CC BY
10УДК 631.37:005
К ОБОСНОВАНИЮ ПАРАМЕТРОВ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОМ ЭКСПЛУАТАЦИЕЙ МТП В АПК
А.В. Дунаев, В.Е. Тарасенко
Аннотация. Цель исследования - уточнить подход к обоснованию нормативных значений диагностических параметров тракторов. Методы. Проведен анализ известных наработок и НТД по теме с 1960 г. Результаты. Показано, что оптимизация нормативных значений диагностических параметров деталей, сопряжений, узлов, агрегатов машин, сроков их службы и т.п. все еще весьма актуальна для инженерной службы АПК. Однако до сих пор мало практичных оперативных для этого рекомендаций, хотя главный подход к обоснованию нормативов технической эксплуатации машин известен с 1925 г. - технико-экономический по минимуму прямых и косвенных суммарных удельных затрат и издержек на технический сервис. С таким подходом наработки ученых АПК и автотранспорта известны, а наиболее широко они выполнены проф. Михлиным В.М. Однако, обоснование им величин допускаемых диагностических параметров с.-х. тракторов абстрактное, трудоемкое и широко не реализованное. Учитывались лишь постепенные параметрические диагностические параметры, а реальные механические отказы остались вне внимания. Чрезмерно завышено влияние допускаемых значений диагностических параметров на надежность и ресурс объектов контроля. Выводы. В работе предложено оптимизировать величины параметров, управляющих техническим сервисом, из условия достижения бухгалтерских затрат на технический сервис конкретного объекта к стоимости аналогичного нового или отремонтированного объекта.
Ключевые слова: отказ, параметр технического состояния, допускаемое и предельное значения, технико-экономическое обоснование, затраты на технический сервис.
Введение. Машинно-тракторный парк АПК многих стран включает до сотен тысяч тракторов, десятки тысяч комбайнов, сотни тысяч иных машин и орудий. Так в АПК РФ по официальным данным МСХ имеется около 450 тыс. тракторов, более 70 тыс. зерноуборочных комбайнов при обеспеченности их в АПК на 35-60 %. Но заметную их долю составляют машины со сроком службы более 10 лет. Аналогично положение и в других подразделениях АПК.
Списание техники АПК в РФ превосходило её обновление. МТП АПК РФ ослаблен количественно и качественно. Поэтому коэффициент технической готовности МТП к выходу на поля составляет 82-85 % при 95-97 % в 80-е гг., а наработка агрегатов на отказ уменьшилась более чем в 2 раза. Увеличены затраты на ремонт МТП, составляющие, не менее 50 млрд. руб. в год, ежегодно ремонтируется 50-55 % тракторов. Перед владельцами техники стоит задача сохранения МТП и бережного его использования. Это требует четкой работы инженерной службы АПК.
Согласно [7] и ГОСТ 20793 в планово-предупредительной системе технической эксплуатации тракторов рекомендуется комплекс плановых ТО-1, ТО-2, ТО-3 и ТО-3 перед исчерпанием эксплуатационного ресурса с определением остаточного ресурса их агрегатов. Для современных машинах периодичность ТО включает 50, 100, 250, 500, 1000 и 2000 мото-ч. В стандартной НТД РФ предусмотрены текущие и капитальные ремонты тракторов, текущие
ремонты остального парка. При плановых ТО всех машин обязательны очистительные, смазочно-заправочные и простые регулировочные работы. А сложные регулировки и ремонт рекомендуется проводить только по потребности по результатам диагностирования [7].
Однако в реальности порядок ТО тракторов часто нарушается, ТО совмещают с текущим ремонтом, особенно при устранении отказов, а ремонты административно проводят в осенне-зимний период. Должное диагностирование машин проводится редко, а дилерский сервис современных машин содержит периодичность и номенклатуру сервисных работ на основе данных бортовых систем их контроля.
Конечно, участившиеся реальные отказы старой техники с её остановкой вынуждают устранять отказы вне плана. Но и в 80-е гг. диагносты АПК СССР в основном работали на выявление и устранение внезапных, не прогнозируемых отказов, а также по несложному текущему ремонту машин с заменой форсунок, ремней и другого из состава диагностических комплектов.
Вопросы оптимизации технического сервиса МТП АПК ныне обострились. А исторически они начаты в 1925 г. по строку службы объектов контроля технико-экономическим методом, при котором их эксплуатацию заканчивают, когда наступает минимум суммарных удельных затрат и издержек на технический сервис [4]. Графический метод решения этой задачи впервые был предложен в СССР инженером наркомата путей сообщения Васильевым ВО* по «зависимости величин отчислений и расходов на возобновление имущества железнодорожных предприятий в размерности на 1 т. веса паровозов»**.
