Научная статья на тему 'Комплексный подход к оценке и повышению эксплуатационной надежности дождевальной машины «Фрегат»'

Комплексный подход к оценке и повышению эксплуатационной надежности дождевальной машины «Фрегат» Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
229
45
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ДОЖДЕВАЛЬНАЯ МАШИНА / НАДЕЖНОСТЬ / ИНТЕНСИВНОСТЬ ОТКАЗОВ / ВЕРОЯТНОСТЬ БЕЗОТКАЗНОЙ РАБОТЫ / ИЗНОС / КОЭФФИЦИЕНТ ГОТОВНОСТИ / IRRIGATION SYSTEM / RELIABILITY / FAILURE RATE / PROBABILITY OF FAILURE / WEAR / AVAILABILITY

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Сухарев Денис Владимирович, Журба Виктор Викторович, Чайка Евгений Анатольевич

В статье содержится научно-обоснованный подход к оценке и повышению надежности ДМУ «Фрегат» в условиях эксплуатации Ростовской области. Исследуемыми показателями для элементов с наиболее низким ресурсом являлись: средняя наработка на отказ, среднее время восстановления, вероятность безотказной работы, параметр потока отказов, интенсивность отказов, фактический и допустимый коэффициенты готовности. Проведен анализ основных неисправностей ДМУ «Фрегат», выявлены узлы и элементы, характеризующиеся наиболее низкой надежностью, для которых построены зависимости вероятностей безотказной работы, а также установлена зависимость и разработан порядок расчета оптимальной продолжительности восстановления отказавших элементов для обеспечения допустимого коэффициента готовности. Статистические данные по основным неисправностям отказывавших элементов собирались в течение трех поливных сезонов с 2013 по 2015 гг., были исследованы отказы в результате износа элементов по 17 дождевальным машинам. В результате исследований разработан математический аппарат расчета и сравнительной оценки готовности парков дождевальных машин различных хозяйств к выполнению своих технологических функций при одинаковом и неодинаковом количестве машин. Получена зависимость по определению допустимой продолжительности восстановления элементов, использование которой позволит определить основные направления повышения надежности ДМУ «Фрегат» на этапе эксплуатации.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Сухарев Денис Владимирович, Журба Виктор Викторович, Чайка Евгений Анатольевич

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

AN INTEGRATED APPROACH TO EVALUATE AND IMPROVE THE OPERATIONAL RELIABILITY OF THE FREGAT IRRIGATION MACHINE

The article contains a scientifically based approach to assessing and improving the reliability of DMU "Frigate" in the conditions of the Rostov region. The studied parameters for the elements with the lowest resource were: mean time between failure, mean time to repair, probability of failure, the parameter flow of failures, failure rate, actual and allowable factors of readiness. The analysis of the main faults of DMU "Frigate", identified nodes and elements, characterized by the low reliability, for which the dependences of probabilities of failure-free operation, as well as the dependence and developed the procedure for calculating the optimal duration of recovery of failed elements, to ensure acceptable availability. Statistics on major faults refuse items were collected over the three irrigation seasons from 2013 to 2015, were investigated failures due to wear of the elements for 17 irrigation machines. As a result of the research we developed mathematical apparatus of calculation and the comparative assessment of the readiness of the parks sprinklers of various farms to perform their processing functions at the same and different number of machines. We obtained the dependence for determining the allowable duration of the recovery elements that will allow you to determine the main directions of improving the reliability of DMU "Frigate" during the operational phase.

Текст научной работы на тему «Комплексный подход к оценке и повышению эксплуатационной надежности дождевальной машины «Фрегат»»

УДК 631.347.4; 519.873

05.00.00 Технические науки

КОМПЛЕКСНЫЙ ПОДХОД К ОЦЕНКЕ И ПОВЫШЕНИЮ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ ДОЖДЕВАЛЬНОЙ МАШИНЫ «ФРЕГАТ»

Сухарев Денис Владимирович к.т.н., доцент, РИНЦ 5479-0523

Журба Виктор Викторович к.т.н., доцент, РИНЦ 1453-5517

Чайка Евгений Анатольевич к.т.н., доцент, РИНЦ 7352-1113

Новочеркасский инженерно-мелиоративный институт имени А. К. Кортунова - филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Донской государственный аграрный университет»

