Научная статья на тему 'Формирование эксплуатационной безотказности двигателей'

Формирование эксплуатационной безотказности двигателей Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
96
19
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Colloquium-journal
Ключевые слова
двигатель / ремонт / технология обкатки / отказы / распределение и закономерно-сти. / engine / repair / running-in technology / failures / distribution and regularities

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Королев А. Е.

В статье рассматривается влияние режимов технологической обкатки на надёжность тракторных дизелей. Технологическая обкатка это заключительный этап процесса ремонта изделия и проводится с целью обнаружения и устранения скрытых дефектов, стабилизации технических характеристик, выполнения полной приработки отдельных элементов, повышения его эксплуатационной безотказности. Проведены производственные испытания дизельных двигателей, установлены закономерности распределения технологических и эксплуатационных отказов. Выполнен анализ отказов по сложности устранения. Установлено, что с увеличением продолжительности обкатки повышается на 15…20% надёжность двигателей. Показана экономическая эффективность предлагаемой технологии.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

FORMATION OF OPERATIONAL NON-FAILURE OPERATION THE ENGINES

In article influence of the modes of a technological running-in on reliability of tractor diesels is considered. Technology running-in is the final stage in the repair process of a product and it is conducted to detect and eliminate hidden defects, stabilize technical characteristics, perform the full the running-in of individual elements, raise its operational reliability. Production tests for diesel engine were carried out, established regularities of distributions of technological and operational the failures. It is executed the analysis of refusals on complexity of elimination. It was established that with an increase in the running-in time, the reliability of engines increases by 15 ... 20%. The cost efficiency of the offered technology is shown.

Текст научной работы на тему «Формирование эксплуатационной безотказности двигателей»

/ TECHNICAL SCIENCE_30

Таблица 1.

_Концентрация хлорид-ионов в источнике «Мел-хий»_

Результаты измерений До фильтрации После фильтрации

Содержание хлорид ионов, мг/дм3 3182 3010

Как видно из таблицы, фильтрование снижает содержание хлорид - иона в воде (незначительно в соответствии с исходной концентрацией).

В результате анализа воды было установлено, что содержание хлорид ионов в исследуемой воде находится в пределах 3182 мг/дм3 и после фильтрации с помощью сорбента удалось снизить их содержание в воде до 3010 мг/ дм3.

Выводы

1) Изучена возможность сорбционного извлечения хлорид-ионов с помощью сорбента СТРГ.

2) Показано снижение концентрации хлорид - ионов в воде после ее фильтрации через слой сорбента (результаты проведенных исследований показаны в таблице).

3) Определено содержания хлор-иона в воде титрованием азотнокислым серебром

Список литературы

1. Тарасенко Е. В., Денисова О. Н. Физико-химический анализ почв: лабораторный практикум. Издательство: Йошкар-Ола: ПГТУ, 2017. С.24.

2. Аксенов В. И., Ушакова Л. И., Ничкова И. И. Химия воды: Аналитическое обеспечение лабораторного практикума: учебное пособие. Издательство: Екатеринбург: Издательство Уральского университета, 2014. С. 146.

3. ГОСТ 4245-72.

Работа выполнена при государственной поддержке Минпромторга и Минобрнауки РФ. Развитие инжинирингового центра ИнгГУ «Разработка модифицированных сорбционных материалов» на базе Ингушского государственного университета.

УДК 621.436.12 : 519.254

Королев А.Е.

Государственный аграрный университет Северного Зауралья ФОРМИРОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ БЕЗОТКАЗНОСТИ ДВИГАТЕЛЕЙ

Korolev A. E.

Northern Trans-Ural State Agricultural University FORMATION OF OPERATIONAL NON-FAILURE OPERATION THE ENGINES

Аннотация.

В статье рассматривается влияние режимов технологической обкатки на надёжность тракторных дизелей. Технологическая обкатка - это заключительный этап процесса ремонта изделия и проводится с целью обнаружения и устранения скрытых дефектов, стабилизации технических характеристик, выполнения полной приработки отдельных элементов, повышения его эксплуатационной безотказности. Проведены производственные испытания дизельных двигателей, установлены закономерности распределения технологических и эксплуатационных отказов. Выполнен анализ отказов по сложности устранения. Установлено, что с увеличением продолжительности обкатки повышается на 15... 20% надёжность двигателей. Показана экономическая эффективность предлагаемой технологии.

Abstract.

In article influence of the modes of a technological running-in on reliability of tractor diesels is considered. Technology running-in is the final stage in the repair process of a product and it is conducted to detect and eliminate hidden defects, stabilize technical characteristics, perform the full the running-in of individual elements, raise its operational reliability. Production tests for diesel engine were carried out, established regularities of distributions of technological and operational the failures. It is executed the analysis of refusals on complexity of elimination. It was established that with an increase in the running-in time, the reliability of engines increases by 15 ... 20%. The cost efficiency of the offered technology is shown.

Ключевые слова: двигатель, ремонт, технология обкатки, отказы, распределение и закономерности.

Keywords: engine, repair, running-in technology, failures, distribution and regularities.

Приработка как составная и заключительная часть технологического процесса ремонта должна обеспечивать подготовку сопряжений к эксплуатационным нагрузкам, выявление скрытых дефектов

и причин их возникновения [1,2]. Назначение продолжительности этого этапа зависит от качества и стабильности выполнения всех ремонтно-восстано-вительных операций [3,4]. Любые отремонтированные в тождественных условиях объекты несут в

/ тшшюеАк еаимси

31

себе элементы случайности, поскольку имеются локальные отклонения в реализации технологии, это приводит к рассеиванию эксплуатационных отказов [5]. Методы математической статистики создают условия на основе обработки экспериментального материала сделать теоретические обобщения и установить вероятностные закономерности [6]. Теория надежности позволяет исследовать техническое состояние системы на всех стадиях жизненного цикла [7].