Примечание: *Васильев В.О. Отчисления и расходы на возобновление имущества железнодорожных предприятий. Сб. «Материалы по вопросу о возобновлении основного капитала железных дорог. Труды экономического бюро НКПС, М., 1925. ** Р.Н. Коллегаев Определение наивыгоднейших сроков службы машин. М.: Изд-во Экономической литературы. 1963. 228 с.
Глубоко технико-экономический метод оптимизации показателей технической эксплуатации МТП с 70-х гг. развит в ГОСНИТИ проф. Михлиным В.М. [8], доведен им до универсального использования по номограммам, таблицам, что получило признание также в Венгрии и в ГДР.
Основная задача управления надежностью техники заключается в обеспечении наиболее полного использования ее ресурса с приемлемым уровнем надежности. При этом прогнозирование изменения даже постепенно ухудшающихся диагностических параметров с параметрическими отказами все же позволяет полнее реализовать заложенные ресурс и эффективность работы объектов контроля. Лучше это достигается при проведении с диагностированием качественного ТО. Все это глубоко и разносторонне изложено работами проф. Михлина В.М., в т.ч. в [8], анализируемой ниже.
В первом разделе [8] рассмотрены общие вопросы надежности и диагностирования, во втором углубленно разрешались проблемы прогнозирования и оптимизации показателей постепенных, параметрических отказов: безотказности, остаточного и полного ресурса элементов; допускаемых значений диагностических и структурных параметров элементов; замыкающего звена размерной конструкторской цепи механизма; вероятности правильного диагностирования; оптимизации периодичности диагностирования; особенности разработки технических требований на ремонт деталей и сопряжений. В третьем разделе [8] предложены
приемы решения некоторых проблем организации управления состоянием машин по результатам их диагностирования.
Конечно первый фундаментальный подход в [8] по оптимизации нормативов технической эксплуатации МТП АПК (и не только), выполненный на острую потребность своего времени, не мог быть идеальным, особенно из-за разнообразия факторов технической эксплуатации, вида отказов и неисправностей машин. Так вне внимания остались внезапные аварийные отказы.
Работа [8] оперировала только с прогнозируемыми, постепенными, параметрическими отказами, не приводящими к внезапным механическим аварийным отказам, лишь с постепенным ухудшением функционирования узлов, агрегатов, машин. Поэтому в [8] вынужденно было принято, что износ деталей, узлов, агрегатов и другие проявления их неисправностей приводит к таким «отказам», которые можно предотвращать при ТО. Однако в практике происходят и внезапные аварийные отказы, которые в [8] остались вне внимания.
Все же известны и приближенные решения вопросов технического сервиса МТП АПК [6, 9, 10-14]. А по постепенным диагностическим параметрам в иных [1] отраслях имеется и трехступенчатая система их нормативных величин.
Изложенное вызывает необходимость дальнейшего изучения проблемы и разработки оперативных практичных рекомендаций для инженерных служб АПК.
Цель исследования: уточнить значимость допускаемых, предельных значений и номенклатуру диагностических параметров с.-х. тракторов. Материалы и методы исследования: Проведен анализ исследований и НТД по технической эксплуатации с.-х. тракторов в АПК СССР и в РФ с 1925 г.
Результаты и их анализ. Для оптимального проведения технической эксплуатации МТП важны точное определение номенклатуры параметров технического состояния деталей, узлов и агрегатов машин, их допускаемых и предельных значений, периодичности контроля, методика определения остаточного ресурса агрегатов и назначения им срока и объема ремонтных работ. В этом отношении в 70-80-х гг. превалировали наработки проф. Михлина В.М. [8]. Но, к сожалению, им присуща некоторая академическая абстрактность, отрыв от реальности.
Особенности проблемы по первому аспекту: сложность целевых функций совместной оптимизации допускаемого значения Б0 диагностического параметра и межконтрольной наработки 1т по универсальному экономическому критерию - минимуму суммарных удельных затрат и потерь «О» на единицу наработки машины (1):
где Q - предполагаемая вероятность отказа элемента в эксплуатации после проведения превентивных ремонтно-обслуживающих работ (РОР);
А и С - ориентировочные затраты на устранение последствий отказа элемента в эксплуатации, на предупреждение отказа превентивным ремонтом,
(1)
а также остаточного ресурса !ост агрегатов перед ремонтом:
(2)
Та Тср - теоретические значения ресурса объекта исследований,
Кп - примерное среднее число диагностирования элемента до его капитального ремонта,
В - примерные издержки на каждое диагностирование.
Примечание: 1. В формулах (1 и 2) предусмотрены затраты на вынужденный и на превентивный ремонты объекта контроля. Однако превентивный ремонт противоречит стратегии технического сервиса [7] для наиболее полного использования эксплуатационного ресурса объекта, когда ремонт рекомендуется проводить только по потребности (по результатам диагностирования) при исчерпании ресурса. Ремонт до неполного исчерпания, например, остаточного ресурса, вынужденно проводят в осенне-зимний период, а в период полевых работ предупредительных ремонтов нет, в них ремонт проводят только при аварийном отказе с остановкой техники.
