Обоснование правил назначения объемов попутных контроля и ремонта для агрегатов трансмиссии автомобилей Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

ОБОСНОВАНИЕ ПРАВИЛ НАЗНАЧЕНИЯ ОБЪЕМОВ

ПОПУТНЫХ КОНТРОЛЯ И РЕМОНТА

ДЛЯ АГРЕГАТОВ ТРАНСМИССИИ АВТОМОБИЛЕЙ

В. А. КОМАРОВ, кандидат технических наук

С точки зрения научных принципов шим номером. Это же относится и к

обоснования рациональных циклов контрольно-диагностических (КДР) и ремонтных работ характерным является приравнивание периодичности контроля к допускаемому остаточному ресурсу £ост.доп, на который ориентируют допускаемые изно-сы. В действительности же при вынужденной, например в связи с отказом или необходимостью предупредительной замены составной части (СЧ), частичной разборке облегчается доступность ко многим другим деталям, т.е. целесообразность их попутного контроля и ремонта возрастает. На практике это логически понятное соображение реализуется на основе интуиции и реальных возможностей. В руководствах по диагностированию и текущему ремонту (ТР) нет никаких рекомен-

и

дации по перепланировке действии и принятию решений в указанной ситуации.

Чтобы приблизить исследуемую модель технической эксплуатации к реальной, нужно учесть ряд факторов. После определенного вида КДР может делаться вывод о виде и объеме ремонта различных групп СЧ или всего объекта. Это объясняется тем, что уровни разборки для контроля параметров СЧ могут не совпадать с уровнем разборки для их замены или ремонта. Так, из маршрута доступа [1; 2] видно, что при КДР-2 (соответствующей ТР-1) контролируются параметры (11-1) - (11-4) СЧ № 11, необходимость замены которой является признаком проведения ТР-2, а также параметры 23-1, 23-4 и 23-5 СЧ № 23 (определяющей ТР-3) и т. п.

В этой связи следует установить правила перепланировки КДР в случае, если при КДР с меньшим номером обнаружена необходимость замены СЧ на глубине разборки, соответствующей КДР с боль-

разновидностям ремонта.

В качестве признака целесообразности перепланировки видов КДР принята нормативная доля Кпк отработанного межконтрольного периода (критерий перепланировки КДР), с которой сравнивают фактически отработанную долю Кроме того, возникает вопрос о проведении более глубокой разборки (более сложного вида КДР), не соответствующей уровню, требуемому для замены СЧ. Данная задача решается также исходя из нормативной доли отработанного межконтрольного периода #прк (критерия перепланировки вида ТР-ремонтных работ),

которая сопоставляется с фактически отработанной долей .

Коробка передач (КП). В [1; 2]

отмечалось, что правила перепланировки диктуются рядом соображений. Ввиду случайной величины наработки между отказами, когда после предшествовавшей одноименной КДР она незначительна, повторное проведение КДР может быть нерациональным. Поэтому принятие решения об осуществлении КДР при преду-

предительной замене или устранении последствий отказа базируется на результатах сравнения фактической величины коэффициента перепланировки ЯдРК.Для

определения нормативной величины /Спк исследована зависимость изменения средних удельных затрат за срок службы от его величины при фиксированных других параметрах модели (рис. 1, кривая Суд (Кик) на рис. 2).

При проведении ремонтных операций облегчается доступ для проверки параметров, входящих в более сложную КДР, нежели та, которая соответствует глубине

В. А. Комаров, 2004

0

Суд = 0,7739 К

- 8,3056 Klк + 27,822 К2ик - 20,948 /Спк + 29,929

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

К

ПК

Рис. 1. Зависимость С от коэффициента перепланировки

видов контроля /Спк (для КП)

проводимой разборки. Если наработка после предшествующей одноименной КДР существенна, то может оказаться эффективным ее попутное осуществление, т. е. некоторая дополнительная разборка и контроль в объеме КДР большего номера.

