Концепция формирования технического сервиса сельскохозяйственной техники в Западной Сибири Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

SUMMARY

A.V. Mirnov, G.V. Redreev

On the question of surface hardening of parts plastic deformation

The analysis methods of surface hardening of parts by plastic deformation. The advantages of the method of diamond burnishing. Posed the problem of surface treatment of non-circular parts. Keywords: hardening, diamond burnishing, non-circular parts.

УДК 631.173(Б71.1)

А.П. Соломкин, О.В. Мяло, С.П. Прокопов

КОНЦЕПЦИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СЕРВИСА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ В ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

Рассмотрены особенности использования сельскохозяйственной техники. Предложена и обоснована концепция формирования технического сервиса сельскохозяйственной техники на предприятиях АПК Западной Сибири. Представлены основные преимущества предлагаемой концепции системы технического сервиса. Ключевые слова: техническое обслуживание, сельскохозяйственная техника, отказ, ремонт, трактор.

Концепция технического сервиса сельскохозяйственной техники может быть жизненной лишь с учетом приоритета использования машин на сельскохозяйственных работах. Главная особенность использования такой техники - неравномерность объемов сельскохозяйственных работ, выполняемых в различные периоды в течение года. В табл. 1 приведены данные о неравномерности объемов сельскохозяйственных работ, выполняемых в разных природно-климатических зонах [1].

Из табл. 1 видно, что на напряженный период в зоне Сибири (обычно это весна или осень) приходится четвертая часть годового объема механизированных работ. В этот время, когда в сжатые сроки необходимо выполнить большой объем полевых работ, сдерживающий фактор - непроизводительные простои машин на техническом обслуживании, ремонте и устранении последствий отказов, которые следовало бы сократить до минимума.

Таблица 1

Объем работ за месяц, % к годовому

Период Северный Кавказ и юг Украины Северный Казахстан, Сибирь, Урал Центральная нечерноземная зона Северо-запад

Зимний 4-5 2-4 5-6 6-7

Обычный 8-10 6-12 8-12 8-10

Напряженный 14-16 20-26 12-14 10-12

Когда объем механизированных работ возрастает в 3-5 раз по сравнению со среднегодовыми показателями, пропорционально наработке увеличиваются и работы по техническому сервису. А существующая концепция технического сервиса предусматривает строгое соблюдение периодичности ремонтно-обслуживающих воздействий, вне зависимости от необходимости выполнения работы [2]. В условиях дефицита трудовых ресурсов профилактические работы, как правило, не выполняются, уровень технического состояния машин снижается, возрастает количество отказов и неисправностей. Производительность и наработка машин снижаются, а затраты на выполнение сельскохозяйственных работ растут. В это время отмечают наибольшие потери от простоев техники: как от недобора, так и от прямых потерь урожая, и здесь система технического сервиса должна обеспечивать выполнение работ без

© Соломкин А.П., Мяло О.В., Прокопов С.П., 2014

отказов. Как видно, между использованием машин и системой их сервиса существует неразрешимое противоречие. Хотя приоритет в данной системе принадлежит использованию машин на сельскохозяйственных работах.

В чем же выход? Попробуем дать оценку сложности операций технического сервиса и интенсивности их выполнения по периодам использования машин.

Анализ отказов показывает: их можно разделить на постепенные и внезапные. На постепенные приходится по тракторам 65-75% всех отказов [3]. Их возникновение можно прогнозировать, поскольку связаны они с параметрами технического состояния машины и управляемы. Возникновение внезапных отказов, к сожалению, трудно предугадать. Отказы классифицируют: первой, второй и третьей групп сложности [2]. Наиболее сложные - отказы третьей группы - ресурсные. Для их устранения необходимо произвести ремонтные работы с возможной заменой или восстановлением основных, в том числе базовых деталей узлов и агрегатов машин.