В статье содержится научно-обоснованный подход к оценке и повышению надежности ДМУ «Фрегат» в условиях эксплуатации Ростовской области. Исследуемыми показателями для элементов с наиболее низким ресурсом являлись: средняя наработка на отказ, среднее время восстановления, вероятность безотказной работы, параметр потока отказов, интенсивность отказов, фактический и допустимый коэффициенты готовности. Проведен анализ основных неисправностей ДМУ «Фрегат», выявлены узлы и элементы, характеризующиеся наиболее низкой надежностью, для которых построены зависимости вероятностей безотказной работы, а также установлена зависимость и разработан порядок расчета оптимальной продолжительности восстановления отказавших элементов для обеспечения допустимого коэффициента готовности. Статистические данные по основным неисправностям отказывавших элементов собирались в течение трех поливных сезонов с 2013 по 2015 гг., были исследованы отказы в результате износа элементов по 17 дождевальным машинам. В результате исследований разработан математический аппарат расчета и сравнительной оценки готовности парков дождевальных машин различных хозяйств к выполнению своих технологических функций при одинаковом и неодинаковом количестве машин. Получена зависимость по определению допустимой продолжительности восстановления элементов, использование которой позволит определить основные направления повышения надежности ДМУ «Фрегат» на этапе эксплуатации

UDC 631.347.4; 519.873 Technical sciences

AN INTEGRATED APPROACH TO EVALUATE AND IMPROVE THE OPERATIONAL RELIABILITY OF THE FREGAT IRRIGATION MACHINE

Sukharev Denis Vladimirovich

Candidate of Technical Sciences, associate Professor

RSCI SPIN-code=5479-0523

Zhurba Viktor Viktorovich

Candidate of Technical Sciences, associate Professor RSCI SPIN-code=1453-5517

Chaika Evgeny Anatolievich

Candidate of Technical Sciences, associate Professor

RSCI SPIN-code=73 52-1113

Novocherkassk engineering and ameliorative Institute of A. K. Kortunov name - branch of Federal state budgetary educational institution of higher professional education «Don state agrarian University»

The article contains a scientifically based approach to assessing and improving the reliability of DMU "Frigate" in the conditions of the Rostov region. The studied parameters for the elements with the lowest resource were: mean time between failure, mean time to repair, probability of failure, the parameter flow of failures, failure rate, actual and allowable factors of readiness. The analysis of the main faults of DMU "Frigate", identified nodes and elements, characterized by the low reliability, for which the dependences of probabilities of failure-free operation, as well as the dependence and developed the procedure for calculating the optimal duration of recovery of failed elements, to ensure acceptable availability. Statistics on major faults refuse items were collected over the three irrigation seasons from 2013 to 2015, were investigated failures due to wear of the elements for 17 irrigation machines. As a result of the research we developed mathematical apparatus of calculation and the comparative assessment of the readiness of the parks sprinklers of various farms to perform their processing functions at the same and different number of machines. We obtained the dependence for determining the allowable duration of the recovery elements that will allow you to determine the main directions of improving the reliability of DMU "Frigate" during the operational phase

Ключевые слова: ДОЖДЕВАЛЬНАЯ МАШИНА, НАДЕЖНОСТЬ, ИНТЕНСИВНОСТЬ ОТКАЗОВ, ВЕРОЯТНОСТЬ БЕЗОТКАЗНОЙ РАБОТЫ, ИЗНОС, КОЭФФИЦИЕНТ ГОТОВНОСТИ

Keywords: IRRIGATION SYSTEM, RELIABILITY, FAILURE RATE, PROBABILITY OF FAILURE, WEAR, AVAILABILITY

Более половины пашни в России находится в недостаточно увлажненных и засушливых районах южной части страны. Орошение увеличивает урожайность в среднем в 1,5-2 раза, а в засушливые годы в пять и более раз. В связи с этим орошаемое земледелие с применением современных методов и средств является важнейшим условием получения стабильных урожаев [1].

