличивается, изменяются и другие:нормативные показатели использования техники. Тем самым: выявлен новый важный аспект, проблемы повышения качества, связь качества работы машин со стратегией их эксплуатации.

Зуль, М. Н. [46] предложил следующее правило совместного ремонта агрегатов. При диагностировании для каждого из них назначается интервал остаточного ресурса. Если оказывается, что интервалы, остаточного ресурса двух или более агрегатов имеют совпадающие части, то в пределах пересечения интервалов планируются совместный ремонт этих агрегатов, в противном случае агрегатам назначается индивидуальный ремонт при истечении оптимального ресурса каждого.

Описание процесса и программы моделирования периодичности проведения контрольно-диагностических и ремонтных воздействий при эксплуатации двигателей ЗМЗ-511

Основная идея метода статистического моделирования состоит в многократном воспроизведении некоторой формализованной схемы (стохастической модели), являющейся формальным, математическим описанием исследуемого процесса или объекта. Соответственно подлежащие определению величины представляются в виде математического ожидания функций случайных величин или функционала от случайного процесса и определяются приближённо как средние значения на основе достаточно большого количества реализаций стохастической модели.

Исходные данные для математической модели процесса периодичности проведения контрольно-диагностических и ремонтных воздействий (КДР) при эксплуатации двигателей автомобилей семейства ГАЗ-САЗ составляют ресурсы по параметрам его элементов, представляющие собой случайные величины и характеризующиеся своими функциями распределения, и моменты проведения КДР. По данным проведённых исследований а лежит в пределах 1,1... 1,5. Коэффициент, характеризующий износ на данный пробег принимался распределённым по закону Вейбулла. Закон Вейбулла является одним из наиболее распространённых законов распределения долговечности параметров элементов машин и их агрегатов. Кратко алгоритм может быть описан следующими действиями. Для каждого параметра элементов генерируются наработки до отказа. Затем определяется ближайшее событие: отказ или проведение ближайшего планового КДР. Если происходит отказ, то определяется необходимость попутного проведения КДР, и в зависимости от этого производится либо замена отказавшего элемента, либо КДР, и соответственно корректируются суммарные издержки.

При проведении КДР диагностируется количество газов, прорывающихся в картер. В зависимости от их количества производится расчет износа элементов, производится их замена с соответствующей корректировкой суммарных издержек. После этого при необходимости производится перепланировка КДР. Указанная последовательность действий продолжается до наступления предельного состояния (списания двигателя). По окончании всех реализаций определяется средняя оценка суммарных затрат.

На рис. 2.7 представлена блок схема алгоритма статистического моделирования периодичности проведения КДР в соответствие с порядком описания подпрограмм алгоритма, реализованного на языке Turbo Basic.

Подпрограмма генерации ресурса Lifetime моделирует наработку rt для параметров элементов по вышеприведённым формулам. Моделирование происходит по правилу: если наработка должна быть сгенерирована по экспоненте (внезапный отказ), то Unp, должно быть равно для нее нулю и bt = 1, соответственно параметр at есть наработка, иначе ресурс будет сгенерирован по закону Вейбулла-Гнеденко и рассчитан по формуле для определения предельного износа.

Вызов подпрограммы происходит при инициализации для генерирования ресурсов по параметрам всех элементов, а также при замене элементов после отказов или КДР, и после капитального ремонта. Подрограмма замены элементов Replacement производит генерацию ресурсов по параметрам отказавшего элемента с помощью процедуры Lifetime и производит увеличение суммарных издержек на стоимость заменяемого элемента. Генерация ресурсов при замене происходит для всех параметров с одинаковыми стоимостями, т.е. если заменяется элемент по отказу одного из его параметров, то заново генерируются ресурсы по всем его параметрам. Поэтому для корректной работы подпрограммы стоимости всех элементов должны обязательно отличаться, например, на минимально различимую величину используемого типа данных конкретного транслятора. Подпрограмма обработки события при возникновении отказа Refusal производит замену элемента (вызов процедуры Exchange) и увеличение суммарных издержек на стоимость разборо-сборочных работ. В зависимости от результата осуществляется вызов соответствующих подпрограмм. В случае проведения внеплановых КДР производится перепланировка.

Исходными данными для моделирования являются периоды проведения КДР-1, КДР-2, КДР-3, КДР-4, параметры всех элементов (параметры законов распределения, стоимости элементов, стоимости устранения последствий возникновения отказов), а также затраты на проведение КДР и капитальный ремонт.