Ресурсные отказы можно сократить во время сезонного ремонта в зимний период. В соответствии с нашей концепцией во время сезонного ремонта следует ввести операции диагностирования для определения остаточного ресурса узлов и агрегатов, которые не ремонтировались и не заменялись, и оценить вероятность их появления в период выполнения сельскохозяйственных работ [5]. Постепенные отказы, входящие в первую и вторую группу сложности, можно сократить за счет выполнения операций технического обслуживания перед напряженным периодом сельскохозяйственных работ. Здесь мы не только сокращаем время на ТО в напряженный период, но и добиваемся сокращения количества отказов. В исследованиях [5, 6] теоретически обоснована и доказана на практике целесообразность выноса сложных операций ТО-2 и ТО-3, СТО за пределы напряженного периода сельскохозяйственных работ, т. е. осуществляется концентрация работ по техническому сервису. В работе [7] показано, что наибольшее снижение затрат дает концентрация восстановления изношенных деталей; далее идут последовательно: концентрация ремонта узлов и агрегатов; полнокомплектный ремонт машин, текущий ремонт, техническое обслуживание и хранение машин.

Разработка рациональной концепции технического сервиса должна быть направлена на достижение максимальной наработки и производительности машин в периоды выполнения сельскохозяйственных работ (W max), обеспечение наивысших показателей технического использования (Кти max), минимума отказов (потк min ) и минимума продолжительности простоев по техническим причинам ^пр.т min) в напряженные периоды работы машин, совокупные затраты на производство сельхозпродукции должны быть наименьшими из возможных вариантов (Зп min).

С учетом изложенного и приоритетов ремонтно-обслуживающих работ [5, 7] современная концепция техсервиса (ее составляющая структура) применительно к основным периодам выполнения сельскохозяйственных работ может выглядеть следующим образом (табл. 2):

Таблица 2

Предлагаемая структура ремонтно-обслуживающих воздействий (РОВ), учитывающая особенности использования техники в различные периоды выполнения сельскохозяйственных работ

Время выполнения и вид РОВ Характеристика Результаты воздействий

Зимний период, ремонт Определение остаточного ресурса составных частей машины по результатам диагностирования (ТО-3). Обоснованное назначение ремонтных работ При выполнении с. -х. работ в напряженный период повышается вероятность безотказной работы машины. Сокращается количество сложных (ресурсных) отказов III гр. сложности

Предстоящий напряженный период с.-х. работ. Выполнение операций ТО-3 и ТО-2 в объеме ТО-3 по прогнозируемой наработке Диагностирование, техническое обслуживание ТО-3 и ТО-2 в объеме ТО-3, устранение последствий отказов (УПО) I и II групп сложности При выполнении с.-х, работ в напряженный период проводятся ТО-1,УПО I и II группы сложности. Исключаются ремонт, УПО III группы сложности, ТО-2, ТО-3, СТО, операции диагностирования

На рисунке показано изменение интенсивности ремонтно-обслуживающих воздействий по периодам использования машин.

п

п Мн с ЙЧ ¡г ^отк. 0

Нр н "СП- н

н к

г г

с , с

с с

Ин , Ик

н к

X , X

п 5 п

п п

Ин , И ^к

к н

X , X -

н ' к

н к

Ин , Ин

Цикл использования машин

Изменение интенсивности ремонтно-обслуживающих воздействий (РОВ) по периодам использования машин

- время начала и конца сезонного (зимнего) ремонта;

- интенсивности РОВ в начале и конце сезонного ремонта;

- время начала и конца РОВ перед напряженным периодом полевых работ;

- соответственно интенсивности РОВ;

- время начала и конца периода выполнения сельхозработ в напряженный период

- соответственно интенсивности РОВ в этот период

ць ц2, Ц3, Цсто - интенсивность выполнения операций ТО-1, ТО-2, ТО-3 и СТО ( и = - ,

г

где г - среднее время выполнения одной заявки);

ид , иг - интенсивности выполнения операции заявочного диагностирования и ресурсного при ремонте;

Иотк1, Ноты, Цотю - соответственно интенсивности устранения отказов I, II и III групп сложности и ремонта ([гр).

По данным рисунка отметим, к концу периода сезонного ремонта интенсивность технического сервиса несколько возрастает за счет ресурсного диагностирования. В это время проводится ремонт машин и при проведении ресурсного диагностирования определяется остаточный ресурс составных частей узлов и агрегатов (Кост), которые не ремонтировались и не заменялись при ремонте. При необходимости восстанавливают ресурс этих узлов и агрегатов.