2. Вероятность вынужденного ремонта для устранения последствий отказа в эксплуатации и вероятность превентивного ремонта для предупреждения отказа в формулах (1, 2) в сумме равна единице, что спорно, т.к. такие ремонты могут быть не зависимыми.
Таким образом, прием, реализованный в формулах (1, 2) имеет лишь исторический
аспект.
По подобным (1, 2) расширенным выражениям в [8] оптимизируются и другие параметры, управляющие надежностью машин с учетом дискретных, непрерывных издержек и потерь при ТО и ремонте машин по сложным, весьма трудно реализуемым формулам, практически не нашедших реального применения. Для реализации формул (1, 2) требуется длительный и трудоемкий сбор технико-экономических данных по отказам, затратам на их устранение, по реальному ресурсу агрегатов, что практически не выполнимо. Изложенные в [8] методы оптимизации реализованы и в компьютерной «Комплексной программе ТУРБО-НЭК оптимизации управляющих в технической эксплуатации нормативных значений её показателей», где также требуется ввод более десятка величин, определение которых крайне сложно или не возможно.
Примечание: Для корректности следует учесть, что для реализации подходов в (1, 2) разработаны соответствующие номограммы, резко упрощающие определение величин управляющих параметров
Так как в доремонтном периоде никакие предупредительные воздействия не проводят, то формула (1) с учетом в ней затрат почему-то двух ремонтов не правомерна. А в периоде от первого до второго ремонта ситуация сложнее. И представляется, что прием в формуле (2) скорее пригоден для оптимизации полного срока службы машин, а не для остаточного. Правда, остаточный ресурс гост детали, сопряжения, узла, агрегата предложено в [8] вычислять и просто, из геометрических соотношений параметров кривой изнашивания (гтеор/гконтр — ы„/и1):
гост — г?
контр
(
X
и (г)
-1
(3)
где гконтр - наработка в момент контроля с измеренным при этом значением и(г) диагностического параметра,
ип - предельное значение диагностического параметра при достижении предельной наработки гтеор,
и
п
а - показатель степени динамики диагностического параметра: а <1 при затухающей динамике, а ~ 1 при равномерном линейном изнашивании в легких сопряжениях, а >1 при прогрессирующей динамике показателей.
Особенности проблемы по второму аспекту: учитываются, как основной поток, только прогнозируемые, постепенные, параметрические отказы, не приводящие к внезапным механическим аварийным, к остановке машин на ремонт, хотя и с постепенным ухудшением функционирования узлов, агрегатов, машин, а реальные отказы - вне внимания.
Ухудшение функционирования деталей, узлов, агрегатов с их изнашиванием (снижение мощности, повышение расхода топливо-смазочных материалов, электроэнергии, снижение качества работ) называют параметрическими отказами, не приводящими к реальным отказам с остановкой работы машин, оборудования. И поэтому изначально проф. Михлин В.М и делал в своих обоснованиях малозаметную, мало кем учтенную, но принципиально важную, оговорку, что после превышения даже предельных значений постепенных диагностических параметров «объекты контроля дорабатывают до ТО или до планового ремонта» с увеличением их ресурса на Д11. Остановки машин естественно нет и при превышении допускаемых значений постепенных диагностических параметров. Поэтому в формулах (1 и 2) и в подобных в [8] не корректно использовать полную вероятность отказов, а также предварительные затраты на их предупреждение.
Но главные, по 1 -й группе, отказы (разрушения, деформации, прогары, прорывы газов, жидкостей, заклинивание с прекращением работы узла, агрегата, машины и отправкой их в ремонт) происходят внезапно, не прогнозируемы, не управляемы. Они возникают из-за развития, зависящего от условий эксплуатации и качества ТО, скрытых неконтролируемых дефектов деталей, полностью нарушающие работу машин.
В НТД и в [8] используются такие не совсем четкие определения отказов:
- отказ - это событие, заключающееся в нарушении работоспособности объекта... выражается в достижении параметром состояния, определяющего работоспособность, предельной величины, установленной в НТД;
- отказы. могут быть постепенными и внезапными. Постепенные. характеризуются плавным изменением одного или нескольких параметров. до предельного значения. Внезапные отказы вызываются скачкообразным изменением параметров состояния до предельного значения;
- в БСЭ (т. 17, с. 412) дано определение неисправности, связанное с отказом, «как возникающего вследствие повреждения или отказа, который приводит устройство в неработоспособное состояние... Там же (т. 17, с. 205): приведено основное понятие в теории надежности - понятие отказа, как утраты работоспособности, наступающей внезапно, либо постепенно.
