CC BY
30
УДК 629.113
Латынцев Алексей Иннокентьевич Alexey Latyntsev
Тихов-Тинников Дмитрий Анатольевич Dmitry Tihov-Tinnikov
kt
Рогов Виталий Евдокимович Vitaly Rogov
ЭКСПЛУАТАЦИЯ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ С УЧЕТОМ ИХ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА
OPERATION OF AGRICULTURAL VEHICLES WITH AN ACCOUNT OF THEIR RESIDUAL RESOURC
Рассматривается проблема прогнозирования остаточного ресурса АТС. Отмечено, что прогноз работы автотранспортных средств по их остаточному ресурсу необходим для того, чтобы снизить расходы на плановое ТО и предупредить поломки АТС во время интенсивной работы, приводящие к потерям времени и увеличению затрат на ремонт для автотранспортного предприятия в ответственный период посевных и уборочных работ.
По мнению авторов, наиболее надежный прогноз остаточного ресурса может быть осуществлен, если выполнить полномасштабное техническое диагностирование машины с использованием соответствующих средств диагностики. Выделены основные группы факторов, влияющие на техническое состояние АТС. Предложен комплекс мероприятий, на основании которого возможно организовать эксплуатацию АТС, учитывающую не только общепринятые параметры (категории условий эксплуатации, природно-климатические условия, пробег, модификацию и уровень концентрации подвижного состава), но и остаточный ресурс АТС
Ключевые слова: прогностика, диагностика, автотранспортные средства, остаточный ресурс, техническое обслуживание и ремонт
The forecast of work of vehicles on their residual resource is spent to avoid expenses on planned maintenance service and to avoid breakages of automatic telephone exchange during hard work, leading to losses of time and expenses for repair that accordingly leads to financial losses for the motor transportation enterprise during the responsible period.
In particular, there is a routine maintenance which includes works on diagnostics. But diagnostics is not end in itself, and only the tool for definition of a residual resource of vehicles. An essence is distribution of transport work of vehicles on their residual resource or better to say - on «feasible work».
In motor transport service diagnostics and repair are to be done before the first breakage. Basically repair should be performed before active operation in advance and save from expenses and breakages of automatic telephone exchange during active operation
Key words: prognostic, diagnostics, vehicles, residual resource, maintenance service and repair
Прогнозирование надежности автомобиля — это научное направление, изучающее предвидение или предсказывание изменения технического состояния двигателя и определения его безотказной работы. Прогнозирование показателей надежности может производиться по разнообразным критериям (например, по усталостной прочности). Современные методы прогнозирования подразделяются на три группы. Методы экспериментальных оценок, сущность которых сводится к обобщению, статистической обработке и анализу мнений специалистов. Методы моделирования, базирующиеся на теории подобия и состоящие из формирования модели объекта исследования, проведения экспериментальных исследований и пересчета полученных назначений с модели на натуральный объект.
Наиболее важным в рассматриваемой проблеме являются прогнозирование остаточного ресурса. На примере двигателей внутреннего сгорания самым простым методом является линейное прогнозирование, когда изменение параметра в зависимости от наработки является линейным. При этом расчет остаточного ресурса представляет выражение [7]:
t = t■
ост
(Р - Р ^
пр нач -у
Р - Р
V t нач
(1)
где 1ост — остаточный ресурс в часах работы или километрах пробега;
1 — наработка двигателя с начала экс-плуатаций или после ремонта;
Р , Р — предельное и начальное зна-
пр' нач 1 ^
чения параметра;
Р( — значение параметра к моменту определения состояния.
Более точно закономерности изменения могут вычисляться по формуле остаточного ресурса [7]:
г = г
ост
(Р - Р Л
пр нач
Р - Р
V I нач J
-1
(2)
Значение а определяют опытным путем для различных сопряжений двигателей, обычно его величина колеблется в пределах
1,1...1,8 и выше. Так, по данным исследования, значение а при прогнозировании остаточного ресурса двигателей определяется с достаточной для практических целей точностью.