Листинг алгоритма статистического моделирования периодичности проведения КДР, реализованный на языке TURBO BASIC приведён в приложении 1. При отладке программы и проверки правильности ввода исходных данных была использована программа вычисляющая, методом статистического моделирования, минимальную, среднюю и максимальную величину ресурса постепенного отказа

На основе полученных величин вычисляется ресурс элемента. Листинг программы на языке TURBO BASIC приведён в приложении 2.

Точность процесса моделирования определяется на основании центральной предельной теоремы теории вероятностей Так как в ходе моделирования величина коэффициента вариации меняется, то переменным является и число реализаций, обеспечивающее при этом величину погрешности не более 1 %.

Результаты исследования технического состояния деталей кривошипно-шатунного механизма двигателя ЗМЗ-511

По числу отказов и трудоемкости их устранения, двигатель занимает первое место среди агрегатов автомобилей семейства ГАЗ-САЗ. Отказы узлов и механизмов двигателя связаны с тяжелыми условиями трения, влиянием знакопеременных нагрузок, значительными колебаниями температурных уровней и резкими температурными перепадами.

Гильзы цилиндров, поршни, кольца, вкладыши коренных и шатунных подшипников, коленчатый вал одновременно подвергаются абразивно-механическому, коррозионно-механическому и молекулярно-механическому видам изнашивания. Наибольшее проявление одновременно всех перечисленных видов изнашивания имеет место в верхней части гильз цилиндров. Этому способствует проникновение вместе с воздухом и топливом частиц минерального происхождения, которые изнашивают верхнюю часть цилиндров, верхние компрессионные кольца и соответствующие поршневые канавки. Нижние части цилиндров изнашиваются вследствие значительного загрязнения смазки.

Гильзы изнашиваются неравномерно по образующей и в радиальном направлении, что связано с направлением потока свежего заряда, температурными перепадами по окружности цилиндров, различием давления поршня и поршневых колец, деформацией цилиндров.

Поршневые кольца изнашиваются в радиальном направлении и по высоте. Наибольшему износу подвергаются верхние поршневые кольца, которые находятся в худших условиях давления, температуры и смазки.

Поршень в процессе работы подвержен действию высоких температур со стороны днища и сравнительно невысоких температур в зоне юбки. Отказы поршней возникают вследствие прогорания кромок или центра днища, схватывания и заедания юбки, по причине абразивного изнашивания канавки под верхнее компрессионное кольцо. У обследованных деталей кривошипно-шатунной группы выявлены такие основные дефекты (рис. 4.1 - 4.27):

1. Поршень - задир, обрыв нижней юбки, износ, прогар верхней части, скол перемычек поршневых колец, износ поршневых колец.

2. Гильза - износ внутренней поверхности, задир внутренней поверхности, износ посадочного пояска, изломы ребер охлаждения, трещины гильз, выступ опорного бурта и деформация гильзы.

3. Вкладыши коренных и шатунных подшипников — износ и выкрашивание антифрикционного слоя, проворачивание.

4. Шатуны — трещины, изгибы, износ отверстий нижней головки и отверстия под втулку шатуна.

5. Коленчатый вал — износ шатунных и коренных шеек, изгиб и излом.

6. Маховик — износ рабочей поверхности под диск сцепления, износ и облом зубьев.

Основными причинами дефектов кривошипно-шатунной группы являются негерметичность воздушного тракта, нарушение сроков замены масла, низкое качество масла, низкое качество механической обработки, низкое качество материалов, повышенная вибрация, смещение оси цилиндров, изгиб и скрученность шатуна.

Обнаружено, что у многих двигателей, сдаваемых в капитальный ремонт, значительно недоиспользован ресурс.

На основании сравнения микрометражных данных с техническими требованиями на ремонт выявлены фактические величины коэффициента сменяемости деталей, так например, для коленчатого вала 85 % шатунных шеек годные без ремонта, а коренных - 63 %.

Из результатов исследования видно, что основными дефектами поршневых компрессионных колец являются расширенные зазоры (рис. 4.7, 4.10), их количество составило более 40 %; износ по высоте поршневых компрессионных колец (рис. 4.8, 4.11), их количество составило 30 %.

У обследованных поршней основными дефектами являются, прогар юбки поршня в 5 % случаев. Износ юбки поршня наблюдался у 25 % обследованных поршней (рис 4.2). Износ верхней канавки поршня (рис. 4.3) наблюдался у 30 %, а износ второй канавки поршня (рис. 4.4) соответственно у 15 %.

У обследованных гильз цилиндров основным дефектом являются износ внутренней поверхности гильзы (рис. 4.22) и задир внутренней поверхности гильзы. Так же в 12 % случаев были зафиксированы трещины гильз, ив 5 % изломы ребер охлаждения.

