CC BY
52
УДК 629.113/. 115(075.8)
Х.М. Тахтамышев, О.А.-Г. Этлухов
АНАЛИТИЧЕСКИЕ СВЯЗИ МЕЖДУ УРОВНЕМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АГРЕГАТНОГО МЕТОДА РЕМОНТА И ТЕХНИЧЕСКОЙ ГОТОВНОСТЬЮ ПАРКА АВТОМОБИЛЕЙ
Приведены аналитические зависимости, которые позволяют количественно оценить влияние уровня использования агрегатного метода ремонта на показатели надежности отдельных автомобилей и основной показатель работы технической службы автотранспортных предприятий - коэффициент технической готовности парка автомобилей. Представлено условие целесообразности введения агрегатного метода ремонта в условиях автотранспортных предприятий.
Надежность, простой автомобилей, коэффициент технической готовности, восстановление агрегата, отказ
H.M. Tahtamyshev, O.A.-G. Etluhov
THE ANALYTICAL RELATION BETWEEN THE USAGE LEVEL OF AGGREGATE REPAIR METHOD AND TECHNICAL READINESS OF CAR PARK
The article identifies analytical dependences, which can quantify the influence of the level of aggregate repair method on reliability of individual vehicles and the main indicator of the technical service of transportation companies - the coefficient of technical readiness of the car park. The article identifies condition under which utilization of the aggregate repair method is appropriate.
Reliability, automobile downtime, the coefficient of technical readiness, recovery unit, rejection, failure
Целью обеспечения автомобилей запасными элементами является поддержание их работоспособного состояния для выполнения транспортной работы, которое количественно характеризуется показателями надежности.
Согласно ГОСТ по надежности технических систем наиболее комплексными показателями надежности ремонтируемых изделий являются коэффициент готовности и коэффициент технического использования:
Кг = То . (1)
г То + Тв
t
Ки =-------------------------------------------------------сум- , (2)
t + t б + t
сум обс рем
где То - средняя наработка на отказ , дни; ТВ - среднее время восстановления автомобиля.
На автомобильном транспорте принят показатель технической готовности одновременно эксплуатируемых автомобилей, описываемый уравнением:
аТ =-----AD-------, (3)
Т ADr + ADn
где: ADr - автомобиле-дни технически исправного состояния группы автомобилей за определенный
промежуток времени; ADn - автомобиле-дни простоя группы автомобилей по причине технической
неисправности.
Величина ADn зависит от качества и интенсивности организационно-технических мероприятий, осуществляемых автотранспортными предприятиями, а также от числа отказов элементов автомобилей, которые в зависимости от их вида и характера устраняются различными способами, из которых можно выделить два:
1. «Восстановление без замены». Соединение ремонтируется на месте его установки на автомобиле методом регулировки, чистки, сварки, подтяжки, замены детали (отказы первого рода).
2. «Замена с восстановлением». Ремонт соединения осуществляется после снятия с автомобиля (отказы второго рода).
Для выбора способа ремонта в каждом конкретном случае необходимо руководствоваться соображениями экономической целесообразности, в частности минимумом затрат времени и средств на устранение отказов.
Время простоя автомобиля при ремонте в общем случае складывается из суммы составляющих:
ТВ = Тот + ТD + ТР + ТMD + ТРЕГ , (4)
где: Тот - время на отыскание места отказа; ТD - время на диагностику отказа; Т - время на вос-
становление отказавшего узла (агрегата); ТЫЮ - время на снятие и установку (замену) узла (агрегата); ТРЕГ - время на регулировку после замены.
Для случая ремонта агрегата на месте ТЫЮ = 0, но для одного и того же отказа может оказаться, что время восстановления агрегата на автомобиле ТРА больше времени ремонта после снятия. Тогда главным условием выбора места ремонта будет:
Т + T > T (5)
Т Ы^^ 1P *РА ■ ^
При равенстве обоих частей выражения (5) предпочтение отдается ремонту на специализированных постах, как наиболее качественному.
Во время выполнения ремонта неисправного элемента автомобиль простаивает длительное время на посту в ожидании исправного элемента, поэтому зачастую на практике применяется агрегатный метод ремонта. Сущность этого метода заключается в том, что ремонт машины сводится к замене изношенных агрегатов заранее отремонтированными.
Исходя из экономических соображений запишем условие целесообразности использования агрегатного метода ремонта:
То ' С2< ТВС1 , (6)
где: С2 - стоимость хранения исправного агрегата в единицу времени; С1 - стоимость простоя автомобиля в единицу времени; То - время между очередными требованиями на замену агрегатов одномарочных автомобилей АТП.
Учитывая высокие издержки простоя автомобилей при отказах узлов и агрегатов, предполагающих их снятие и установку, а также большую концентрацию одномарочных автомобилей в АТП (То ® 0), экономически целесообразно при соблюдении условия (6) применять агрегатный метод
ремонта почти для всех узлов и агрегатов автомобилей.
Данный вид ремонта применяется в двух вариантах: параллельно-агрегатный и последовательно-агрегатный.
Параллельно-агрегатный ремонт заключается в замене изношенных агрегатов (узлов) в рабочее время, причем машина останавливается для этой цели на относительно небольшой (по сравнению с обычными методами ремонта) срок.
