CC BY
17
Вестник Курганской ГСХА № 4, 2015 Теаш^хкии науки 45
УДК 338.43
В. Г. Логачев, А. Н. Макарова
МОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ ВЕРОЯТНОСТИ БЕЗОТКАЗНОЙ РАБОТЫ МАШИН С УЧЕТОМ ВАРИАЦИИ ПЕРИОДИЧНОСТИ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
V. G. Logachev, A. N. Makarova A FORMING MODEL OF CAR RELIABILITY TAKEN INTO ACCOUNT
THE MAINTENANCE RATE FEDERAL STATE BUDGETARY EDUCATIONAL INSTITUTION OF HIGHER EDUCATION «TYUMEN STATE OIL AND GAS UNIVERSITY»
Аннотация: В эксплуатации наблюдается значительное отклонение фактической периодичности технического обслуживания от нормативной. Это ведет к повышению вероятности отказов машин, снижению их технической готовности. Для оценки степени влияния вариации фактической периодичности обслуживания на безотказность машин разработана имитационная модель. Проведен имитационный эксперимент. Установлены зависимости вероятности безотказной работы от среднего значения и коэффициента вариации периодичности технического обслуживания.
Ключевые слова: периодичность технического обслуживания; имитационная модель; вероятность безотказной работы.
Abstract: In this operation there is a significant deviation of the actual frequency of maintenance from the normative one. It leads to an increased failure rate, a decrease of their technical readiness. It was developed a simulation model to assess the degree of the influence of variations in the actual maintenance rate on the reliability of machines. A simulated experiment was held. The dependencies of the frequency of fault-free performance from the variation coefficient of maintenance rate was found out.
Key words: maintenance rate; simulation model; frequency of fault-free performance.
Виктор Григорьевич Логачев
Victor Grigoryevich Logachev доктор технических наук, профессор [email protected]
Анна Николаевна Макарова
Anna Nickolaevna Makarova [email protected]
Введение. Надежность машин и их элементов существенно зависит от условий эксплуатации [1]. Для учета этого влияния разработаны и используются различные методики корректирования нормативов технической эксплуатации [2-4]. Но переменный характер условий эксплуатации учитывается в этих методиках недостаточно. В то же время трудно учесть все многообразие условий. Кроме того, трудно выдержать установленную периодичность технического обслуживания (ТО). В эксплуатации наблюдается значительное отклонение фактической периодичности ТО от нормативной.
Причины этого явления в следующем.
1 При больших расстояниях перевозки, например, «Тюмень - Москва - Тюмень», момент проведения ТО
может быть достигнут в рейсе. Поэтому ТО необходимо проводить или значительно раньше, или позднее плановой наработки.
2 При недостаточной мощности производственно-технической базы ТО может проводиться реже установленной периодичности [5].
3 При выполнении предприятием срочных заданий ТО также может быть выполнено с периодичностью большей, чем нормативная.
4 Несовершенство системы учета пробегов автомобилей и планирования ТО.
5 Низкая исполнительская дисциплина в технической службе предприятия.
Научный журнал
Вестник Курганской ГСХА
Целью работы является снижение затрат на эксплуатацию машин путем определения периодичности ТО с учетом требуемого уровня надежности при эксплуатации в различных условиях.
Методика. Для достижения поставленной цели проведен анализ состояния вопроса. Установлено, что с увеличением периодичности ТО вероятность безотказной работы снижается. Зная закон распределения наработок на отказ и задаваясь периодичностью ТО можно определить вероятность безотказной работы. Но на практике фактическая пе-
риодичность ТО существенно отличается от нормативной. В этом случае известные методики использовать нельзя.
Для решения поставленных задач была разработана имитационная модель. Блок-схема ее алгоритма приведена на рисунке 1.
Суть ее работы заключается в следующем. Сначала вводятся количество автомобилей, средняя наработка на отказ и коэффициент вариации наработок на отказ. Затем вводятся средняя периодичность ТО и коэффициент вариации периодичностей.
Рисунок 1 - Блок-схема алгоритма моделирования вероятности безотказной работы
Далее с помощью датчиков случайных чисел генерируются пары значений наработки на отказ и периодичности ТО. Полученные значения сравниваются. Если наработка на отказ больше периодичности ТО, то номер счетчика циклов увеличивается на единицу, и расчеты продолжаются до выполнения заданного количества циклов.
Если же наработка на отказ не больше периодичности ТО, то фиксируется отказ, и расчеты продолжаются.
После достижения предельного значения количества циклов расчетов определяется вероятность безотказной работы, записывается в таблицу, и расчеты прекращаются.
Результаты. Разработанная имитационная модель позволяет оценивать влияние отклонений фактических пе-риодичностей ТО от нормативных. С использованием опи-
санной модели проведены серии экспериментов, на основе которых установлены закономерности влияния среднего значения периодичности ТО и коэффициента вариации периодичности ТО на вероятность безотказной работы. Фрагменты полученных результатов приведены на рисунках 2 и 3.
Расчет вероятности безотказной работы при различных средних значениях и коэффициентах вариации периодичности ТО позволяет определять периодичности технического обслуживания с учетом требуемого уровня надежности автомобилей.
Эффект от полученных результатов заключается в уточнении нормативов технической эксплуатации и снижения на этой основе количества отказов автомобилей.
Вестник Курганской ГСХА № 4, 2015 Теаш^хкие науки 47
Периодичность ТО, тыс. км
Рисунок 2 - Влияние периодичности ТО на вероятность безотказной работы
Коэффициент вариации периодичности ТО
Рисунок 3 - Влияние коэффициента вариации периодичности ТО на вероятность безотказной работы
Выводы. Таким образом, в результате выполненных исследований разработана имитационная модель для оценки степени влияния вариации фактической периодичности обслуживания. На основе имитационного эксперимента установлены зависимости вероятности безотказной
работы от среднего значения и коэффициента вариации периодичности технического обслуживания. Полученные результаты позволяют выбирать предельные отклонения периодичности ТО от норматива для обеспечения заданной вероятности безотказной работы машин.
Список литературы
1 Проблемы обеспечения работоспособности автомобилей в условиях Западной Сибири / Н. С. Захаров [и др.] // Вестник Иркутского государственного технического университета. - 2008. - Т. 33. - № 1. - С. 76-77.
2 Захаров Н. С., Логачев В. Г., Макарова А. Н. Оценка надежности автомобилей с учетом вариации фактической периодичности технического обслуживания // Известия Тульского государственного университета. Серия: Математика. Механика. Информатика. - 2012. - № 12-2. - С. 186-191.
3 Кузнецов Е. С. Об одной общей задаче технической эксплуатации автомобилей (методика решений профилактической задачи методом Монте-Карло) // Повышение эксплуатационной надежности автомобилей : труды НИИАТ. - М. : Транспорт, 1976. - Вып. II. - С. 52-60.
4 Кузнецов Е. С. Техническое обслуживание и надежность автомобилей. - М. : Транспорт, 1972. - 224 с.
5 Захаров Н. С., Абакумов Г. В., Шевелев Е. С. Влияние сезонных условий на оптимальное количество постов технического обслуживания автомобилей // Транспорт Урала. - 2008. - № 1. - С. 72-76.