Проблему надежности поливной техники актуализирует ситуация, когда эксплуатируется часть дождевальных машин, отслуживших амортизационный срок и когда в пределах севооборота эксплуатируются машины с различными периодами их эксплуатации, и соответственно, с различными показателями надежности. Данная проблема актуальна в настоящее время и в ближайшей перспективе, когда осуществляется системная и не системная замена выработавшей или вырабатывающей свой амортизационный ресурс техники. Недостаток и низкая готовность поливной техники, приводят к увеличению продолжительности выполнения поливных работ, нарушению агротехнических требований и существенному снижению урожайности [2].

Анализ выхода из строя машин показывает, что 70 % этих случаев происходит из-за преждевременного износа деталей, который является наиболее распространенным видом разрушения и определяет срок службы большинства элементов машин. Надежность как количественную характеристику элементов и систем измерить невозможно, поэтому для расчета надежности необходимо использовать показатели, базирующиеся на анализе данных по отказам, а для получения показателей использовать методы математической статистики [1].

Для разработки комплексного подхода к оценке и повышению

надежности была выбрана дождевальная машина «Фрегат», так как в настоящее время она достаточно распространена в хозяйствах Ростовской области (313 единиц по данным мелиоративного Кадастра 2015 года) и эксплуатируется во многих хозяйствах гораздо больше установленного нормативного срока службы.

Методической основой при проведении работ служили:

- ГОСТ 27.002-89 Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения;

- ГОСТ Р 27.004-2009 Надежность в технике. Модели отказов;

- ГОСТ Р 27.203-2012 Надежность в технике. Управление устареванием;

- ГОСТ Р 27.302-2009 Надежность в технике. Анализ дерева неисправностей;

- ГОСТ 27.301-95 Надежность в технике. Расчет надежности. Основные положения;

- ГОСТ 27.001-95 Система стандартов «Надежность в технике». Основные положения;

- ГОСТ 27.402-95 Надежность в технике. Планы испытаний для контроля средней наработки до отказа (на отказ). Часть 1. Экспоненциальное распределение.

Системный анализ отказов элементов ДМУ «Фрегат» и количественные расчеты проводились на основе методов математической статистики и теории надежности сельскохозяйственного машиностроения. Анализ статистических данных по отказам ДМУ «Фрегат» в результате износа их элементов проводился методом сбора и обработки информации по 10 хозяйствам Ростовской области. Исследуемое количество дождевальных машин составило 17 единиц с различным сроком службы. Минимальное количество низконадежных однотипных элементов ДМУ «Фрегат» для статистической обработки принято - 50 шт., максимальное - 73 шт.

В результате первоначальной обработки основных неисправностей элементов ДМУ «Фрегат» и причин их возникновения сформирована таблица 1 и построен на рисунке 1 совмещенный график зависимости вероятности безотказной работы элементов от продолжительности эксплуатации машины за период наблюдения с 2013 по 2015 годы.

Таблица 1 - Перечень отказов и неисправностей ДМУ «Фрегат» за период наблюдений 2013-2015 гг.

Наименование Средняя Причина отказа Способ Продолжи-

элемента наработка устране- тельность

до ния устранения

наступле- неисправ- неисправно-

ния отка- ности сти, ч

за, ч

Клапан- 1316 Истирание штока Замена 2,1

распределитель (ДМ-06.110) штока

Регулятор ско- 955 Потеря упругости Замена 5,3

рости движе- пружины пружины

ния тележек

(ДМ-06.160)

Регулирующий 1078 Износ из-за низкого Замена 7,2

клапан качества воды клапана

(ДМ-06.240)

Система гид- 1144 Истирание и потеря Замена 0,8

равлической герметичности по- повре-

защиты (ДМ- лиэтиленового тру- жденного

06.010) бопровода участка

Регулирующий 2280 Коррозия металли- Замена 0,7

кран (ДМ-06.690) ческого шара крана

Гидроцилиндр 2157 Истирание эмали- 3,2

в сборе рованной защиты

(ДМ-02.250) вследствие некачественного изготовления

Кран-задатчик 2412 Коррозия металли- Замена 0,7

скорости (ДМ-06.220) ческого шара крана

1 -г

« 0,9

о

| 0,8 « 0,7 § 3 0,6 -

0,5 0,4 0,3 0,2 ОД 0

В- 0,2

к 8 ^

0

500 1000 1500 2000 2500 3000

Время работы, час

Рисунок 1 - Графики зависимостей надежности элементов ДМУ «Фрегат»

