МЕТОДИКА ОЦіНЮВАННЯ РіВНЯ ЯКОСТі ВіДНОВЛЮЮЧИХ ПРОТИЗНОСНИХ ДОБАВОК ДО ПАЛИВНО- МАСТИЛЬНИХ МАТЕРіАЛіВ Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

Розроблено методику оцшювання рiвня яко-стi видновлюючих антифрикцшних протизносних добавок (ВАПД) до паливно-мастильних матерiа-лiв. Апробацш розробленог методики подтвердила гг роботоздаттсть i дала кшьтсну оцшку рiвня якостi добавки «РВС ПС» у виглядi ттегрального показни-ка - 3,978. За розробленою методикою можна ощ-нити рiвень якостi тших ВАПД. Встановлено, що добавка «РВС ПС» проявляв найбшьшу стутнь вид-новлення (близько 36 %) у спряженнях, вузлах i агрегатах, зношених вiд 80 % до 100 %

Ключовi слова: спряження, вузли i агрегати машин, видновлення, добавки, рiвень якостi, методика оцтювання

□-□

Разработано методику оценки уровня качества восстанавливающих антифрикционных противо-износных добавок (ВАПД) к топливо-смазочным материалам. Апробация разработанной методики подтвердила ее работоспособность и дала количественную оценку уровня качества добавки «РВСПС» в виде интегрального показателя - 3,978. С использованием разработанной методики можно оценить качество других ВАПД. Установлено, что добавка «РВС ПС» проявляет наибольшую степень восстановления (около 36 %) в сопряжениях, узлах и агрегатах, изношенных от 80 % до 100 %

Ключевые слова: сопряжения, узлы и агрегаты машин, восстановление, добавки, уровень качества, методика оценки

УДК 621.899

|DOI: 10.15587/1729-4061.2015.49189|

МЕТОДИКА ОЦ1НЮВАННЯ Р1ВНЯ ЯКОСТ1 В1ДНОВЛЮЮЧИХ ПРОТИЗНОСНИХ ДОБАВОК ДО ПАЛИВНО-МАСТИЛЬНИХ МАТЕР1АЛ1В

П. М. Фастовець

Кандидат техшчних наук, старший науковий ствобЬник, провщний науковий ствроб^ник Нацюнальний науковий центр «1нститут мехашзацп та електриф^аци стьського господарства» вул. Вокзальна, 11, смт. Глеваха, Васильмвський р-н, КиТвська обл., УкраТна, 08631 E-mail: [email protected]

1. Вступ

Уже довгий час на ринку автосервшу Украши при-сутш вiдновлюючi антифрикцшш протизносш добавки (надалi ВАПД або добавки) до паливно-мастильних матерiалiв. До вичизняних вщносяться вiдомi торговi марки ХАДО, Мегафорс, Нанопротек, Формула АВ, ГЕОМ. Поряд з цим пропонуеться близько 30 подiбних продукпв закордонного виробництва. Через насиче-шсть ринку ВАПД iз схожими техшчними характеристиками у споживачiв виникае проблема вибору. Одним iз шляхiв виршення ще1 проблеми е обгрунтування рацiонального ствввдношення «щна-яюсть», яке мае грунтуватись на вщповщнш методицi. На сьогоднi поки що не шнуе загальноприйнято1 методики ощню-вання рiвня якостi ВАПД.

2. Аналiз лiтературних даних та постановка проблеми

У електронному ресура [1] наведено порiвняльну таблицю ефективност ВАПД для двигунiв внутрш-нього згоряння (ДВЗ) за результатами уже вщомих до-слiджень. За штегральним коефiцiентом ефективностi ВАПД як суми чотирьох и показникiв найкращий результат показали геомодифжатори тертя (ГМТ), серед яких найбшьш ефективною виявилась добавка Супро-тек. На останньому мшщ виявилась металоплакуюча

присадка (МПП) Металлайз. У цьому дослщженш порiвняли лише 12 добавок i3 близько 200 вщомих. Не означено критерп вiдбору саме цих добавок для nopiB-няння. Не вказано на яких ДВЗ виконували випробу-вання i який був ix техшчний стан.

У poбoтi [2] запропоновано ощнювати ефектив-нiсть ВАПД не за результатами експлуатацп ДВЗ, а на створенш машинi тертя у лабораторних умовах. Ощ-нено близько 20 ВАПД i встановлено, що найкращим е кoндицioнеp металiв (КМ) Eco Universal Oil-Package фipми «Wagner». Геомодифжатори тертя, зокрема Су-протек, значно поступаються цьому КМ. Результапв пеpевipки запpoпoнoванoi методики шляхом пopiв-няльних експлуатацiйниx випробувань у данш статтi не наведено, але ефектившсть КМ Eco Universal Oil-Package фipми «Wagner» пiдтвеpдженo за результатами стендових випробувань дизеля Д-240 i експлуатащ-йних випробувань дизеля ЯМЗ-240 [3] та стендових випробувань коробки передач трактора Т-170с [4].

Пopiвняльнi лабopатopнi випробування реметаль зантiв на oснoвi наночастинок кольорових металiв у якосп добавок до мoтopнoi оливи М-10-Г2 виконано у дисертацшному дослвдженш [5]. Було встановлено ефективнiсть добавки "Кластер-М" та пiдтвеpдженo цей результат тд час стендових випробувань дизеля А-01М.

За результатами пopiвняльниx випробувань шести ВАПД на машиш тертя СМЦ-2 найефективнiшим вия-вився ГМТ РВС [6].