Обеспечение основных показателей надежности деталей КШМ двигателя ЗМЗ-511

Для автомобилей сельскохозяйственного назначения продолжительность безотказной работы не должна быть меньше наработки автомобиля в» предстоящий цикл его использования в составе МТА. Основными причинами низкой безотказности машин между очередными ТО; являются проведение РОВ, регламентированных по структуре и объему, что не соответствует фактической потребности машин, нормативам безотказности МТА.

Одновременное проведение предупредительных КДР и ремонтных воздействий (РВ) улучшает характеристики безотказности. Другими словами, минимальным удельным издержкам соответствует оптимальный уровень безотказности по прогнозируемым отказам. Исходя из этого в качестве критерия . совместной оптимизации допускаемых параметров технического состояния деталей, и системы ТОР принят минимум суммарных удельных затрат на проведение КДР, предупредительных ремонтов и устранение последствий отказов, с учетом возможных потерь от вынужденных простоев и ухудшения функционирования объекта.

Чтобы приблизить исследуемую модель технической эксплуатации к реальной модели, нужно учесть ряд указанных ниже факторов. После определенного вида КДР может приниматься решение о виде и объеме ремонта различных групп СЧ или всего объекта. Это объясняется тем, что уровни разборки для контроля параметров СЧ могут не совпадать с уровнем разборки длящих замены или ремонта. В этой связи необходимо принять определенные правила перепланировки КДР в случае, если при КДР с меньшим номером выявлена необходимость замены СЧ на глубине разборки, соответствующей КДР с большим номером. В качестве признака целесообразности перепланировки видов КДР в этом случае принята нормативная доля Кпк отработанного межконтрольного периода (критерий перепланировки КДР), с которой сравнивают фактически отработанную долю Кпк . Кроме того, возникает вопрос о проведении более глубокой разборки (более сложного вида КДР), не соответствующей уровню, необходимому для замены СЧ. Эта задача решается также на основании нормативной доли отработанного межконтрольного периода КПРК (критерий перепланировки вида ТР - ремонтных работ), которая сравнивается с фактически отработанной долей КПРКФ.

Ранее отмечалось, что для КШМ правила перепланировки диктуются следующими соображениями. В связи со случайной наработкой между отказами в случае, когда наработка от предшествовавшей, одноименной КДР незначительна, повторное проведение КДР-может быть нерациональным. Поэтому вопрос о проведении того или иного вида КДР при предупредительной замене или устранении последствий отказа окончательно решается на основании сравнения фактической величины коэффициента перепланировки Кпкф. С целью определения нормативной величины коэффициента перепланировки Кпк исследована зависимость изменения наработки на отказ tomK, среднего ресурса tcp и средних удельных затрат за срок службы от его величины при фиксированных других параметрах модели (рис. 5.7, 5.8). При проведении ремонтных работ облегчается доступ к параметрам, входящим в более сложную КДР (по сравнению с той, которая соответствует глубине проводимой разборки). Если наработка, от предшествующей одноименной КДР значительна, то может оказаться целесообразным её попутное проведение, то есть некоторая дополнительная разборка и контроль в объеме КДР большего номера (в момент предстоящий циклу использования автомобиля в составе МТА).

Таким образом, может иметь место целесообразность совмещения проведения очередных (будущих), более сложных, чем уровень разборки при устранении последствий отказа или предупредительной замене видов КДР. Решение в такой ситуации принимается сравнением фактической величины коэффициента перепланировки видов ремонтных работ Кирк с его оптимальной нормативной величиной КПРК. Для КПРК исследованы зависимости, которые представлены на рис. 5.9, 5.10. Из графиков видно, что максимальные значения наработки на отказ отк и среднего ресурса tcp СЧ соответствуют минимальным значениям коэффициентов перепланировки видов контроля Кпк и ремонтных работ Кпрк. При изменении Кик от 0 до 1,5 наработка на отказ уменьшается на 50 %, а средний ресурс - на 20 %. При увеличении і прк от 0 до 3,5 наработка на отказ уменьшается на 45 %, а средний ресурс — на 15 %. Окончательно с учетом принятого критерия (минимума удельных издержек Суд) за оптимальные значения приняты: Кпкопт = 0,5 , Кпркопт = 1,2.

Похожие диссертации на Формирование структуры и содержания ремонтно-обслуживающих воздействий на механизмы двигателей семейства ЗМЗ : на примере автомобилей сельскохозяйственного назначения