1 - клапан-распределитель (ДМ-06.110); 2 - регулятор скорости движения тележек (ДМ-06.160); 3 - регулирующий клапан (ДМ-06.240); 4 - система гидравлической защиты (ДМ-06.010); 5 - регулирующий кран (ДМ-06.690); 6 - гидроцилиндр в сборе (ДМ-02.250); 7 - кран-задатчик скорости (ДМ-06.220);

Как показала статистическая обработка, распределение случайных величин (отказов в результате износа) исследуемых элементов ДМУ «Фрегат» подчиняется нормальному закону, на основании которого рассчитаны и представлены на рисунке 1 зависимости вероятностей безотказной работы.

Сущность комплексного подхода к оценке и повышению надежности заключается в выявлении низконадежных элементов и узлов ДМУ «Фрегат» (представленных в таблице 1), то есть элементов с меньшим ресурсом по сравнению с остальными, определению продолжительности их восстановления (ремонта или замены) в процессе эксплуатации и разработки мероприятий по обеспечению допустимого коэффициента готовности.

от времени работы

Требования к ремонтопригодности дождевальной техники задаются обычно в виде вероятности восстановления работоспособности за отведенное время или в виде среднего времени восстановления tr . Также требования к ремонтопригодности задаются косвенно - через коэффициент готовности Кг, значение которого представлено зависимостью [3]:

t

Kg =, (1)

g t +1

s r

где ts - средняя наработка дождевальной машины на отказ, ч;

tr - среднее время восстановления работоспособного состояния, ч.

Этот показатель имеет смысл вероятности застать работающую дождевальную машину в работоспособном состоянии в произвольный момент времени. Запишем коэффициент готовности машины в виде:

t i i

К = s = 1 = 1 (2)

g t +1 1 +1 lt 1 + к '

s r r/ s r

где kr - коэффициент затрат на восстановление, показывающий, сколько времени требуется в среднем на восстановление работоспособности дождевальной машины для обеспечения одного часа безотказной работы.

При заданном допустимом значении коэффициента готовности, расчетное значение коэффициента готовности при эксплуатации должно быть не ниже допустимого, т.е. должно выполняться условие [4]:

Kg > Kg.a (3)

Это условие будет выполнено, если коэффициент затрат на восстановление будет, как это следует из (1) и (2) удовлетворять условию:

t 1 — K

к = I £ (4)

ls Kg .val

Множество комбинаций ts и tr образует область допустимых вариантов обеспечения ремонтопригодности дождевальных машин. Отсюда сле-

дует, что в процессе эксплуатации необходимо добиться компромисса между средней наработкой на отказ ts и средним временем восстановления tr.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Допустим случай, когда средняя наработка на отказ машины в целом определена исходя из заданной вероятности безотказной работы и равна ts.dm, известно также значение допустимого коэффициента готовности Kg.val. Область допустимых значений среднего времени восстановления машины должна быть ниже некоторого допустимого значения tr.val:

i _ к

t < t = t _g-V± (5)

r r.val s.dm y ■ )

Kg .val

Для дождевальной машины, которая отказывает при отказе хотя бы одного из входящих в нее элементов, среднее время восстановления определяется по зависимости, предложенной авторами [5-11]:

tr = £ —tr.t (6)

i=1 Wdm

где w¡ и adm - параметры потоков отказов i-го элемента и дождевальной машины, соответственно.

Поскольку при расчете показателей безотказности дождевальной машины интенсивности отказов отдельных элементов принимались постоянными, т.е. время безотказной работы отдельных элементов принималось распределенным экспоненциально, то параметры потоков отказов отдельных элементов и системы в целом равны соответствующим интенсивно-стям отказов, так как каждый элемент при замене его после отказа аналогичным образует простейший поток восстановления. Тогда wi = Ái и

Юdm ^dm.

С учетом этого среднее время восстановления дождевальной машины можно записать в виде:

n l n

tr = £ y4.i = £ qtn, (7)

i=1 1dm i=1

где qi - вероятность отказа машины из-за отказа 1-го элемента, полученная при расчете показателей безотказности; ^ - среднее время восстановления г-го элемента.