©

Таким чином, вщсутшсть единого методичного тдходу до порiвняльного оцiнювання ефективностi ВАПД унеможливюе отримання об'ективноï оцiнки рiвня якостi добавок. Наприклад, за результатами [1] ГМТ Супротек у рази ефектившше ввд iнших ВАПД, а за результатами [2], навпаки, ефектившсть ^eï добавки знаходиться на рiвнi з iншими ГМТ i значно поступаеться КМ, а згщно iз [6] найефективнiшим е ГМТ РВС.

Для розроблення та^ методики потрiбно було класифiкувати наноструктурованi матерiали i, зокре-ма, ВАПД, означити параметри процесу вщновлення, проаналiзувати вiдомi методики оцiнювання ефек-тивностi ВАПД, обгрунтувати ВАПД для наглядного прикладу застосування новоï методики.

Класифiкацiю наноматерiалiв запропоновано у роботi [7] та удосконалено у робой [8]. ВАПД вщнесено до групи функщональних вщновлюючих наноматерiалiв, якi здатнi модифiкувати тертя або утворювати антифрикцiйнi, зносостiйкi та адгезивш плiвки i покриття. Самою чисельною е група геомо-дифiкаторiв тертя.

Параметри процесу вiдновлення iз застосуванням ВАПД означенi у робоп [9]. На прикладi дизельних двигушв процес експлуатацiйного вiдновлення па-раметрiв технiчного стану (ПТС) описано за допомо-гою 22 характерних параметрiв, з яких тiльки шiсть параметрiв уже вiдомi з достатньою достовiрнiстю, а iншi потребують додаткових експериментальних до-слiджень.

Для оцiнювання якост будь-якоï продукцiï необ-хiдно виршити проблему перетворення багатокрите-рiальноï задачi оцiнювання якостi у однокритерiаль-ну [10, 11]. Широко застосовують метод профШв, за яким всю множину показниюв якостi об'еднують без зважування в один штегральний показник. Цей метод не враховуе вагомшть показниюв. Цього недолiку у значнiй мiрi позбавлений метод аналiзу ieрархiй (МА1). Показники якостi складних виробiв ieрархiч-но групують. Всерединi групи показники приймають-ся рiвноцiнними i груповий показник розраховують методом профiлiв. Поим груповi показники зважу-ють i розраховують штегральний показник. На основi цього методу запропоновано методику ощнювання якост автомобiлiв [12]. Для ощнювання показниюв найнижчого рiвня якостi застосовують результати випробувань, розрахунковi формули i метод бального ощнювання.

Аналiзування хронологiчноï послiдовностi ство-рення ВАПД i обсяпв науково-технiчноï iнформацiï показало, що апробацiю методики оцiнювання рiвня якост ВАПД доцiльно виконати для геоактиватора «РВС ПС» (НПО ''Руспромремонт''). Дослщженню геоактиватора «РВС ПС» i його попередниюв при-свячено близько 70 публжацш i тез у перюдичних виданнях i на конференцiях [13], близько 10 звтв про НДР. Продукти «РВС ПС» створенi на основi науково-го вiдкриття [14] i захищеш 6-ма патентами. Для ДВЗ вказано, що у разi застосування «РВС ПС» значно зменшуеться потреба у ремонтному i дiагностичному обладнанш, а час обкатування скорочуеться вщ 30 год до 20 хв [15]. Порiвняно з кращими аналогами зменшуеться коефiцieнт тертя, змщнюеться поверхня тертя, компенсуеться знос, тдвищуеться КПД двигуна.

3. Цшь та задачi дослiдження

Проведенi дослщження ставили за мету розроби-ти та апробувати методику ощнювання рiвня якост ВАПД.

Для досягнення поставлено! мети виршувалися такi задачi:

- означити i згрупувати показники рiвня якостi ВАПД та розробити розрахунковi формули для !х ви-значення або бальне ощнювання цих показниюв;

- визначити вагомост групових показниюв;

- апробувати розроблену методику для добавки «РВС ПС».

4. Методи розв'язання поставлених задач

Групування i означення показниюв рiвня якостi ВАПД виконували методами шдукцп i бального ощ-нювання.

Визначення вагомостi групових показниюв рiвня якостi ВАПД виконували методом аналiзу ieрархiй.

Апробування розроблено! методики виконували на прикладi добавки «РВС ПС». Для цього виконували систематизащю, аналiзували i обробляли результати лабораторних дослщжень, стендових i експлуатацш-них випробувань добавки «РВС ПС», ощнювали рь вень 11 якостi та означували техшчш характеристики цiei добавки.

5. Результати дослщжень i3 означення та ощнювання показниюв рiвня якосл ВАПД

1з врахуванням результатiв ввдомих дослiджень [4-7] прийнято три piBHi показникiв якостi ВАПД (табл. 1). Найвищий piBeHb - перший. Послщовшсть розрахунюв така: спочатку розраховують показники III рiвня, потiм - показники II рiвня (грyповi) i завер-шують розрахунком iнтегрального показника якость

Показник К11, який характеризуе стутнь вщнов-лення n-'i кiлькостi ПТС i (або) дiагностичних параме-трiв iз врахуванням ввдносно' тривалостi вщновлення ПТС або вiдносного наробiткy тсля внесення добавки до досягнення максимального ефекту вiд застосування добавки або до досягнення ПТС межi свого зростання iз максимальною штенсившстю, оцiнюють коефiцieнтом вiдновленого ресурсу i часом вiдновлен-ня та розраховують за формулою:

1

К„ = t У —— £.(R. ). ,

il в^,^ \ 1 в^л

i=1 (tBg )i

(1)

де tв - середня тривалшть вiдновлення роботоздатного стану агрегату (вузла, спряження) iз розбиранням i замiною зношених деталей, год.; ^ - вагомiсть i-го ПТС i (або) i-го дiагностичного параметра, який вибирають у залежностi вщ комбiнацii ПТС; п - число ПТС i (або) дiагностичних параметрiв, якi контролювали; (tвд)i -тривалкть вiдновлення i-го ПТС або наробггок пiсля внесення добавки до досягнення максимального ефек-ту вiд !! застосування або до досягнення ьим ПТС межi свого зростання iз максимальною штенсившстю, год.; (Кв1д)1 - коефвдент вiдновленого ресурсу за i-м ПТС i

(або) дiагностичним параметром, який розраховують добавки), номшальне i граничне значення ьго ПТС i

за формулою (2):

(^дХ =

(Пвд - П,)

(П. - Пг), (П.- Пвд)

(Пг - П),

для параметрiв, якi зменшуються пiд час експлуатацil

для параметрiв, якi зростають пiд час експлуатацп

де П; , Пвд , Пн , Пг - вщповщно поточне (перед засто-суванням добавки), вщновлене (пiсля застосування

(або) дiагностичного параметра.

Для ДВЗ вагомiсть ПТС виби-рають за таким стввщношенням: експлуатацiйна потужнiсть - 0,26; (2) витрата пального - 0,18; вiбра-щя - 0,18; тиск стискання у ци-лiндрах - 0,18; тиск масла - 0,07; повний або залишковий вакуум у цилшдрах - 0,06; нерiвномiрнiсть тиску стискання - 0,05; димшсть вiдпрацьованих газiв - 0,02.

Показники рiвня якосп ВАПД

Таблиця 1

Показник Показник Показник якост III рiвня

якос™ I р1вня якос™ II р1вня Назва показника Умовне позначення Номер формули

Стутнь вiдновлення ПТС або дiагностичних параметрiв дизеля (агрегату, вузла, спряження) i наробiток з моменту внесення добавки до моменту досягнення максимального ефекту вщ 11 застосування К1.1 1-5

Вщносна стшгасть проти деградацй ПТС або дiагностичних пара-метрiв дизеля (агрегату, вузла, спряження) у процес 1х експлуатацй пiсля оброблення добавкою К1.2 б, 7

Вщновлю- вально-ресурсний Стутнь зношення (стутнь вичерпання ресурсу, стутнь деградацй ПТС або дiагностичних параметрiв i 1х наближення до граничних значень) дизеля (агрегату, вузла, спряження) перед застосуванням добавки К1.3 8, 9

(Р1) Показник, який враховуе вид випробувань (стендовi випробування дизеля (агрегату, вузла) або випробування в умовах виробничо'1 експлуатацй) К1.4 Бальна оцшка

Показник, який враховуе наявтсть очищуючих властивостей добавки i ступiнь очищення спряжених поверхонь деталей К1.5 Бальна оцiнка

Показник, який враховуе вщсуттсть короткочасно1 деградацй ПТС ^агностичних параметрiв) на початку дй добавки з моменту 11 внесення К1.6 Бальна оцшка

Тр1ботех-шчний (Р2) Стутнь комплексного прояву антифрикцшних, протизадирних, протизношувальних i вiдновлюючих властивостей добавки, виявле-них за результатами лабораторних випробувань трiбоспряжень на машинах тертя К1.7 10-14

1нте-гральний Показник, який враховуе вщсуттсть негативного впливу результата дй добавки на термостабшьшсть двигуна К1.8 Бальна оцшка

Комутка- Показник, який враховуе вщсуттсть негативного впливу добавки на ягасть мастильного матер1алу i вщносну стiйкiсть мастильного матерiалу проти деградацй тд час експлуатацi1' К1.9 15, Бальна оцшка

тивний (Р3) Стiйкiсть ущшьнень проти деградацй пiд час експлуатацй iз застосу-ванням добавки К1.10 16, Бальна оцшка

Оброблюваиiсть поверхонь, яга працювали у мастильному матерiалi iз добавкою К1.11 Бальна оцшка

Показник, який враховуе вщсуттсть шаржування пiд час експлуатацй iз застосуванням добавки К1.12 Бальна оцшка

Безпеки та Ступiнь еколопчно'1 безпеки добавки К1.13 Бальна оцшка

збережу-ваиостi (Р4) Збережуванiсть добавки i стiйкiсть проти конгломерацй нано- i мiкрочастинок у складi добавки К1.14 Бальна оцшка

Структурно-функцюналь-ний (Р5) Показник фiзичного стану i складу добавки та розмiру i способiв отримання 11 нано- i мiкроструктурних елемен™ К2.1 Бальна оцшка

Показник призначення i способiв застосування добавки та мехашз-му дй 11 нано- i мiкроструктурних елеменйв К2.2 Бальна оцшка

Показник кiлькостi патентiв i прюритетност К3.1 17

Iнновацiйний (Рб) Показник, який враховуе наявнiсть промислового виготовлення, термш присутностi на ринку з початку промислового виготовлення i обсяги виробництва та продажв К3.2 18

Якщо ввдсутня iнформацiя про вiдновленi значен-ня Bcix ПТС або Bcix дiагностичних napaMeTpiB (Пвд) i про тривалост ïx вiдновлення (tвд)i, то К11=0. Якщо вiдсутня шформащя про тривалостi вiдновлення (tвд)i, то К11 визначають за формулою:

К,! = Е^.(Кв,д)1. (3)

Якщо вiдсутня шформащя про Пн i Пг, то ^вГд)Г можна визначати за формулою:

(R*)i =

П - П

вд ■

ni П - П

-, для параметрiв, якi зменшуються пiд час експлуатацп

П

L, для параметрiв, якi зростають пiд час експлуатацп

Значення Rвiд для нерiвномiрностi тиску стискання у цилiндрах двигушв внутрiшнього згоряння визнача-ють за формулою:

Rвiд=tв[max(Пi+l-Пi)-(max(Пi+l-Пi))вд]/[tвд(Пг-Пн)]. (5)

Рiзниця (Пг-Пн) для дизелiв становить 0,2 МПа, для двигунiв з Гскровим запаленням - 0,1 МПа.