Перед напряженным периодом основных сельскохозяйственных работ выполняется заявочное диагностирование, техническое обслуживание ТО-2 (технические обслуживания ТО-2 в нашем случае выполняют в объеме ТО-3), ТО-3, СТО, устраняются выявленные последствия отказов и неисправностей. Интенсивность РОВ увеличивается, достигая максимального значения. За период выполнения основных сельскохозяйственных работ интенсивность РОВ резко снижается, достигая минимального значения, поскольку в это время выполняют только ТО-1 и устраняют последствия отказов I и II групп сложности.

Предполагается также, что эффект построения такой системы выражается не только в сокращении количества отказов за счет проведения профилактики и сезонного ремонта и устранения последствий отказов перед напряженным периодом, но и в уменьшении времени

простоев машин в результате повышения безотказности и исключения ТО-2 и ТО-3 не прямо пропорционально их уменьшению, а больше за счет эффекта эмерджентности [8]. Так, наработка на отказ тракторов типа К-700 в часах в зависимости от объемов выполняемых работ по ТО изменяется в 4-5 раз [4].

Среднее время устранения одного отказа равно 4,82 ч (по группам сложности 1,7; 6,1; 16,6 ч), а среднее время ожидания устранения одного отказа и транспортировки - 23,6 ч. Во всем диапазоне уровня выполнения ТО простои трактора могут изменяться от 270 до 1380 ч в год, или в 5 раз [4].

В общем виде производительность машин Wф будет выглядеть в нашем случае

W = WHKn = WH , (1)

р то рем

где Кти - коэффициент технического использования; Тр - время работы машин, ч;

Тто - время выполнения, ожидания и транспортировки машины на техническое обслуживание, ч;

Трем - время, связанное с ремонтом, в том числе и устранением последствий отказов и сопутствующих им затратам времени на ожидание, транспортировку, ч.

С учетом построения нашей системы технического сервиса (рисунок), когда время на обслуживание и ремонт сокращаются, а рабочее время машины возрастает, выражение (1) примет вид

Т +АТ

Wti = WH-р-р-, (2)

(Т +ДТ ) + (Т -ДТ ) + (Т -ДТ )

V р р / ^ то то ' ^ рем рем /

где АТТ - увеличение времени работы машины в связи с исключением ТО-2 и ТО-3, а также сокращением времени простоев на устранении отказов и ремонте в напряженные периоды основных сельскохозяйственных работ;

АТТо - сокращение времени на техническое обслуживание и сопутствующих затрат времени (транспортировка, ожидание);

А Трем - сокращение времени на ремонт, в том числе на устранение последствий отказов и сопутствующих затрат времени (транспортировка, ожидание).

Дополнительные затраты на ремонтно-обслуживающие воздействия окупаются в результате снижения времени простоев и потерь от простоев машин и машинно-тракторных агрегатов (МТА) в периоды сельскохозяйственных работ. В соответствии с этим разница между сокращением потерь от простоев и дополнительными затратами должна быть выше или равняться нулю

где Эе - суммарный эффект;

Пп - сокращение потерь от простоев машин;

Дз - дополнительные затраты на ремонтно-обслуживающие воздействия. Пп и Дз можно определить

Пп = Пк + П1п + ПТО , (4)

Д = З + З , (5)

з упо то

где Пр>, П1Л ПТО - сокращение потерь от простоев при устранении последствий ресурсных отказов (III группа сложности), простых отказов (I и II группы сложности), проведении технических обслуживаний ТО-3 и ТО-2 в объеме ТО-3;

Зупо, Зто - дополнительные затраты на диагностирование при определении остаточного ресурса при ремонте и техническое обслуживание.

Дополнительные затраты при выполнении сезонного ремонта - это только затраты на диагностирование тех узлов и агрегатов, которые не подвергаются разборке:

= Дк + + зв + зс + З0, (6)

где Дя - затраты на ресурсное диагностирование;

Зр, Зв, Зс, Зо - затраты на разборку, восстановление и ремонт, сборку, обкатку и регулировку узлов и агрегатов.

На основании проведенных исследований [5, 6] перед периодом сельскохозяйственных работ по тракторам выполняют ТО-3 и ТО-2 в объеме ТО-3, а во время выполнения сельхоз-работ - ТО-1. Предполагается также, что при выполнении операций технического обслуживания и устранении отказов используются сменные комплекты узлов и деталей, которые готовят в течение года, когда специалисты ремонтно-обслуживающего звена менее всего заняты; в результате сокращается время простоев машин на техобслуживании и при устранении последствий отказов выше качество сервиса.