Учитывая, что 1/ас^т = 1/ 1с1т = ts - средняя наработка машины на отказ, а 1/Щ = V1 = tSJ наработка на отказ г-го элемента, среднее время восстановления работоспособного состояния машины можно записать в виде:

п + п

К = ts Ё т^ = и Ё кп (8)

г=1 ts.i г=1

где кгЛ - коэффициент затрат на восстановление г-го элемента. Подставив полученное значение в формулу (1), получим:

К =■

и 1

л

tS + tS Ё кп 1 + Ё Кл

г=1 г=1

(9)

Отсюда следует, что коэффициент затрат на восстановление машины равен сумме коэффициентов затрат на восстановление отдельных элементов:

К = Ё кгл (10)

г=1

Так как отказ машины наступает в результате отказа одного из ее элементов, то коэффициенты равенства затрат на восстановление имеют равное влияние на коэффициент готовности машины в целом, т.е.:

^ ^ t

г1 = г 2 = = г.п (11)

л2 л.п

Это требование означает, что элемент, отказывающий чаще, должен восстанавливаться быстрее по сравнению с элементом, отказывающем реже. Из (11) с учетом требований (4) получаем, что для обеспечения допустимого коэффициента готовности дождевальной машины допустимое среднее время восстановления каждого ее элемента или узла должно удовлетворять условию:

х £ х , = ^ = (1 Кё'ш1)' (12)

Г .1 Г .1.УШ В.1 ■> К1-**/

П К&.ш1 ■ П

где п - количество элементов дождевальной машины, отказавших за период наблюдений.

Так как фактический коэффициент готовности является комплексным показателем надежности, характеризующим работоспособность той или иной дождевальной машины в целом, то, при наличии статистической информации по отказам элементов дождевальных машин и продолжительности их восстановления, с помощью него можно производить сравнительную оценку работоспособности машин как между собой, так и для общего сравнения комплексов дождевальных машин, эксплуатируемых тем или иным хозяйством. Тогда:

У т .

К = 1=1_— 1

g .{т.х т т т , (13)

у Т,, + у т>, 1+у Кы

1=1 ,=1 1=1

где К^{т,х - общий коэффициент готовности парка дождевальных машин хозяйства;

1 - порядковый номер дождевальной машины;

т - количество дождевальных машин в хозяйстве, шт.;

ТЯ , - средняя наработка на отказ 1-й дождевальной машины, ч;

Ту,, - среднее время восстановления работоспособного состояния 1-й дождевальной машины, ч.;

Кг 1 - средний коэффициент затрат на восстановление 1-й дождевальной машины.

Рассуждая аналогичным образом, получим условие для определения максимально допустимой суммарной продолжительности восстановления работоспособного состояния парка дождевальных машин хозяйства исходя из обеспечения допустимого коэффициента готовности К&

т т т — ^ —'Ш1 ) ' Е ^]

Е тг, £ Е т,,-=Е =—-—(14)

у=1 ;=1 ;=1 т ■т

Однако, предложенная нами зависимость (13), имеет ограничение по практическому применению, связанное с требованием равного количества дождевальной техники в сравниваемых парках хозяйств, так как общий коэффициент готовности парка машин тогда будет тем выше, чем меньше количество дождевальных машин.

Если количество дождевальных машин в хозяйствах различное, то для сравнительной оценки готовности парков машин хозяйств нами предлагается использовать обобщенную функцию желательности Харрингтона:

К =т- • К • •К =

% ^т. х -У % Ят1 £ Лт2 '" % .йт.т т

т

п

п

Е ^

I=1

пп

1Е +Е гг,

I 1=1 I=1

(15)

Полученное значение коэффициента готовности каждой дождевальной машины (/ = 1...т) пересчитывается вместе с другими в обобщенный коэффициент готовности парка машин ¿т.х, как геометрическое среднее. Корень степени «т» «сглаживает» возникающие отклонения, а полученный результат позволяет оценивать парк дождевальной техники хозяйств в целом.