И в практическом понимании отказ - это потеря работоспособности,
функционирования детали, узла, агрегата с остановкой машины. Для тракторов, отказ - это прекращение их работы и постановка на РОР для устранения механического, а не параметрического отказа. При этом отказы по структурным, ресурсоопределяющим параметрам устраняют ремонтом, а ухудшение функциональных - работами ТО. Но при диагностировании в [8] контролируют только постепенные «параметрические» диагностические параметры, не обусловливающие механические отказы. А реальные тяжелые отказы не рассмотрены. Но ведь и изначально диагносты АПК на 2/3 летом и 1/3 зимой вели не плановое, а заявочное
диагностирование, устранение причин отказов остановленных машин [8]. Из анализа следует, что рассматриваемые материалы уводят от главных проблем отказов.
Возможно и такое представление отказов (таблица 1), по которому технико-экономические оценки различных отказов должны быть специфичными. А возможному прогнозу внезапных отказов наконец-то должно быть уделено должное внимание. Но в НТД на ТО и на диагностирование МТП до сих пор нет рекомендаций по выявлению их признаков для своевременного их предотвращения (пониженное давление, вспенивание, шлам, «свертывание капельной пробы» масел, стуки, шумы, повышенная температура, запахи гари, пропуски газов, выброс масляного тумана и пены и др.). И разработка таких рекомендаций - неотложна.
Таблица 1. Возможное представление особенностей отказов для МТП АПК
Механические, прогнозируемые органолептике с потерей работоспособности: не инструментально, но ожидаемые по Параметрические, без потери работоспособности узлов, агрегатов, машин
Детали, Системы воздушные, Масла, По По По По
сопряжения, гидравлические, смазки, качеств затратам произ- другим
узлы, агрегаты электрические, охлаждения, рабочие у водитель показате
смазки, контроля среды -ности лям
Примечание: Некоторые отказы могут вызывать экологический ущерб, ДТП с человеческими жертвами. По деталям, узлам, агрегатам машин, от которых зависит техническая и экологическая безопасность, допускаемые величины параметров их состояния должны задаваться из условия обеспечения максимальной их надежности.
В [8] по параметрическим отказам сделаны некоторые уточнения:
- останавливают машину в межконтрольном периоде на ремонт только при явно выраженных отказах, т.е. при нарушении её работоспособности;
- при отсутствии явных признаков отказа часть «отказавших» составных частей восстанавливают после очередного диагностирования при ТО, что увеличивает реализованный ресурс на величину Аг от момента проявления скрытого (например, параметрического) отказа до восстановления составной части.
Но формулы (1, 2) не учитывают непрерывные издержки по параметрическим и по внезапным отказам. Для учета постепенных в [8] предложены еще более сложные формулы с более 10-ю трудно или невозможно определяемыми величинами.
Отсюда полагаем, что формулы (1, 2) и им подобные в [8] заменили реальные механические отказы с потерей работоспособности машин условными отказами, которым соответствует уменьшение производительности, качества работ, увеличение расхода топливо-смазочных материалов и затрат на ТО машин.
В НТД на техническую эксплуатацию МТП до сих пор нет рекомендаций по контролю развития и предупреждению возможных внезапных отказов по качественным признакам и некоторым измеряемым показателям. А знание соотношения между псевдоотказами и внезапными аварийными (рис. 1), тяжести тех и других позволит точнее оптимизировать подходы к организации технического сервиса МТП АПК.
«Выгорание» дефектов во внезапных отказах; Прогнозируемые отказы
▲
Наработка
Рисунок 1. Предполагаемое соотношение частости (9) отказов изделий машиностроения
Целесообразно также определиться: считать ли отказами регламентированные изготовителями машин операции по смене масел, смазок, жидкостей, фильтров, регулировки механизмов, являющихся естественными процессами функционирования объектов, заданные их конструкцией.
Согласятся ли изготовители машин, что скрупулезно, с периодичностью 50, 100, 250, 500, 1000 и 2000 ч или мото-ч, регламентированные ими РОР, как естественные элементы функционирования машин нужно считать отказами и с тем, что рекомендованный ими по исчерпанию ресурса ремонт (текущий, средний, капитальный) считать отказом? Ведь реальный отказ - это полное нарушение работоспособности объектов контроля с отправкой их в ремонт.
Особенности проблемы по третьему аспекту: преувеличена роль допускаемого значения диагностического параметра, как управляющего, что он якобы «обеспечивает максимальную эффективность эксплуатации и ремонта «по выбранному критерию». Но это противоречит стратегии [7] и практике ТО и ремонта машин. Ведь управление их надежностью по ресурсным параметрам проводится лишь своевременным текущим, капитальным ремонтами при исчерпании остаточного ресурса объекта контроля или после внезапного отказа.