Показник К12, який характеризуе ввдносну стш-кiсть ПТС або дiагностичних параметрiв дизеля (агрегату, вузла, спряження) проти деградацп у процеа 1х експлуатацп пiсля оброблення добавкою, розрахову-ють за формулами:

К,2 = Z Ki,

К =-

t (ni)-1 (п

д У i / M в■

t (п)-1 (п

(6)

(7)

К,3 = Bi(RB1Ji,

де ПГ, Пн, Пг - вiдповiдно поточне (перед внесенням добавки), номшальне i граничне значення i-го ПТС або пго дiагностичного параметра; Ъг - вагомГсть i-го ПТС i (або) пго дiагностичного параметра, який вибирають за даними табл. 2 i у залежностi вiд комбiнацii ПТС; п - число ПТС або дiагностичних параметрiв.

Якщо iнформацiя про стутнь зношення дизеля (агрегату, вузла, спряження) вщсутня, то приймають К1.з=0.

Показник К14, який враховуе вид випробувань (стендовi випробування дизеля (агрегату, вузла) або випробування в умовах виробничо! експлуатацп), визначають за баль-ною шкалою вiд ''-2'' до ''2''. Якщо . (4) отримують негативний результат в умовах виробничо! експлуатацп, то приймають К14=-2, якщо негатив-ний результат в умовах стендових випробувань - К14=-1, якщо пози-тивний результат в умовах вироб-ничо! експлуатацп - К14=2.

Показники К1.5, К1.6, К18, К111, К112 i К114 визначають за бальною шкалою вщ ''-1'' (якщо тдтвердже-но, вiдповiдно, вщсутшсть очищуючих властивостей, наявнiсть короткочасно! деградацп ПТС, наявшсть негативного впливу результатГв дп добавки на тер-мостабГльшсть двигуна, погiршення оброблюваностi поверхонь, наявшсть шаржування г наявнiсть осаджу-вання та конгломерацп нано- Г мжрочастинок) до ''1'' (для прямо протилежних випадкГв).

Показник К17, який характеризуе стутнь комплексного прояву антифрикцшних, протизадирних, протизношувальних Г вГдновлюючих властивостей добавки, виявлених за результатами лабораторних випробувань трГбоспряжень на машинах тертя, розра-ховують за формулою:

де (^ (ПГ)-tд (Пвд)) - наробГток обробленого добавкою дизеля (агрегату, вузла, спряження), за який його пий ПТС або пий дГагностичний параметр деградував ввд значення Пвд до значення ПГ; (t (ПГ)-1 (Пвд)) - наробГток необробленого добавкою дизеля (агрегату, вузла, спря-ження), за який його пий ПТС або пий дГагностичний параметр деградував вщ значення Пвд до значення ПГ .

Показник К13, який характеризуе стутнь зношення (стутнь вичерпання ресурсу, стутнь деградацп ПТС або дГагностичних параметрГв Г наближення до граничних значень) дизеля (агрегату, вузла, спря-ження) перед застосуванням добавки, розраховують за формулами:

К,7 =Bi(е,-1),

(10)

де еГ Г Ъг - показники (ввдносна антифрикцГйнГсть, ввд-носна задиростГйкГсть, ввдносна зносостГйкГсть, ввд-новлююча здатнГсть) Г вагомостГ (0,1; 0,1; 0,3;0,5).

ВГдносна антифрикцГйнГсть - це показник який характеризуе вщносш антифрикцшш властиво-стГ мастильного матерГалу Гз добавкою порГвняно Гз мастильним матерГалом без добавки:

f

г f=г,

(11)

(8)

де ^вик)Г - коефвдент використаного ресурсу за пм ПТС Г (або) дГагностичним параметром, який розрахо-вують за формулою:

де f - коефвдент тертя в умовах мащення без добавки; ^ - коефвдент тертя в умовах мащення з добавкою. Ввдносна задиростшюсть:

.м

И,

(12)

(^виД =

п„ - п

п - пг

п, - пн

п - п

, для параметр,в, як, зменшуються п,д час експлуатацп

для параметр,в, як, зростають п,д час експлуатацп

де (Из)д - шдекс задиру (наван-таження схоплювання) в умовах ,(9) мащення з добавкою; Из - шдекс задиру в умовах мащення без добавки.

Вщносна зносостшюсть:

(Еи )д ^

е„ , або £ =

^ )

,або £ =

D.,

^ )д

(13)

де (Еи)д, (Wи)д, (Dи)д - зносостшюсть, знос або швид-юсть зношування, дГаметр п'ятна зносу в умовах ма-щення з добавкою; Еи, Wи, Dи - зносостшюсть, знос або швидкГсть зношування, дГаметр п'ятна зносу в умовах мащення без добавки.