Последовательно-агрегатный ремонт сводится к замене агрегатов (узлов) без остановки машины (автомобиля) в рабочее время, т.е. ремонт осуществляется в межсменное время.
Для условий эксплуатации автомобилей наиболее характерен параллельно-агрегатный метод ремонта, который по сравнению с обычными методами ремонта, обладает следующими преимуществами:
1. Ускорение выполнения ремонтных работ.
2. Повышение качества ремонтов, поскольку они могут выполняться на ремонтных участках с применением передовой технологии.
3. Улучшение экономических показателей работы участка, т.к. сокращаются простои ремонтного персонала из-за случайности потока отказов.
4. Повышение производительности автомобильного парка ввиду увеличения коэффициента технической готовности.
Итак, при агрегатном методе ремонта время на устранение одного отказа можно определить по выражению (4) при замене Т средним временем вынужденного простоя ТП из-за отсутствия запасного элемента:
Тв = Тсм + Тп , (7)
39
где: Тсм - среднее время вынужденного (обязательного) простоя автомобиля при замене элементов.
С учетом выше приведенных рассуждений относительно способов ремонта расчленим суммарное время простоев автомобилей по технической неисправности за период О дней и, подставив в выражение (3), получим:
аТ =----------------------—г-------------------- , (8)
АОг + АОт0 + АОр + АОсм + АОщ + АОп^
где: АОто - автомобиле-дни простоя при производстве профилактических работ; АОр - автомоби-ле-дни простоя при ремонтах, не требующих замен узлов и агрегатов; АОсм - автомобиле-дни простоя, связанные с заменами узлов и агрегатов; АОП^ - автомобиле-дни простоя из-за отсутствия исправных узлов и агрегатов; АОП^ - автомобиле-дни простоя в ожидании ремонта, поста, рабочего, детали.
Произведем простые преобразования выражения (8)
1 аог + АОр + аоп1 АОсм + аоП2 1
— =---------------------1- +-------------- =-----+ аА , (9)
ат АБг АБг атв
где: атв - установленное значение ат без учета отказов, требующих снятия неисправных узлов и агрегатов; аА - коэффициент, устанавливающий долю простоя автомобилей при замене узлов и агрегатов.
Из уравнения (9) имеем
ат =—а— . (10)
1 + аАатв
Таким образом, влияние размера обменного фонда узлов и агрегатов на коэффициент технической готовности ат определяется коэффициентом аА . Если разделить числитель и знаменатель коэффициента аА на количество всех отказов автомобилей за период времени О, то получим
А
(АОсм + аА2): £ П т + т
^ = Тсм + Тп , (11)
А т А
АОГ : £пг т
г =1
где тсм - среднее время простоя автомобиля при смене элемента; тП - среднее время вынужденного простоя автомобиля из-за отсутствия запасного элемента; то - наработка на отказ автомобиля.
Необходимо отметить, что в данном случае наработка на отказ несколько отличается от таковой в теории надежности, т.к. включает автомобиле-дни готовности в выходные дни, однако наиболее точно связывает величину аА с традиционным коэффициентом ат .
В свою очередь, влияние обменного фонда узлов и агрегатов на аА согласно выражению (11) осуществляется непосредственно через тП .
Таким образом, критериями достаточности обменного фонда узлов и агрегатов могут быть приняты среднее время вынужденного простоя автомобилей из-за отсутствия запасных элементов и коэффициент обеспеченности аА . Как указано выше сумма величин тсм и тп представляет собой
среднее время восстановления автомобиля при отказе любого узла или агрегата тв. Распределение этого времени по отдельным узлам и агрегатам может быть записано в виде
К к к к
тВ = £ ^вДг = £ (^см, + ^п = £ ^сМгЦ( + £ ^пгЯг , (12)
г=1 г=1 г=1 г=1
где: qi - вероятность отказа 1-го элемента; ХСМ - среднее время замены 1-го элемента; Хп - среднее
время простоя из-за отсутствия необходимого 1-го элемента. Т.е. допустимые простои из-за отсутствия узлов и агрегатов будут пропорциональны их отказности.
Влияние критериев достаточности запасных элементов на коэффициент готовности КГ идентично влиянию их на коэффициент технической готовности ат при условии исключения из расчета автомобиле-дней простоя при проведении профилактических работ.
Произведя некоторые преобразования выражения (1) с учетом (4) и (7), получим
К Г =--------КВГ----, (13)
1 + КА1ГКВ1Г
где: К^Г- величина идентичная аА без учета времени простоя тто при профилактике.
Для коэффициента технического использования имеем:
Ки
К =-------^----- . (14)
и 1 + КЩиКЛи
Здесь вместо величины АОГ, использованной в предыдущих выражениях (10) и (13) коэффициенты КВ и КиА включают в себя АОР - автомобиле-дни работы данной модели автомобилей АТП за О дней.
Таким образом, представляется возможным учесть влияние уровня использования агрегатного метода ремонта на основной показатель технической службы автотранспортных предприятий -коэффициент технической готовности парка автомобилей и показатели надежности автомобилей-коэффициент готовности и коэффициент технического использования автомобилей. При наличии информации о затратах времени на устранение отказов первого и второго рода можно с помощью приведенных выражений количественно оценить и прогнозировать указанные показатели для конкретных автотранспортных предприятий.
Статья поступила в редакцию 03.04.13, принята к опубликованию 30.04.13