Практикам ясно, что какая-либо оптимизация допускаемых значений ни по «постепенным» показателям, ни по главным непрогнозируемым отказам не уменьшает их вероятность, не повышает ни ресурса, ни надежности машин, не изменяет время наступления отказов, обусловленное реальной интенсивностью ухудшения состояния элементов машин, зависящей от их совершенства, условий эксплуатации, качества ТО. Отказы возникают независимо от любых величин допускаемых диагностических параметров, только при их, переменчивых в практике, предельных величинах. Поэтому никакая оптимизация величин допускаемых значений диагностических параметров не эффективна. Ведь и с предельными величинами постепенных диагностических параметров объекты контроля без реальных отказов дорабатывают до планового ТО или ремонта. Допускаемые значения параметров служат лишь для прогноза времени ремонта, расчета остаточного ресурса, подлежащего уточнению практикой. А по оптимизации предельных значений постепенных диагностических параметров, ясно, что при их наступлении «объекты контроля все же дорабатывают до полного исчерпания эксплуатационного ресурса или же до планового ТО или ремонта [8]. Отсюда попытки новой «оптимизации» в [2, 3, 15] бесперспективны. Но все показатели качества работы объектов контроля можно улучшать нетрадиционной триботехникой [5].
Конечно, роль допускаемого значения для регулируемых при ТО параметров не умаляется, но оно не панацея. А контроль и воздействие на них не дают оснований задавать по ним остаточный ресурс.
Следует учесть, что допускаемые и предельные величины диагностических параметров с.-х. тракторов в СССР обосновывались эмпирически в 60.. ,80-е гг. для техники тех времен. А для современной техники они требуют нового обоснования. Причем обоснование предельных величин на порядок важнее, чем допускаемых. Но предпосылок к такой работе мало: в Минсельхозе РФ управлению техническим состоянием МТП должного внимания нет. Но распространение бортовых систем контроля может частично решать эту проблему.
Особенности проблемы по четвертому аспекту. После ремонта трактора, его агрегатов мы имеем другие объекты с худшими функциями, ускоренной динамикой изнашивания и деградации работоспособности. Ресурс отремонтированных агрегатов по разным данным составляет 40-70 % от ресурса новых. А, как известно, большая доля парка тракторов МТП АПК РФ прошла ремонт, а часть - неоднократно. Поэтому функция (1) в [8] может иметь вид:
Таким образом, «прозрачного» решения оптимизации допускаемых значений диагностических параметров в фундаментальной работе [8] нет, а реальные отказы - вне внимания. Изложенное вызывает большие сомнения к достоверности и других в [8] рекомендаций. Но последователи [2, 3, 15] проф. Михлина В.М. еще усугубляют неверную картину проблем технического сервиса МТП АПК. Ими распространяется глубокое заблуждение, что уточнение величин допускаемых значений диагностических параметров может в 3,5-5 раз уменьшать вероятность отказов машин. Но ведь и при превышении предельных значений диагностических параметров с «параметрическими отказами» потери работоспособности машин (отказа) не наступает. А действительные внезапные механические отказы не прогнозируемы, не управляемые, по ним оптимизация диагностических параметров не возможна.
Такова всемирно-историческая практика технического сервиса и противоречить ей можно лишь при кабинетном в [2, 3, 15] отрыве от неё.
В работах [2, 3, 15] сделана и попытка обосновывать допускаемые при капитальном ремонте износы деталей с учетом фактических скоростей их изнашивания. Однако здесь проигнорированы нормативы технологий ремонта, основанные на конструктивных требованиях к деталям и сопряжениям, апробированные десятилетиями и закрепленные в НТД и в стандартах на техническую эксплуатацию МТП АПК [7, 9-14], полностью проигнорирована триботехника, не учтено, что данные о скоростях изнашивания деталей получать почти не возможно и использовать их проблематично. При этом искусственный график В.М. Михлина [8, рис. 2.4] веера прямых динамики диагностических параметров, измеренных 4 раза при ТО-3 через периоды гт до первого ремонта объекта, не совсем корректно представлен графиком изнашивания несменяемых деталей, но уже до 7-го ремонта. И как оценивать попытки авторов [2, 3, 15] вводить такие представления в государственные стандарты?
(4)
Из изложенного следует, что для оптимизации проведения работ технического сервиса машин в АПК нужна разработка простых оперативных рекомендаций и апробация их практикой. Например, оптимальные сроки службы машин, предельные значения диагностических параметров предлагается назначать исходя из приближения суммы издержек и потерь на техническую эксплуатацию машин (с потерями от ухудшения их работоспособности) к стоимости новых или отремонтированных аналогов. А допускаемые значения характеристик деталей, годных к капитальному ремонту дизелей утверждены в соответствующей [11] НТД.