Показник вщновлюючо! здатностГ добавки:

в

(14)

де Ьд - товщина плГвки (покриття) на контактуючш по-верхнГ або у трГбоспряженш (або величина зменшен-ня початкового зазору у трГбоспряженш, наприклад, у тдшипнику кочення, у парГ ''шестерня-шестерня'' та ш.) пГсля випробовування в умовах мащення з добавкою за час Wи - знос контактуючо! поверхнГ або трГбоспряження (початковий зазор у трГбоспряженш, наприклад, у тдшипнику кочення, у парГ ''шестерня-шестерня'' та ш.) до випробовування або за той са-мий час випробувань t в умовах мащення без добавки.

Якщо е фотографы плГвок (покриттГв, нарощених шарГв), то до показника 8в добавляють числовий дода-нок 0,5.

Показник К1.9, який враховуе вГдсутнГсть негативного впливу добавки на яюсть мастильного матерГалу Г вГдносну стшюсть мастильного матерГалу проти деградацп пГд час експлуатацп, визначають за бальною шкалою вщ ''-1'' до ''2''. Для цього розраховують вГдносну стшюсть мастильного матерГалу проти деградацп пГд час експлуатацп:

£.. =

(и

t..

(15)

де )д - ресурс мастильного матерГалу з добавкою; ^ - ресурс мастильного матерГалу без добавки.

Якщо отримують 8м>1, то цим самим вважають тдтвердженим тдвищення стшкостГ мастильного матерГалу проти деградацп пГд впливом ВАПД пГд час експлуатацп Г у цьому разГ Ко=2. Якщо 8м=1, то добавка не впливае на яюсш показники мастильного матерГалу Г приймають Кг.9=1. Якщо отримують 8м<1, то цим самим вважають тдтвердженим негативний вплив ВАПД на якГсть мастильного матерГалу Г у цьому разГ К1.9=-1. Якщо ГнформацГю про вплив добавки на якГсть мастильного матерГалу не виявлено, то К1.9=0.

Показник К1.10, який враховуе стГйкГсть ущГльнень проти деградацп тд час експлуатацп Гз застосуванням добавки, визначають за бальною шкалою ввд ''-1'' до ''2'' аналогГчно до показника К1.9. Для цього розраховують вГдносну стГйкГсть ущГльнення проти деградацп пГд час експлуатацп:

£ =-

(', )д

(16)

де 0-у)д - ресурс ущГльнення, яке експлуатували у мастильному матерГалГ з добавкою; tу - ресурс ущГльнення, яке експлуатували у мастильному матерГалГ без добавки.

Якщо отримують 8у>1, то цим самим вважають тдтвердженим тдвищення стшкостГ ущГльнень проти деградацп Гз застосуванням добавки тд час експлуатацп Г у цьому разГ К1.ю=2. Якщо 8у=1, то добавка не впливае на ущГльнення Г Ки0=1. Якщо отримують 8у<1, то цим самим вважають тдтвердженим негативний вплив ВАПД на ущГльнення Г у цьому разГ К1.ю=-1.

Показник К1.13, який характеризуе ступГнь еколо-пчно! безпеки добавки, визначають за бальною шкалою вщ ''0'' до ''2''. Найнижчий бал встановлюють для добавки Гз недослщженим ступенем безпеки, а найвищий - для повшстю безпечно! добавки. Якщо е експериментальне тдтвердження високого рГвня безпеки або повно! безпечностГ добавки, то потрГбно добавити ще один бал.

Показник К2.1, який характеризуе фГзичний стан Г склад добавки та розмГр Г способи отримання и нано- Г мГкроструктурних елементГв, визначають за бальною шкалою вщ ''0,1'' до ''2,5''. Найнижчий бал (0,1) встановлюють для добавки у виглядГ суспен-зп, гелю або твердо! сумГшГ, для яко! ГнформацГю про склад та розмГр Г способи отримання и нано-або мГкроструктурних елементГв не виявлено. Бальна оцшка зростае Гз збГльшенням числа структурних елементГв Г зменшенням розмГрГв вГд 20 мкм до юлькох нанометрГв, а також Гз тдвищенням рГвня технологи отримання. ВГдповГдно найвищий бал (2,5) встановлюють для добавки у виглядГ суспензп, гелю або твердо! Гз бГльш шж трьома дГючими нанострук-турними елементами, розмГром не бГльше 0,1 мкм, якГ отримали способом маншулювання окремими атомами Г молекулами.

Показник К2.2, який характеризуе призначення Г способи застосування добавки та мехашзм дп и нано- Г мГкроструктурних елементГв, визначають за бальною шкалою вГд ''0,1'' до ''1,5''. Найнижчий бал (0,1) встановлюють для профГлактично! добавки, яку застосовують у складГ технГчно! рГдини, палива або мастильного матерГалу Г яка мае повГльну очищуючу дГю. Бальна оцГнка зростае Гз проявом вГдновлюючих властивостей, пГдвищенням швидкостГ очищуючо! дГ!, унГверсалГзацГею способу доставки добавки до контактуючих поверхонь. ВГдповГдно найвищий бал (1,5) встановлюють для профГлактично! Г вщнов-люючо! антифрикцГйно! добавки безпосереднього застосування або у складГ носГ!в Г яка мае швидку дГю Гз пластичним деформуванням мГкровиступГв, заповненням мГкровпадин Г утворенням плГвок.