К источникам погрешностей прогнозирования могут быть отнесены недостаточная полнота информации, ее неоднородность, низкая точность измерительных инструментов и приборов, несовершенство диагностического оборудования, малая точность математических моделей, низкая квалификация прочности и прочие погрешности.
Применительно к прогнозированию остаточного ресурса, повышение точности достигается увеличением периодов наблюдений за изменением диагностического параметра по мере увеличения наработки.
Остаточный ресурс — это прогнозирование возможного пробега автотранспортного средства до первого появления отказа его работы по причине прогнозированной поломки наиболее вероятного узла или агрегата автомобиля. В процессе эксплуатации автомобилей техническое состояние их элементов зависит от эксплуатационных, конструктивных и технологических факторов и практически не поддается предварительному учету. Предсказать техническое состояние машины в будущем можно прогнозированием. На основе прогнозирования дается заключение о целесообразности проведения технического воздействия (ремонта, замены, регулировки). Прогнозирование при известных нормативных значениях диагностических параметров решает задачи определения остаточного ресурса и периодичности диагностирования. Остаточный ресурс — наработка до перехода в предельное состояние после диагностирования. Изменение параметра в заданный промежуток наработки называется реализацией параметра.
Сравнивая измеренное значение диагностического параметра с нормативным (предельным или допускаемым) его значением, делается заключение об остаточном ресурсе и соответственно о необходимости проведения тех или иных технических воз-
действий. Когда остаточный ресурс больше предстоящего межконтрольного цикла, то техническое воздействие на диагностируемый элемент не осуществляется. Если остаточный ресурс меньше межконтрольного цикла и диагностический параметр достиг своего допускаемого значения, то осуществляется техническое воздействие.
При прогнозировании остаточного ресурса элементов автомобилей применяют методы прогнозирования по среднему статистическому изменению параметра и по реализации. Прогнозирование по среднестатистическому предсказанию — это изменения параметра по данным среднестатистического его изменения для совокупности одноименных элементов автомобиля.
Прогнозирование по реализации — предсказание изменения параметра конкретного элемента как по данным изменения параметра этого элемента в прошлом, так и по данным среднестатистического изменения параметра совокупности элементов.
Метод прогнозирования остаточного ресурса машины или отдельного его элемента применяется при отсутствии информации об изменении параметра в прошлом.
Диагностирование может совмещаться или предшествовать техническому обслуживанию (или ремонту). Также диагностирование проводят как самостоятельное техническое воздействие с целью определения технического состояния или прогнозирования остаточного ресурса агрегатов и систем обслуживания автомобиля. При совмещении диагностирования с техническим обслуживанием необходимо учитывать периодичность их проведения. При этом следует помнить, что изменения общих затрат на обслуживание, ремонт и диагностирование агрегата находятся в зависимости от периодичности диагностирования и определенной периодичности диагностирования соответствуют минимальные затраты. Чем чаще производится диагностирование, тем больше затраты.
Автомобили могут работать в различных условиях эксплуатации, которые влияют на показатели надежности и нормативы межремонтного пробега. Всю цепочку это-
го влияния от режимов работы автомобиля и агрегатов до показателей надежности и нормативов межремонтных циклов пока не удается описать чисто аналитически. В основном для этого используют статистические данные, результаты наблюдений, корреляционно-регрессивные зависимости, обобщающие имеющийся опыт.
Очевидно, автомобили, работающие в более тяжелых условиях эксплуатации, потребуют для обеспечения работоспособности больших трудовых и материальных ресурсов, а затраты на техническое обслуживание и ремонт автомобилей и себестоимость перевозок будут объективно выше. Соответственно, это необходимо учитывать при планировании проведения работ по техническому обслуживанию и ремонту автомобилей.
Включение в структуру технического обслуживания автотранспортных средств по результатам прогнозирования остаточного ресурса позволяет выделить две основные группы факторов, влияющих на техническое состояние АТС:
1) субъективные факторы — это квалификация водителя, механика и слесаря по обслуживанию автотранспортных средств;
2) объективные факторы — это условия эксплуатации автомобиля ( климатические, дорожные и транспортные).