Из последних практичных наработок известна система интегральной оценки изношенности машины и её агрегатов в Красноярском ГАУ [13, 14], на основе которой оптимизируется содержание ремонтных работ для разных предприятий АПК. Приведена методика расчета величин этих оценок для назначения полнокомплектного ремонта машины, или замены отдельных её агрегатов при текущем ремонте новыми или капитально отремонтированными. К этому разработана диаграмма предельных изношенностей машин для оптимизации состава ремонтных работ с разным их содержанием и стоимостью, зависящей от возможностей сервисных производств. Эти разработки учтены в подготовленной современной редакции ГОСТ 20793.
Дополнительный аспект из практики. Важное значение в оценке технического состояния машин и в управлении их техническим состоянием, в определении объема работ ТО и текущего ремонта машин имеют заявки (данные) от их операторов. Естественно, что опытные водители постоянно следят за работой машин и иногда замечают изменение давления моторного масла, увеличение его уровня в маслобаке, перерасход топлива, изменение дымления и характера шума выпуска отработавших газов, изменение звука от работы турбокомпрессора, перегрев, протечки масел, жидкостей, новые стуки и шумы в двигателе, КП, ведущих мостах, отклонения в работе тормозов, рулевого управления, системы охлаждения, ходовой части, неисправности контрольных приборов и другое, порой аварийного характера. И ответственные службы сервиса по таким заявкам проводят внеплановые работы по выявлению причин неисправностей и их устранению. Причем, в некоторых службах имеется оправданная прогрессивная практика, полного совмещения, вопреки стандартным рекомендациям, работ ТО и текущего ремонта.
Полезно в документы на машины постоянно вносить данные о важных проведенных работах текущего ремонта, но часто этого нет.
Новую ситуацию в техническом сервисе машин обусловили бортовые системы контроля, которые выдают необычный и широкий спектр диагностических показателей и признаков в цифровой и символьной форме. Сочетание данных бортовых систем контроля с традиционными диагностическими параметрами и качественными признаками может сформировать современный их перечень. Это дает возможность непосредственно, оперативнее и эффективнее управлять техническим обслуживанием и ремонтом машин без использования абстрактных теорий прошлого века. Этому должны соответствовать и новые технологии технической эксплуатации МТП.
Нетрадиционный аспект. С начала нулевых годов возникли новые диагностические параметры: экономия топливо-смазочных материалов (5... 17%) и увеличение эксплуатационного ресурса машин и оборудования (в 1,5-3 раза). Они стали благодаря масштабному введению в масла серпентиновых трибосоставов Петербургских компаний: СУПРОТЕК с филиалом в Чехии (47 составов до 100000 флаконов в месяц для 30 стран Европы), Руспромремонт (6 составов), Энион-Балтика, РеалИнПроект (составы типа Fe-do в
РФ, в Финляндии и Японии), пяти компаний Подмосковья с десятком составов, составы Екатеринбурга для промышленного оборудования Урала. Известны и наноалмазные составы от РеалДзержинск, Омска, Минской СИНТЫ. Новыми являются Красноярские наноразмерные хлопья GRAF-SB к 20 маркам масел в КНР.
Конкуренцию нетрадиционной триботехнике составляет известная с прошлого века эмиссия зарядов в масла с теми же значениями новых диагностических параметров.
Изложенное расширяет возможности управления надежностью машин и оборудования на новой основе.
Заключение
Из проведенного анализа могут быть сделаны такие выводы:
1.Так как превышение предельных значений диагностических параметров по «параметрическим отказам» к фактическим отказам (с остановкой машин на ремонт) не приводит, то прямое использование функций (1, 2) не правомерно.
2.Износ и нарушение работоспособности деталей, узлов, агрегатов, их отказы обусловлены лишь интенсивностью их изнашивания и развитием скрытых дефектов, зависящих от совершенства объектов контроля, от условий эксплуатации и качества РОР. Поэтому, вопреки новациям [2, 3, 15], псевдооптимизация величин допускаемых диагностических параметров не изменяет время наступления ни внезапных, ни «параметрических» отказов, возникающих при достижении предельных величин параметров, не зависящих от допускаемых величин, не уменьшает ни вероятность, ни число фактических и «параметрических» отказов, не увеличивает надежность машин. Ведь, как и писал проф. Михлин В.М., объекты контроля «дорабатывают до предельных состояний и исчерпания остаточного ресурса». Отсюда большее внимание следует уделять внезапным отказам. Вместе с этим наступление «параметрических отказов» нужно существенно сдерживать качественным ТО с инновационными приемами нетрадиционной триботехники.
3. По внезапным аварийным отказам в эксплуатации МТП АПК следует учитывать:
- математический аппарат теории управления надежностью [8] для них не применим,
- актуальны работы по их систематизации, номенклатуре их признаков, разработка рекомендаций по их выявлению и мер по предотвращению отказов,
- выявление развития признаков механических отказов возможно органолептически (осмотр, контроль ремней, цепей, ослушивание, контроль гари, капельной пробы масел, проверка в тестовом режиме) и инструментально, например, прибором ИКУ-1Д ультразвуковой эмиссии под механическим напряжением, контроль различных утечек.