Показник К3.1, який характеризуе кГлькГсть патен-тГв Г прГоритетнГсть, визначають за формулою:

К31 = 0,1(100пЕ

+ п„ + с„

(17)

де пв - кглькгсть наукових вгдкриттгв, шт.; пп - кгль-кГсть авторських свГдоцтв Г патентГв, шт.; св - вГк роз-робки (прГоритету), роки.

Показник К3.2, який враховуе наявнГсть промис-лового виготовлення, термГн присутностГ на ринку з

и

t

у

початку промислового виготовлення i обсяги вироб-ництва та продажiв, визначають за формулою:

К3.2 = 1+0, lCp + 0,01QBI

(18)

де ср - термiн присутност добавки на ринку, роки;

- середнi рiчнi обсяги виробництва та продажу добавки, тис. грн.

Показники якосп II рiвня (груповi показники рiв-ня якостi) Pi розраховують як суму показникiв якоси III рiвня у данiй груш, ^iM Р2, який дорiвнюe К17.

1нтегральний показник якостi розраховують за формулою:

I = Е№,

Ккз = Ц

досягають за зношеностi спряження, вузла або агрегату у межах вщ 80 % до 100 % (у iнтервалi значень К13 вщ 0,8 до 1,0). Якщо стутнь зношеностi менше 40 %, то ввдновлення майже не вщбуваеться i, вiдповiдно, застосовувати добавку не дощльно.

Таблиця 2

Результати розрахунмв показникiв рiвня якостi добавки «РВС ПС»

(19)

де - вагомост групових показникiв, якi визначили методом аналiзу ieрархiй i отримали таю значен-ня: ^/=0,471; =0,214; § =0,137; ^=0,088; ^=0,029; §б=0,061.

Коефвдент конкурентоздатностi ВАПД розраховують за формулою:

(20)

де Ц - цша добавки, грн.

Для апробацп розроблено! методики оцiнювання рiвня якосп ВАПД було проашалiзовашо i обробле-шо результати лабораторших дослiджешь, стендових 1 експлуатацiйших випробувашь добавки «РВС ПС» у НПО ''Руспромремошт'' (РФ), «НТО «НВЦ» (РФ), Заб-НИИОТ (РФ), ЗабНИИЖТ (РФ), ГОСНИТИ (РФ), СПбГТУ (РФ), ЧГАУ (РФ), ООО ''Высокие технологии'' (Украша) за перюд з 1996 р. по 2010 р. Об'ем ви-бiрки сташовив близько 230 автотракторших, судових 1 тепловозних дизелiв, 30 двигушiв з iскровим запалеш-шям, 30 КЗП, редукторiв, компресорiв, шасосiв, тд-шипшикових вузлiв i ходових систем «колесо-рельс». «РВС ПС» - це суспешзiя, гель або тверда сумш iз бiльш шiж трьома дтчими мiкроструктуршими еле-мештами, розмiром ввд 1 мкм до 20 мкм, як отримали диспергацiйшим способом (К2.1=0,8). «РВС ПС» - це проф^актична i вiдшовлююча аштифрикцiйша добавка, безпосередшього застосування або у складi шосiiв, швидко! дii iз зколюванням мiкровиступiв, заповше-шням мiкровпадиш i утворенням плiвок та металокера-мiчших захисших шарiв (К22=1,5).

Добавка «РВС ПС» захищеша одним шауковим вщ-криттям, 6-ма патентами i мае прюритет з 1995 р. Тод^ згiдшо iз формулою (17) показник К31 буде сташовити: К3л=0,1(100*1+ 6 +20)=12,6.

Добавка «РВС ПС» присутня на ринку з 1998 р. (17 роюв). Тодi К32=1+0,1*17=2,7.

За формулою (19) штегральший показник якоси добавки «РВС ПС» буде становити 3,978. Результати розрахушкiв наведено у табл. 2.

За результатами цього дослщжешшя отримано се-редшi значення показника К1.1 в iштервалах значень показника К1.3 (рис. 1).

Ця залежшiсть показуе, що шайбiльших значень ступеню вщновлення (К1.1 сташовить близько 36 %)

Позначення Середне значення показника Середне квадратичне вщхилення Pi I

К1.1 0,352 0,279 5,74 3,978

К1.2 2,418 1,192

К1.3 0,752 0,333

К1.4 1,918 -

К1.5 0,3 -

К1.6 0 -

К1.7 0,298 - 0,298

К1.8 -0,3 - 0,3

К1.9 0,7 0,915

К1.10 д.н.в.* -

К1.11 д.н.в. -

К1.12 -0,1 -

К1.13 2,0 - 2,0

К1.14 д.н.в. -

К2.1 0,8 - 2,3

К2.2 1,5 -

К3.1 12,6 - 15,3

К3.2 2,7 -

Цша (на один ДВЗ), тис. грн - - - 0,72

Ккз - - - 5,525

ПримШка: * - дат не виявлено

Рис. 1. Середж значення показника К1.1 в iнтервалах значень показника К1.3

На пiдставi цього дослщження i розроблено'1 кла-сифжацп [3] можна дати визначення добавки «РВС ПС» та означити 11 техтчт характеристики (табл. 3). «РВС ПС» - це функщональний (вщновлюючий) ма-терiал, який вiдноситься до групи ревiталiзантiв (ге-оактиватирiв), у виглядi гелю або суспензп на основ1 технiчноi оливи, що мктить мiкрочастинки мiнералiв амезиту, пiролюзиту, метасилжату i серпофiту, яю отримали мехашчним диспергуванням у млинi i де-

зiнтеграторi до розмiрiв вiд 0,1 мкм до 10 мкм, повшстю безпечний для здоров'я людини та використовуеться у складi експлуатацiйних марок паливно-мастильних матерiалiв або подаеться безпосередньо на контакту-ючi поверхнi деталей у вщкритих спряженнях з метою утворення антифрикцшних i зносостiйких металоке-рамiчних покриттiв i модифiкацii тертя.