С учетом данных факторов эффективность использования автотранспортных средств по результатам прогнозирования остаточного ресурса предполагает реализацию следующих мероприятий:
1) обобщение опыта диагностики в части прогнозирования остаточного ресурса АТС;
2) рассмотрение диагностики АТС не как способ определения неисправности, а как источник информации о состоянии объекта для прогноза его остаточного ресурса;
3) использование полученной информации для определения момента планового технического обслуживания и в какой-то мере текущего ремонта;
4) создание комплекса мероприятий, направленных на предупреждение отказов и неисправностей. При этом необходи-
мо оптимизировать мероприятия, которые обеспечивают минимум издержек (материальных и трудовых затрат).
Таким образом, на основании созданного комплекса мероприятий возможно организовать эксплуатацию автотранспортной техники, учитывающую не только
общепринятые параметры (категории условий эксплуатации, природно-климатические условия, пробег, модификацию и уровень концентрации подвижного состава), но и остаточный ресурс автотранспортных средств.
Литература
1. Кузнецов Е.С., Болдин А.П., Власов В.М. и др. Техническая эксплуатация автомобилей. М.: Наука, 2001. 535 с.
2. Надежность и эффективность в технике: справочник в 10 т. М.: Машиностроение, 1987, 351 с.
3. Болотин В.В. Прогнозирование ресурса машин и конструкций. М.: Машиностроение, 1984. 312 с.
4. Лейфер Л. А. Методы прогнозирования остаточного ресурса машин и их программное обеспечение. М.: Знание, 1988. 60 с.
5. Решетов Д.Н., Иванов А.С., Фадеев В.З. Надежность машин. М.: Высшая школа, 1988. 238 с.
6. Шинкевич О.К. Проблемы определения среднего срока службы оборудования: матер. на-учн. конф. молодых ученых и студентов // Инновации в экономике — 2007. М.: Станкин, 2007. С.21-25.
7. Гурвич И.Б., Сыркин П.Э. Эксплуатационная надежность автомобильных двигателей. М.: Транспорт, 1984. 141 с.
8. Мошкин Н.И., Латынцев А.И. Прогностика в автомобильном транспорте и использование АТС по остаточному ресурсу: сб. науч. тр. ВСГТУ. Сер: Технология и средства механизации в АПК. Улан-Удэ, 2011. Вып. 7.
9. Рогов В.Е., Мархадаев Б.Е. Динамика истирания металлополимерных материалов в процессе эксплуатации // Трение и смазка в машинах и механизмах. 2010. № 6. С. 33-37.
10. Рогов В.Е., Гурьев А.М. Повышение эксплуатационных характеристик фторопластовых уплотнительных манжет путем создания на рабочих поверхностях полимер-полимерных покрытий // Ползуновский вестник. 2010. № 1. С. 83-91.
Коротко об авторах_
Латынцев А.И., аспирант, преподаватель каф. «Автомобили», Восточно-Сибирский государственный университет технологии и управления
_Briefly about the authors
A. Latyntsev, postgraduate, senior teacher of the automobile department, East-Siberian State University of Technology and Management
Научные интересы: эксплуатация автомобильного транспорта
Тихов-Тинников Д.А., канд. техн. наук, доцент каф. «Автомобили», Восточно-Сибирский государственный университет технологии и управления
Научные интересы: эксплуатация автомобильного транспорта
Scientific interests: operation of the motor transport
D. Tihov-Tinnikov, candidate of technical sciences, assistant professor of the automobile department, East-Siberian State University of Technology and Management
Scientific interests: operation of the motor transport
Рогов В. Е., д-р техн. наук, зам. директора Байкальского института природопользования СО РАН
Научные интересы: композиционные материалы, триботехника
V. Rogov, doctor of technical sciences, deputy director of the Baikal Institute of Nature Management of the Siberian Branch of the RAS
Scientific interests: composite materials, tribo-tech-nique