4. Преувеличение роли допускаемых значений диагностических параметров в [2, 3, 8, 15] по параметрическим псевдоотказам, игнорируя реальные механические, усугубляется игнорированием реальной приремонтной комплектации и практики изнашивания. Ужесточение допускаемых величин диагностических параметров лишь увеличивает расчетный остаточный ресурс объектов и обусловливает более частое его определение. Новации [2, 3, 15] резко усугубляют ошибки [8], не продуктивны, еще больше уводят от проблем отказов. А для назначения допускаемых величин диагностических показателей можно использовать давно известные критерии и показатели.
5. Достоверное определение, особенно для современных машин, предельных величин диагностических и структурных параметров на порядок важнее, чем псевдооптимизация допускаемых величин. А для оперативности определения оптимального срока и старой, а особенно современной, техники можно использовать условие достижения равенства затрат на её техническую эксплуатацию к стоимости новой или отремонтированной техники, что
предложено в [4], поддержано Чечетом В.А. и одобрено в [8] проф. Михлиным В.М. Такой подход по просьбе руководства АТП горнорудного комбината «Эрдэнэт» [4] апробирован на примере пяти большегрузных автосамосвалов БелАЗ-7512. А целесообразность применения отремонтированной техники возможно оценивать по стоимости наработки новых и отремонтированных объектов, что известно в технико-экономической оценке ремонта деталей машин.
6. Изложенное показывает большие трудности и ограниченность подхода к оптимизации порядка технической эксплуатации МТП АПК, необходимость для этого разработки оперативных практичных рекомендаций с использованием бортовых систем контроля машин. Технико-экономические показатели в этом оперативно можно определять по традиционной бухгалтерской отчетности предприятий. Это проще, достовернее, не огульно, а конкретнее для каждой новой или отремонтированной машины.
Список использованных источников
1. ГОСТ 20759-90 Дизели тепловозов. Техническое диагностирование и прогнозирование остаточного ресурса методом спектрального анализа масла. М.: ИПК Изд-во стандартов. 1991. 24 с.
2. Денисов В.А., Соломашкин А.А. Обеспечение безотказной работы деталей машин с использованием новой системы переменных допусков. Инженерные технологии и системы. 2020. Т. 30. № 1. С. 76-91.
3. Дорохов А.С., Денисов А.В., Соломашкин А.А., Герасимов В.С. Стратегии технического обслуживания и ремонта сельскохозяйственных машин. Технический сервис машин. 2020. № 3 (140). С. 38-48.
4. Дунаев А.В., Соловьев С.А. Исследование диагностических параметров, разра-ботка методов и средств их контроля для совершенствования диагностирования и технического обслуживания МТП АПК. М.: ГОСНИТИ. 2014. 360 с.
5. Дунаев А..В. Нетрадиционная триботехника. Некоторые итоги развития в России. Монография. Lambert Academic Publishing. 2018. 217 с.
6. Игнатьев Г.С. Приремонтное диагностирование и необезличивание составных частей агрегатов с.-х. техники. Докторская диссертация. Челябинск. 1989.
7. Комплексная система технического обслуживания и ремонта машин в сельском хозяйстве. М.: ГОСНИТИ. 1985. 144 с.
8. Михлин В.М. Управление надежностью сельскохозяйственной техники. 1984. М.: Колос.336 с.
9. Рекомендации по постановке машин на ремонт по результатам диагностирования. М.: ГОСНИТИ. 1979. 37 с.
10. Рабинович А.Ш., Шаровский A.A. Технико-экономические критерии и оптимизация ресурсов машин. Надежность и контроль качества. 1977. № 7. С. 24-25.
11. РТМ 10.16.0001.008-89. Предельные и допускаемые параметры дизелей, их деталей и сопряжений. М.: ГОСНИТИ. 1989. 100 с.
3. 12. ТУ 303-10.0064-92. Методы определения допускаемого отклонения параметра технического состояния и прогнозирования остаточного ресурса составных частей агрегатов машин. М.: ИПК Изд-во стандартов. 1992. 17 с.
13. Ушанов В.А. Практическое использование результатов оптимизации параметров системы ТОР для повышения эффективности эксплуатации машин. Труды КрасГАУ. Красноярск: 1995. С. 5 - 6.
14. Ушанов В.А. Исследование и оптимизация параметров системы ТО и ремонта машин и их использования при прогнозировании технических услуг в АПК Восточной Сибири. Докторская диссертация. Красноярск. 1999.
15. Черноиванов В.И., Денисов В.А., Соломашкин А.А. Способ определения остаточного ресурса деталей машин. Технический сервис машин. 2020. № 1. С. 50-57.