Таким образом, не исключена целесообразность совмещения очередных (запланированных на будущее), более сложных, чем при разборке для устранения последствий отказа или предупредительной замены, видов КДР Решение в такой ситуации принимается путем сопоставления фактической величины коэффициента перепланировки видов ремонтных

работ /Сщ>к с его оптимальн°й нормативной величиной #ПРК, для которой также установлена зависимость, представленная на рис. 2, 3.

Из графиков видно, что оптимальное

значение /Спк ржно 0,5, — 1 (точ-

ки В и Л). Оба коэффициента существенно влияют на Суд. Точки А2 и В2 со-

ответствуют случаю, когда попутные КДР не проводятся, так как при Кпк или Кпрк >3,5 вероятность назначения КДР близка к нулю. При Кпрк = 0 (точки А^ и получаем вариант, когда попутные КДР назначаются независимо от наработки КП после предшествовавших одноименных работ. Значения Суд (Кпк = 0) возрастают при этом в сравнении с С

(К

0,5) на 20

а С

в

С с™ (К

уд

yö

на

пк "

сравнении ^ 40 %. Это указывает на целесообразность использования на практике правил и коэффициентов перепланировки.

Правила перепланировки исследовались только по отношению к КДР-3 и КДР-4, а по отношению к КДР-2 — только в части Кик, так как КДР-2 совмещать не с чем: это первый уровень разборки. Изучались также другие варианты (рис. 4), в том числе при применении или неприменении правила для КДР-2.

Проведенная с помощью пакета программ «Мастера диаграмм» Microsoft Excel аппроксимация результатов исследований показала высокую величину их достовер-

40

30

20

А

1

В

1

Суд^пк)

в

я

А

А

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

^ПК' ЛПРК

Рис. 2. Зависимости удельных издержек Суд от коэффициентов перепланировки видов контроля Кпк и ремонтных работ КПРК

ности. Зависимость Суд от коэффициента перепланировки видов контроля Япк (см. рис. 1) аппроксимируется полиномиальным рядом 4-й степени с величиной достоверности аппроксимации Я2= 0,9973:

С

уд

0,7739 Дпк " 8,3056 +

2

+ 27,822 Щк - 20,948 Кик + 29,929. (1)

Зависимость Суд от коэффициента перепланировки видов ремонтных работ Кирк (см. рис. 2) аппроксимируется полиномиальным рядом 6-й степени с величиной достоверности аппроксимации Я2 = = 0,9961:

6

5

Суд = -0,2963 #прк + 3,9043 ЩРК

4

3

19,373 #ЙРК + 43 32 ^прк

2

38,089 #прк + 5,9656 Кпрк +

+ 30,032.

(2)

случаях работоспособного состояния КП (попутно с ТО) и отказа КП для специализированных и неспециализированных предприятий.

Сделаны следующие основные выводы:

1) применение правила перепланировки для КДР-2 нецелесообразно, так как весьма несущественно влияет на Суд;

2) КДР-3 и КДР-4 рационально назначать:

а) если устраняются последствия отказа или проводится предупредительная замена на уровне разборки, соответствующем КДР-3 либо КДР-4, и наработка после предшествовавшей КДР такого же вида превышает 25 тыс. км;

б) если проводятся работы на уровне КДР-2, а наработка после предшествовавшей КДР-3 превышает 50 тыс. км (попутная КДР-3);

в) если осуществляются работы на

На основании изложенного разрабо- Уровне КДР-3, а наработка от предшествовавшей КДР-4 превышает 50 тыс. км (попутная КДР-4).