Таблиця 3

Техшчж характеристики добавки «РВС ПС»

№ Назва Значення

1 Стутнь вщновлення параметр1в техшчного стану або д1агностичних параметр1в агрегату, вузла, спряження, % 30-40

2 Вщносна стшюсть проти деградацй параметр1в техшчного стану або д1агностич-них параметр1в агрегату, вузла, спряження тсля застосування добавки, рази 2,3-2,5

3 Рекомендуемий стутнь зношення агрегату, вузла, спряження перед застосуванням добавки, % 80-100

4 Стутнь комплексного прояву антифрикцшних, протизадирних, протизно-шувальних 1 вщновлюючих властивостей, % 25-35

5 Еколопчна безпечтсть Повтстю безпечна

6 Витрата суспензй (мшерал1в) на 1 л масла, мл (г) 16 (0,02-0,05)

7 Товщина нарощеного металокерам1чного захисного шару, мм 0,2-0,6

8 Тривалють вщновлення (час накатування 1 утворення металокерашчного захисного шару), мотогод. 50-200

9 Негативний вплив на яюсть оливи 1 масла вщсутнш

10 Патентозахищентсть, прюритеттсть 1 промислова придаттсть висока

11 1нтегральний показник р1вня якост 3,978

12 Коефщент конкурентоздатност за цшою 0,72 тис. грн/на двигун 5,525

Означенi технiчнi характеристики добавки «РВС ПС» мають бути вщображет у технiчних умовах на и виготовлення та у настановi з використання i доступ-ними для споживача. У цьому разi споживач тсля спiвставлення з технiчними характеристиками шших

ВАПД бiльш зважено прийме ршення: купувати йому цю добавку чи шшу. Очевидно, що у процеа вдоско-налення добавки будуть покращуватись ii технiчнi характеристики, а щна буде визначатись присутнiстю на ринку автотехсервшу iнших ВАПД подiбного класу.

6. Висновки

У цьому дослщжент удосконалено спосiб оцшю-вання рiвня якостi вiдновлюючих антифрикцiйних протизносних добавок (ВАПД) до паливно-мастильних матерiалiв шляхом розроблення вщповвдшл методики, яка побудована на виршенш проблеми перетворення багатокритерiальноi задачi (18 показникiв якосп) ощ-нювання якостi у однокритерiальну (один iнтегральний показник якостi). Вказаного удосконалення вдалось досягти шляхом детального аналiзування, оброблення

i систематизацii результатiв лабораторних дослiджень, стендових i експлуатацшних випробувань ВАПД, кла-сифiкацii ВАПД, обгрунтування параметрiв процесу експлуатацiйного вщновлення спряжень, вузлiв i агре-гапв машин iз застосуванням ВАПД, застосування прогресивного методу аналiзу iерархiй.

Методика включае три рiвнi показникiв якост ВАПД, '¿х означення та групування, формули для '¿х розрахунку або бальну ощнку, вагомостi групових по-казникiв, послiдовнiсть розрахункiв, приклад застосування методики для добавки «РВС ПС» та и техшчш характеристики.

Апробащя розробленоi методики оцiнювання рiв-ня якоси ВАПД для добавки «РВС ПС» тдтвердила

ii роботоздатнiсть i дала кiлькiсну оцiнку рiвня якост цiеi добавки у виглядi штегрального показника, який становить 3,978, а коефвдент конкурентоздатностi становить 5,525. Якщо у подальшому визначити цi по-казники для iнших ВАПД, то це значно спростить ви-бiр найбiльш ефективних добавок i означить напрями '¿х подальшого вдосконалення.

Встановлено, що добавка «РВС ПС» проявляе най-бшьшу ефективнiсть у спряженнях, вузлах i агрегатах, зношених вщ 80 % до 100 %, а ступiнь вiдновлення параметрiв техшчного стану становить близько 36 %. Якщо стутнь зношеностi менше 40 %, то вщновлення взагалi не вщбуваеться.

Лiтература

1. Супротек, Супротек-Атомиум. Главная [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://atomium-spb.ru/ - 14.07.2015. — Загл. с экрана.

2. Ольховацкий, А. К. Применение шашоматериалов для повышения эксплуатационных показателей дизелей тракторов [Текст] / А. К. Ольховацкий, Д. А. Гительман. // Вестник ЧГАА. - 2011. - Т. 58. - С. 143-145.

3. Ольховацкий, А. К. Методика выбора рационального трибопрепарата для продления послеремонтного ресурса ДВС в сельхозпредприятиях [Текст] / А. К. Ольховацкий, Д. А. Гительман // Труды ГОСНИТИ. - 2012. - Т. 110, часть 1. - С. 75-78.

4. Лялякин, В. П. Наноматериалы для продления послеремонтного ресурса тракторных трансмиссий и экономии топлива [Текст] / В. П. Лялякин, А. К. Ольховацкий, Д. А. Гительман, А. П. Шавкунов // Труды ГОСНИТИ. - 2010. - Т. 105. -С. 53-56.

5. Александров, В. А. Повышение долговечности автотракторных дизелей применением присадки к моторному маслу на основе наночастиц цветных металлов [Текст]: автореф. дис. ... канд. техн. наук / В. А. Александров. - Саратов, 2006. - 204 с.