Результаты практических расчетов по проведенному авторами теоретическому обоснованию надежности ДМУ «Фрегат», а также сравнительной оценки готовности парков дождевальных машин в хозяйствах «Бессер-геневское» (таблица 2) и «Кадамовское» (таблица 3) представим в табличном виде.

Таблица 2 - Исследуемые показатели надежности парка ДМУ «Фрегат» в хозяйстве Бессергеневском

№ № Сред- Продол- Фактиче- Количе- Допусти- Допустимая

ДМ эле- няя жи- ский ко- ство от- мый ко- продолжи-

мен- нара- тель- эффици- казавших эффици- тельность

та из ботка ность ент го- элемен- ент го- устранения не-

таб- до от- устране- товности тов, шт. товности исправности

лицы каза, ч ния отка- по формуле

1 за, ч (12), ч

1 1 1215 2,0 0,989 8 0,999 0,17

2 1057 5,3 0,943 11 0,999 0,09

3 1078 7,2 0,937 10 0,999 0,11

4 1158 0,9 0,991 12 0,999 0,10

5 2100 0,6 0,998 8 0,999 0,26

6 2236 2,9 0,990 8 0,999 0,28

7 2524 1,1 0,994 13 0,999 0,19

По ДМ 1 1624 203 0,982 70 0,999 0,16

2 1 1116 32,1 0,713 14 0,999 0,08

2 955 35,3 0,794 7 0,999 0,14

3 1078 37,2 0,674 14 0,999 0,08

4 1144 30,8 0,772 11 0,999 0,10

5 1280 30,7 0,822 9 0,999 0,14

6 1357 33,2 0,911 4 0,999 0,34

7 2412 30,7 0,868 12 0,999 0,20

По ДМ 2 1335 2334 0,800 71 0,999 0,13

3 1 818 72,2 0,447 14 0,999 0,06

2 832 74,3 0,444 14 0,999 0,06

3 797 77,6 0,423 14 0,999 0,06

4 759 70,8 0,494 11 0,999 0,07

5 1288 70,9 0,645 10 0,999 0,13

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

6 1357 73,4 0,569 14 0,999 0,10

7 2433 70,9 0,710 14 0,999 0,17

По ДМ 3 1183 6645 0,555 91 0,999 0,09

Таблица 3 - Исследуемые показатели надежности парка

ДМУ «Фрегат» в хозяйстве Кадамовском

№ № Сред- Продол- Фактиче- Количе- Допусти- Допустимая

ДМ эле- няя жи- ский ко- ство от- мый ко- продолжи-

мен- нара- тель- эффици- казавших эффици- тельность

та из ботка ность ент го- элемен- ент го- устранения не-

таб- до от- устране- товности тов, шт. товности исправности

лицы каза, ч ния отка- по формуле

1 за, ч (12), ч

1 2 3 4 5 6 7 8

1 1 1469 2,5 0,988 7 0,999 0,21

2 1311 5,8 0,950 12 0,999 0,11

Продолжение таблицы 3

1 2 3 4 5 6 7 8

3 1332 7,7 0,945 10 0,999 0,13

4 1412 1,4 0,988 12 0,999 0,12

5 2354 1,1 0,996 8 0,999 0,29

6 2490 3,4 0,989 8 0,999 0,31

7 2778 1,6 0,993 13 0,999 0,21

По ДМ 1 1878 238 0,982 70 0,999 0,19

2 1 683 52,6 0,481 14 0,999 0,05

2 522 55,8 0,572 7 0,999 0,07

3 745 57,7 0,480 14 0,999 0,05

4 811 51,3 0,590 11 0,999 0,07

5 947 51,2 0,673 9 0,999 0,11

6 1024 53,7 0,827 4 0,999 0,26

7 1079 51,2 0,637 12 0,999 0,09

По ДМ 2 830 3789 0,605 71 0,999 0,08

3 1 769 42,7 0,563 14 0,999 0,05

2 1111 44,8 0,639 14 0,999 0,08

3 745 48,1 0,525 14 0,999 0,05

4 962 41,3 0,679 11 0,999 0,09

5 1354 41,4 0,766 10 0,999 0,14

6 1590 43,9 0,721 14 0,999 0,11

7 2778 41,4 0,827 14 0,999 0,20

По ДМ 3 1330 3961 0,702 91 0,999 0,10

4 1 1034 31,8 0,823 7 0,999 0,15

2 876 35,1 0,675 12 0,999 0,07

3 897 37,0 0,708 10 0,999 0,09

4 977 30,7 0,726 12 0,999 0,08

5 1819 30,4 0,882 8 0,999 0,23

6 1655 32,7 0,864 8 0,999 0,21

7 2043 30,9 0,836 13 0,999 0,16

По ДМ 4 1329 2289 0,803 70 0,999 0,13

5 1 978 30,9 0,693 14 0,999 0,07

2 817 34,1 0,774 7 0,999 0,12

3 840 36 0,625 14 0,999 0,06