таны правила принятия решении о назначении КДР и ремонтных воздействий в

15

Суд = -0,2963 Л£рК+ 3,9043 К^- 19,373 43,292 К3шк- 38,089 + + 5,9656 К^^ 30,032

10

5

0

О

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

Рис. 3. Зависимость Суд от коэффициента перепланировки

видов ремонтных работ /СПРК (для КП)

К

4

ПРК

Рис. 4. Область оптимизации суммарных удельных издержек Суд (руб. / тыс. км)

по нормированным коэффициентам перепланировки видов контроля Кик и ремонтных работ #прк

Задний мост (ЗМ). Попутный контроль диктуется в первую очередь доступностью параметров для оценки на определенном уровне разборки. Однако он может быть и нерациональным. Например, какая-то недолговечная СЧ может обусловить низкую наработку на момент отказа, а следовательно, и разборки. Контроль при каждой разборке более долговечной детали будет излишним. Таким образом, важно установить целесообразность и объемы попутного контроля (де-фектации) и ремонта (рис. 5 — 8).

Решение сводится к выбору, какой вид

КДР осуществить при отказе либо предупредительной замене той или иной СЧ. В работах [1; 2] отмечалось, что первоначальные назначения делались при допущении, что попутный контроль выполняется всегда в объеме КДР-2. Полученные результаты доказали правильность этого подхода.

По отношению к КДР-1, т. е. диагностическим параметрам, также необходимо определить рациональный вид КДР для уточнения диагноза. Это связано с тем, что для заднего моста они даются в обобщенном виде и не позволяют выявить

С

уд

Рис. 5.

Область оптимизации суммарных удельных затрат С (руб. /

по нормируемым коэффициентам перепланироУвки видов контроля Кик и ремонтных работ Кпрк (для ЗМ)

тыс

км)

конкретную неисправность СЧ. Результаты исследования показали, что при отклонении любого диагностического параметра от допускаемого значения рационально произвести частичную разборку и контроль параметров (с целью уточнения диагноза) в объеме КДР-2.

Сформулированы правила принятия решения о попутном контроле в случае ремонта других агрегатов автомобиля:

1) при ремонте двигателя без его снятия попутно проводится КДР-1, а при его снятии — КДР-2;

2) при ремонте коробки передач попутно проводится КДР-1.

Как уже отмечалось, в исследованиях [1; 2] были выведены правила перепланировки попутных ремонтов. Если наработка после предшествовавшей одноименной КДРВ незначительна, то повторное проведение КДРВ нерационально. Таким образом, окончательное решение об осуществлении того или иного вида КДРВ принимается, исходя из сравнения фактической величины коэффициента перепланировки

А'ПК с установленной оптимальной. Для определения нормативной величины коэффициента перепланировки Кпк изучалась зависимость суммарных издержек от величины коэффициента перепланировки (см. рис. 6).

60

Суд, руб. / тыс. км

Суд = -4,1873х5 + 34,972х4

- 1 07,55Л:3 + 147,52х2 - 75,815* + 35,388

0

0,25

0,5 0,75

1

1,25

1,5

1,75

2

2,25

2,5 2,75

3

К

пк

Рис. 6. Зависимость Суд от коэффициента перепланировки

видов контроля Кпк (для ЗМ)

При проведении ремонтных работ облегчается доступ к параметрам, входящих в более сложную КДРВ. Следовательно, если наработка после предшествующей одноименной КДРВ значительна, то целесообразно назначить КДРВ большего номера, требующую более глубокой разборки и контроля. Решение в такой ситуации принимается по результатам сопоставления фактической величины коэффициента перепланировки видов ремонтных работ К$к с его оптимальной нормативной величиной #прк> которая также была исследована (см. рис. 7).

Оптимальное значение /Сравно 0,2,

0,5. Оба коэффициента суще-

тг ОПТ

АПРК —

ственно влияют на Суд.