References
1. GOST 20759-90 Diesel locomotives. Technical diagnostics and prediction of residual resource by spectral analysis of oil. M.: IPK Publishing House of Standards. 1991. 24 p.
2. Denisov V.A., Solomashkin A.A. Ensuring trouble-free operation of machine parts using a new system of variable tolerances. Engineering technologies and systems. 2020. Vol. 30. No. 1. pp. 76-91.
3. Dorokhov A.S., Denisov A.V., Solomashkin A.A., Gerasimov V.S. Strategies of technical maintenance and repair of agricultural machinery. Technical service of machines. 2020. No. 3 (140). pp. 38-48.
4. Dunaev A.V., Solovyov S.A. Investigation of diagnostic parameters, development of methods and means of their control for improving diagnostics and technical maintenance of MTP APK. M.: GOSNITI. 2014. 360 p.
5. Dunaev A.V. Unconventional tribotechnics. Some results of development in Russia. Monograph. Lambert Academic Publishing. 2018. 217 p.
6. Ignatiev G.S. Pre-repair diagnostics and non-identification of components of agricultural machinery units. Doctoral dissertation. Chelyabinsk. 1989.
7. Complex system of maintenance and repair of machinery in agriculture. Moscow: GOSNITI. 1985. 144 p.
8. Mikhlin V.M. Reliability management of agricultural machinery. 1984. Moscow: Kolos.336 p.
9. Recommendations for setting up cars for repair according to the results of diagnostics. M.: GOSNITI. 1979. 37 p.
10. Rabinovich A.Sh., Sharovsky A.A. Technical and economic criteria and optimization of machine resources. Reliability and quality control. 1977. No. 7. pp. 24-25.
11. RTM 10.16.0001.008-89. Limiting and permissible parameters of diesel engines, their parts and interfaces. Moscow: GOSNITI. 1989. 100 p.
12. TU 303-10.0064-92. Methods for determining the permissible deviation of the parameter of the technical condition and forecasting the residual life of the components of machine units. M.: IPK Publishing House of standards. 1992. 17 p.
13. Ushanov V.A. Practical use of the results of optimization of parameters of the TOR system to improve the efficiency of machine operation. The works of KrasGAU. Krasnoyarsk: 1995. pp. 5 - 6.
14. Ushanov V.A. Research and optimization of parameters of the maintenance and repair system of machines and their use in forecasting technical services in the agro-industrial complex of Eastern Siberia. Doctoral dissertation. Krasnoyarsk. 1999.
15. Chernoivanov V.I., Denisov V.A., Solomashkin A.A. Method for determining the residual life of machine parts. Technical service of machines. 2020. No. 1. pp. 50-57.
Дунаев А.В., докт. техн. наук,
Тарасенко Виктор Евгеньевич, к.т.н., доцент, заведующий кафедрой, факультет «Технический сервис в АПК», кафедра Технологии и организация технического сервиса, учреждение образования «Белорусский государственный аграрный технический университет».
TO SUBSTANTIATE THE PARAMETERS OF THE MANAGEMENT OF THE TECHNICAL OPERATION OF THE MACHINE AND TRACTOR FLEET INTHE AGRO-INDUSTRIALCOMPLEX
Annotation. The purpose of the study is to clarify the approach to substantiating the normative values of diagnostic parameters of tractors. Methods. The analysis of known developments and regulatory and technical documentation on the topic since 1960 has been carried out. Results. It is shown that the optimization of the normative values of the diagnostic parameters of parts, interfaces, assemblies, machine assemblies, their service life, etc. is still very relevant for the engineering service of the agroindustrial complex. However, there are still few practical operational recommendations for this, although the main approach to substantiating the standards of technical operation of machines has been known since 1925. - technical and economic to minimize direct and indirect total unit costs and technical service costs. With this approach, the achievements of agricultural and motor transport scientists are known, and they are most widely performed by Prof. Mikhlin V.M. Alone, his justification of the values of permissible diagnostic parameters of agricultural tractors is abstract, time-consuming and not widely implemented. Only gradual parametric diagnostic parameters were taken into account, and real mechanical failures were ignored. The influence of the permissible values of diagnostic parameters on the reliability and resource of control objects is excessively overestimated. Conclusions. The paper proposes to optimize the values of the parameters that control the technical service from the condition of achieving accounting costs for the technical service of a particular object to the cost of a similar new or renovated object.
Keywords: failure, technical condition parameter, permissible and limit values, feasibility study, technical service costs.
DunaevA.V., doctor tech. sciences,
Tarasenko Viktor Evgenievich, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Head of the Department, Faculty "Technical Service in the Agro-Industrial Complex", Department of Technology and Organization of Technical Service, educational institution "Belarusian State Agrarian Technical
University"