4 806 29,6 0,712 11 0,999 0,07

5 1842 29,5 0,874 9 0,999 0,20

6 1719 32 0,931 4 0,999 0,43

7 1974 29,5 0,848 12 0,999 0,16

По ДМ 5 1282 2248 0,800 71 0,999 0,13

Подставив полученные значения фактических коэффициентов готовности для парков дождевальных машин из таблиц 2 и 3 в формулы (13) и (15) рассчитываем для парка ДМУ «Фрегат» хозяйства Бессергеневское: - по формуле (13): К8. т х = (0,982+0,800+0,555)/3 = 0,779

- по формуле (15): Kg dm. x = ^0,982 • 0,800 • 0,555 = 0,758.

Аналогично - для парка ДМУ «Фрегат» хозяйства Кадамовское:

- по формуле (13): Kg. dm. x = (0,982+0,605+0,702+0,803+0,800)/5 = 0,778

- по формуле (15): Kg dm x = 5/0,982 • 0,605 • 0,702 • 0,803 • 0,800 = 0,768.

Таким образом, как указано выше, расчет по формуле (13) дает завышенные результаты (0,779 > 0,778) при сравнении готовности парков ДМУ «Фрегат» двух хозяйств, так как их количество является неравным. Поэтому, в данном случае, необходимо использовать формулу (15), с получением противоположного вывода (0,758 < 0,768).

Выводы

1 Для сравнительной оценки готовности парков дождевальных машин при одинаковом количестве машин рекомендуется использовать формулу (13), в противном случае - формулу (15).

2 Полученная зависимость определения допустимой продолжительности восстановления элементов с низкой надежностью позволяет решить ряд вопросов, связанных с определением направлений повышения надежности дождевальной техники на этапе проектирования и эксплуатации. Причем, если при эксплуатации дождевальной техники время восстановления какого-либо элемента значительно превышает величину, определенную по зависимости (12) и мероприятия, принимаемые на этапе эксплуатации, не позволяют ее уменьшить, то, как правило, этот факт создает предпосылки для принятия новых инженерно-технических решений.

3 К эксплуатационным мероприятиям в данном случае можно отнести рекомендации по комплектации запасными частями в течение поливного сезона и уменьшению времени поиска отказавших элементов. Рекомендации могут быть составлены на основании статистического изучения закономерностей возникновения характерных отказов поливной техники в определенных условиях эксплуатации.

Библиографический список

1 Чураев, A.A. Метод оценки надежности дождевальных машин./ А. А. Чураев // Материалы научно-практической конференции, посвященной 70-летию строительного факультета ЮРГТУ. В сб. Проблемы строительства и инженерной экологии. - Новочеркасск, 2000. - С. 14-17.

2 Лайко, Д. В. Надежность полива дождеванием в условиях современного состояния парка дождевальных машин / Д. В. Лайко. - Новочеркасск, НГМА, 2006. - 186 с.

3 Щедрин, В. Н. Эксплуатационная надежность оросительных систем / В. Н. Щедрин, Ю. М. Косиченко, А. В. Колганов. - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2005 . - 392 с.

4 Слюсаренко, В. В. Определение параметров надежности дождевальных машин / В. В. Слюсаренко, С. Р. Хабибов, А. В. Русинов/ Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. - 2006. - № 3.- С. 171-173.

5 Чупров, Л. Н. Распределение требований к надежности между частями сложной системы / Л. Н. Чупров // В кн.: Основные вопросы теории и практики надежности. - М.: Сов.радио, 1975. - C. 98-106.