Таким образом, преимущества предлагаемой концепции системы технического сервиса заключаются в следующем:

- новая форма технического сервиса тракторов устраняет главное противоречие, возникающее при выполнении сельскохозяйственных работ и необходимости обслуживания техники;

- практически в течение года происходит наиболее полное техобслуживание техники всего четыре раза (с учетом сезонного ремонта); и обслуживание проводится в ненапряженные периоды полевых работ, когда представляется возможным привлечь достаточное количество исполнителей с высоким уровнем квалификации на сравнительно небольшой промежуток времени, чего в другое время достичь невозможно;

- повышается качество и сокращается продолжительность выполнения операций технического сервиса за счет более узкой специализации исполнителей и применения сменных комплектов;

- в напряженные периоды работ нет необходимости останавливать тракторы на техническое обслуживание; повышается производительность труда;

- повышается надежность техники за счет более полного объема профилактических работ и использования средств диагностики, позволяющих обеспечить выявление скрытых отказов и прогнозировать ресурс составных частей машин;

- в незагруженный период удается более полно загружать специалистов, занятых обслуживанием и ремонтом техники;

- организовывать сбор, хранение и утилизацию отработанных нефтепродуктов без вреда для окружающей среды.

- улучшается экологичность и безопасность выполнения работ;

- возникает возможность совмещения операций ТО-1 (ввиду его сравнительно небольшой трудоемкости) с операциями по устранению последствий отказов, раньше это категорически не рекомендовалось. Это позволяет сформулировать новые требования к передвижному агрегату технического обслуживания сельскохозяйственной техники.

Список литературы

1. Организация использования машинно-тракторного парка в колхозах и совхозах (основные положения и рекомендации). - М. : ВИМ. - 1973. - 86 с.

2. Комплексная система технического обслуживания и ремонта машин в сельском хозяйстве. - М. : ГОСНИТИ. - 1985. - 85 с.

3. Соломкин, А.П. Проблемы и перспективы развития технического сервиса в республике // Состояние, проблемы и перспективы развития механизации с.-х. и машиностроения для АПК : материалы Междунар. на-уч.-практ. конф. Кн. 2. - Алматы : !нжу Маржан полиграфия фирмасы, 2004. - С. 84-86.

4. Соломкин, А.П. Формирование и обеспечение готовности тракторов : дис. ... д.-ра техн. наук. / А.П. Соломкин. - Новосибирск, 1989. - 458 с.

5. Соломкин, А.П. Обоснование целесообразности выноса операций технического обслуживания за пределы напряженных периодов сельскохозяйственных работ / А.П. Соломкин, А.И. Козак, М.К. Какенов // Тр. ГОСНИТИ. - Т. 28, 1985. - С. 125-132.

6. Соломкин, А.П. Теоретическое обоснование целесообразности выноса операций технического обслуживания тракторов за пределы напряженного периода полевых работ / А.П. Соломкин, О.В. Мяло // Ом. науч. вестн. - № 3 (113) - 2012 - С.75-78.

7 Юдин, М.И. Организация ремонтно-обслуживающего производства в сельском хозяйстве : учебник / М.И. Юдин, Н.И. Стукопин, О.Г. Ширай - Краснодар : КГАУ. - 2002. - 944 с.

8. Дитрих, Я. Проектирование и конструирование : системный подход / Я. Дитрих ; пер. с польск. - М. : Мир. - 1981. - 456 с.

9. Соломкин, А.П. Влияние качества обслуживания на надежность машин / А.П. Соломкин // Механизация и электрификация с.-х. - 1977. - № 7. - С. 4-7.

SUMMARY

A.P. Solomkin, O.V. Myalo, S.P. Prokopov

Concept formation of technical service of agricultural machinery in West Siberia

The article describes the features of the use of agricultural machinery. We propose and justify the concept of formation of technical service on the enterprises of agroindustrial complex of Western Siberia. The main advantages of the proposed concept of the technical service of agricultural machinery.

Keywords: technical service, farm equipment, failure, repair, tractor.