6. Черноиванов, В. И. Перспективы применения нанотехнологий как прорывного фактора повышения качества обслуживания и ремонта машин [Текст] / В. И. Черноиванов // Труды ГОСНИТИ. - 2010. - Т. 105. - С. 4-12.

7. Фреш, Д. М. Технолопчш аспекти нанокластерних 1 нанокристал1чних структур (огляд) [Текст] / Д. М. Фреш, Б. П. Яци-шин // Ф1зика 1 х1м1я твердого тша. - 2007. - Т. 8, № 1. - С. 7-24.

8. Фастовець, П. М. Класифжащя шашоструктуроваших матер1ал1в для шжешерй поверхш1 деталей машиш [Текст] / П. М. Фас-товець // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - 2012. - Т. 3, № 5 (57). - С. 19-25. - Режим доступа: http://journals.uran.ua/eejet/article/view/4025/3692

9. Фастовець, П. М. Науков1 аспекти застосувашшя вщшовлюючих аштифрикцшших протизшосших добавок до палившо-мастильших матер1ал1в [Текст] / П. М. Фастовець // Мехаш1защя та електрифшащя сшьського господарства. М1жвщомчий тематичший шауковий зб1ршик ННЦ "1МЕСГ". - 2015. - Вип. 100.

10. Фасхиев, Х. А. Анализ методов оценки качества и конкурентоспособности грузовых автомобилей [Текст] / Х. А. Фасхиев // Методы менеджмента качества. - 2001. - № 3. - С. 24-28.

11. Фасхиев, Х. А. Анализ методов оценки качества и конкурентоспособности грузовых автомобилей [Текст] / Х. А. Фасхиев // Методы менеджмента качества. - 2001. - № 4. - С. 21-26.

12. Крахмалева, А. В. Методика оценки качества автомобилей [Текст] / А. В. Крахмалева, Х. А. Фасхиев // Маркетинг в России и за рубежом. - 2005. - № 4. - Режим доступа: http://dis.ru/library/520/25548/

13. RVS. Главная страница. СМИ. Дополнительно информацию о РВС технологии и результатах её применения можно получить из следующих источников [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://rvs.at.ua/index/smi/0-10 - 14.07.2015 г. — Загл. с экрана.

14. Научное открытие № 323. Свойство высокоэшергоплотшых минеральных веществ изменять параметры триботехшических систем [Текст] / Зуев В. В., Лазарев С. Ю., Лавров Ю. Г., Денисов Г. А., Маришич Т. Л., Половишкиш В. Н., Соловьев А. П., Холиш А. Н. - Зарегистрировано: 02.02.2007. - Приоритет открытия: 16.11.1995.

15. Исследование воздействия обработки ДВС тепловоза ЗМ63 по РВС - технологии без разборки в режиме штатной эксплуатации (по договору №561 от 29.07.99г.) [Электронный ресурс]: отчет о НИР / НТО "НВЦ" и ЗабИЖТ, рук. В. В. Тиша-ков. - Чита, 2000. - 58 с. - Режим доступа: https://yadi.sk/dZ06ycBfSbBMyzk

Аналiз процесу функщонування транспортно-складських комплекЫв дозволив виявити недо-лши гхньог технологи. Формалiзовано крите-рш ефективностi функщонування транспорт-но-складського комплексу, що являе собою питомi витрати на переробку вантажу. Виявлено, що найбшьший вплив на питомi витрати, пов'язат з переробкою вантажу на транспортно-склад-ському комплекы, мае кшьтсть навантажуваль-но-розвантажувальних механiзмiв

Ключовi слова: транспортно-складський комплекс, технологiя, технологiчнi параметри,

собiвартiсть переробки вантажу, модель □-□

Анализ процесса функционирования транс-портно-складских комплексов позволил выявить недостатки их технологии. Формализован критерий эффективности функционирования транспортно-складского комплекса, который представляет собой удельные затраты на переработку груза. Определено, что наибольшее влияние на удельные затраты, связанные с переработкой груза на транспортно-складском комплексе, имеет количество погрузочно-разгру-зочных механизмов

Ключевые слова: транспортно-складской комплекс, технология, технологические параметры, себестоимость переработки груза, модель

УДК 656.073

|DOI: 10.15587/1729-4061.2015.5139в|

ВПЛИВ ТЕХНОЛОГ1ЧНИХ ПАРАМЕТР1В ПРОЦЕСУ ФУНКЦ1ОНУВАННЯ ТРАНСПОРТНО-СКЛАДСЬКОГО КОМПЛЕКСУ НА СОБ1ВАРТ1СТЬ ПЕРЕРОБКИ ВАНТАЖУ

Н. Ю. Шраменко

Доктор техычних наук, професор Кафедра транспортних технолопй Хармвський нацюнальний автомобтьно-дорожнього уыверситет вул. Петровського, 25, м. Хармв, УркаТна, 61002 E-mail: [email protected]

1. Вступ

Транспортно-складсьК комплекси (ТСК), яю ма-ють суттеве значення при просуванш матерiальних потоюв, можна вщнести до представниюв технологи 3-PL - «Third Party Logistics». СкладсьК операцп та-

кож являються суттевою складовою частишою дiяль-шост 4-PL та 5-PL провайдерiв, що мають важливе значення у лопстичших лашцюгах.

Мае мкце ряд проблем, що стосуються викори-сташшя ресурав трашспортшо-складських комплекав. Постшший розвиток 3-PL, 4-PL та 5-PL провайдерiв по-

ё