Исследования проводились на специализированных ремонтных предприятиях и в условиях экс-илуатации по 4 маркам тракторных дизелей (Д- 240,

П1,

от к

СМД-14, ЯМЗ-238НБ и А-41), которые прошли стендовую обкатку по одно, трех (существующий) и пятичасовым режимам. На ремонтных предприятиях под наблюдением находилось 40...50 двигателей, а в эксплуатации 25...30. Расчет показателей надёжности проводился по стандартной методике, а для получения зависимостей использовались методы максимального правдоподобия и корреляционного анализа. На рис. 1 показано изменение числа отказов нарастающим итогом при различной продолжительности приработки на примере двигателей Д-240.

дв 1,5

1,2

0,9

0,6

0,3

0,0

\

/^2

0

1

I, ч

Рисунок 1 - Зависимость суммарного количества технологических отказов двигателей Д-240 от продолжительности обкатки по одно- (1), трёх- (2) и пятичасовым (3) режимам

Наиболее интенсивно дефекты ремонта проявляются на этапах холодной и горячей без нагрузки приработки, а затем их число стремится к стабилизации. Эксперименты показали, что по сравнению с одночасовой продолжительностью испытания суммарное количество отказов на остальных режимах

т,

в среднем соответственно возрастает в 1,35 и 1,55 раза. Учитывая уже выявленные дефекты, установлены закономерности изменения эксплуатационных отказов (рис. 2).

ДВ /1

& * \2

2 ■ 0 ■

0 500 1000 1500 2000 2500 ^ моточ Рисунок 2 - Изменение суммарного количества эксплуатационных отказов двигателей Д-240, обкатанных по одно- (1), трёх- (2) и пятичасовым (3) режимам

Скорость проявления отказов наибольшая до 500 моточасов наработки, а в дальнейшем она снижается в 7 раз. К этому же времени суммарное количество отказов двигателей, приработанных по самому короткому режиму, достигает остальных групп. В итоге, наблюдения показали, что при увеличении продолжительности технологического прогона дизелей с одного до пяти часов число эксплуатационных отказов других групп соответственно снижается в среднем на 25 и 45%. Отказы

по трудоемкости устранения классифицируются на три группы сложности: 1- отказы, устраняемые заменой или ремонтом легкодоступных деталей; 2 -отказы, устраняемые заменой или ремонтом легкодоступных агрегатов и механизмов без их разборки с возможным раскрытием внутренних полостей; 3 -отказы, устраняемые разборкой или расчленением основных агрегатов. Анализ статистической информации позволил определить характер распределения и изменения отказов (рис. 3).

/ ТШШЮСАк ЮИМС

32

ш. отк

ДВ 4

М

^2

/3

I, ч

0 12 3 4

Рисунок 3 - Влияние продолжительности технологической обкатки двигателей Д-240 на количество эксплуатационных отказов первой (1), второй (2) и третей (3) групп сложности

На долю первой группы сложности приходится 49% отказов, второй - 36% и третей - 15%. Увеличение времени испытания до 5 часов уменьшает число отказов первой группы сложности в 1,2 раза, второй - в 1,4 раза и третей - в 2,2 раза. Стоимость заменённых деталей и ремонтных работ при устранении отказов последней группы во много раз

Р(0 0,8

0,6

превосходит менее сложные виды, поэтому их снижение даёт пропорциональное сокращение эксплуатационных издержек. За этими же группами двигателей продолжались наблюдения до капитального ремонта, вероятность их безотказной работы приведена на рис. 4.

0,4 0,2 0,0

2'

-

0 1000 2000 3000 4000 % моточ Рисунок 4 - Вероятность безотказной работы двигателей Д-240, обкатанных по одно- (1), трёх- (2) и пятичасовым (3) режимам

Двигатели первой группы все достигли предельного состояния к 3500 моточасов, второй - к 4500 моточасов, а третей - к 5500 моточасов. Средний ресурс их соответственно составил 2760, 2955 и 3410 моточасов. Таким образом, увеличение времени стендовой обкатки позволяет снизить после-ремонтную дефектность и повысить долговечность дизелей. Расчеты показали, при пятичасовом режиме приработки затраты на ремонт двигателей с учётом издержек на устранение большего числа отказов повышаются на 20%, но эксплуатационные затраты сокращаются на 45%. Экономия создается из-за снижения количества отказов, простоев и кратности ремонтов техники.

Список литературы

1. Стрельцов В.В. Формирование поверхности трения при обкатке двигателей / В.В. Стрельцов. С.Н. Девянин. А.С. Носихин // Техника и оборудование для села. - 2011. - № 8. - С. 44-45.

2. Королев А.Е. Анализ процесса приработки двигателей / А.Е. Королев // Приднепровский научный вестник. - 2017. - Т.1. - №8. - С. 76-79.

3. Андруш В.Г. Выбор рационального режима обкатки двигателей после ремонта / В.Г. Андрущ // Агропанорама. - 2008. - № 5. - С. 39-44.

4. Королев А.Е. Технологический прогон ремонтируемых изделий / А.Е. Королев // Вестник Государственного аграрного университета Северного Зауралья. - 2015. - №4. - С. 105-109.

5. Королев А.Е. Распределение отказов двигателей / А.Е. Королев // NovaUm. Ru. - 2017. - №10. -С. 41-45.

6. Острейковский В.А. Теория надежности / В.А. Острейковский. - М.: Высшая школа, 2003. -463 с.

7. Костерев В.В. Надежность технических систем и управление риском / В.В. Костерев. - М.: Мифи, 2008. - 280 с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.