6 Сушко, В. В. Надежность дождевальных машин / В. В. Сушко // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 1996. - № 2. - 72 с.

7 Рябинин И. А. Надежность судовых электроэнергетических систем и судового электрооборудования / И. А. Рябинин. - Л.: Судостроение, 1974. - 264 с.

8 Гнеденко, Б. В. Математические методы в теории надежности / Б.В. Гнеденко, Ю.К. Беляев, А. Д. Соловьев - М.: Наука, 1965. - 524 с.

9 Рябинин, И. А. Логико-вероятностные методы исследования надежности структурно-сложных систем / И. А. Рябинин - М.: Радио и связь, 1981. - 263 с.

10 Щедрин, В. Н. Подходы к определению технического уровня мелиоративных систем и обоснование поколений их развития / В.Н. Щедрин, А.В. Колганов, А.А. Чураев / Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. - 2012. - № 3. - С. 2851.

11 Снипич, Ю. Ф. Моделирование эксплуатационных параметров техники полива // Мелиорация и водное хозяйство. - 2010. - № 6. - С. 16-17.

References

1 Churaev, A.A. Metod ocenki nadezhnosti dozhdeval'nyh mashin./ A. A. Churaev // Materialy nauchno-prakticheskoj konferencii, posvjashhennoj 70-letiju stroitel'nogo fakul'teta JuRGTU. V sb. Problemy stroitel'stva i inzhenernoj jekologii. - Novo-cherkassk, 2000. - S. 14-17.

2 Lajko, D. V. Nadezhnost' poliva dozhdevaniem v uslovijah sovremennogo sosto-janija parka dozhdeval'nyh mashin / D. V. Lajko. - Novocherkassk, NGMA, 2006. - 186 s.

3 Shhedrin, V. N. Jekspluatacionnaja nadezhnost' orositel'nyh sistem / V. N. Shhedrin, Ju. M. Kosichenko, A. V. Kolganov. - M.: FGNU «Rosinformagroteh», 2005 . - 392 s.

4 Sljusarenko, V. V. Opredelenie parametrov nadezhnosti dozhdeval'nyh mashin / V. V. Sljusarenko, S. R. Habibov, A. V. Rusinov/ Izvestija Samarskoj gosudarstvennoj sel'sko-hozjajstvennoj akademii. - 2006. - № 3.- S. 171-173.

5 Chuprov, L. N. Raspredelenie trebovanij k nadezhnosti mezhdu chastjami slozh-noj sistemy / L. N. Chuprov // V kn.: Osnovnye voprosy teorii i praktiki nadezhnosti. - M.: Sov.radio, 1975. - C. 98-106.

6 Sushko, V. V. Nadezhnost' dozhdeval'nyh mashin / V. V. Sushko // Traktory i sel'skohozjajstvennye mashiny. - 1996. - № 2. - 72 s.

7 ^аЫшп 1.А. Каёе2Ипо81;' БиёоууЬ jelektrojenergeticheskih 81в1еш 1 sudovogo ]е1-ек1гооЬогиёоуап1]а / I. А. ^аЫшп. - Ь.; Sudostroenie, 1974. - 264 s.

8 Gnedenko, В. V. Mateшaticheskie шetody V teorii nadezhnosti / Б.У. Gnedenko, Ju.K. Be1jaev, А.Б. So1ov'ev - М.: Nauka, 1965. - 524 s.

9 Rjabinin, I. А. Logiko-verojatnostnye шetody iss1edovanija nadezhnosti strukturno-s1ozhnyh sisteш / I. А. Rjabinin - М.; Radio ! svjaz', 1981. - 263 s.

10 Shhedrin, V. N. Podhody k oprede1eniju tehnicheskogo urovnja me1iorativnyh sis-teш i obosnovanie poko1enij ih razvitija / V.N. Shhedrin, А.У. Ko1ganov, А.А. Chu-raev / Nauchnyj zhurna1 Rossijskogo N11 prob1em шe1ioracii. - 2012. - № 3. - S. 28-51.

11 Snipich, Ju. Б. Mode1irovanie jeksp1uatacionnyh paraшetrov tehniki po1iva // Me1i-oracija i vodnoe hozjajstvo. - 2010. - № 6. - S. 16-17.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.