Проведенная с помощью пакета программ «Мастера диаграмм» Microsoft Excel аппроксимация результатов обнаружила высокую величину их достоверности. Зависимость удельных издержек Суд от коэффициента перепланировки видов контроля Кпк (см. рис. 6) аппроксимируется полиномиальным рядом 5-й степени с величиной достоверности аппроксимации

R2 = 0,9797:

Сул = - 4,1873л:5 + 34,972*4 -- 107,55л:3 + 147,52л:2 -- 75,815* + 35,388, (3)

где х — величина нормируемого коэффициента перепланировки видов контроля Кик (для ЗМ).

Зависимость Суд от коэффициента перепланировки видов ремонтных работ /СПРК (см. рис. 7) аппроксимируется по-

линомиальным рядом 5-й степени с величиной достоверности аппроксимации Я2 =

= 0,9949:

Сул = - 2,828л:5 + 27,593х4 -- 101,82*3 + 171,16х2 -- 111,19л: + 47,328, (4)

где х — величина нормируемого коэффициента перепланировки видов ремонтных работ Киш (для ЗМ).

50

40

30

20

10

о

о

0,5

1

1,5

2

2,5

Рис. 7. Зависимость С.._ от коэффициента перепланировки

уд

видов ремонтных работ #ПРК (для ЗМ)

60 -т

Суд, руб. / тыс. км

50

40

30

20

10

о

о

0,5

1

1,5

2

2,5

^пк» К

3

Рис. 8.

ПК' "ПРК

3

К

ПРК

Зависимость суммарных издержек С от коэффициентов перепланировки

видов контроля Кик и ремонтных работ /Спрк

Сул» РУ6- / тыс- км

60

По результатам исследований сделан ряд выводов:

1) правила перепланировки для КДР-2 не применяются, так как незначительно влияют на и*;

2) назначение КДР-3 рационально: а) если устраняется последствие отказа или проводится предупредительная

замена на уровне разборки, соответствующем КДРВ-3, и наработка после предшествовавшей КДРВ такого же вида превышает 50 тыс. км;

б) если проводятся работы на уровне КДР-2, а наработка после предшествовавшей КДР-3 превышает 50 тыс. км.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Комаров В. А. Совершенствование структуры и содержания ремонтных воздействий для агрегатов автомобилей сельскохозяйственного назначения (на примере коробки передач ГАЗ-53): Дис. ... канд. техн. наук. Саранск, 1988. 180 с.

2. Лезин П. П. Совместная оптимизация критериев предельного состояния и стратегии ремонта / П. П. Лезин, А. А. Сельцер, В. А. Комаров // Надежность и контроль качества. 1990. No 7. С. 30 - 36.

Поступила 29.11.03.

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЯ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР

А. М. КАРПОВ, кандидат технических наук, А. П. ИНШАКОВ, кандидат технических наук, М. Н. ВЕТЧИННИКОВ, кандидат технических наук, Д. А. КАРПОВ, инженер

В настоящее время уделяется большое внимание энергетическому анализу существующих и перспективных машинных технологий. Он служит дополнительным методом выбора и обоснования энергосберегающих технологий, вскрывает причины низкой эффективности энергетического функционирования некоторых аграрных отраслей, указывает на целесообразность применения отдельных мероприятий и приемов при возделывании сельскохозяйственных культур.

Задачи ресурсосбережения при использовании отдельных машинно-тракторных агрегатов (МТА), технологических комплексов и в целом машинно-тракторного парка (МТП) особенно актуальны при переходе АПК к экономическим методам

хозяйствования [2]. Названные объекты представляют собой сложные мобильные технические системы, которые в процессе эксплуатации должны удовлетворять агротехническим, экономическим и экологическим требованиям. При этом следует учитывать различие режимов работы агрегатов, разнообразие потребляемых ресурсов, необходимость охраны окружающей среды.

Данные особенности являются характерными признаками сложной системы, поэтому добиться ресурсосберегающего использования МТА и всего МТП можно лишь на основе многоуровневого поэтапного подхода. Главная идея заключается в том, что сложная система исследуется в логической последовательности, чтобы

© А. М. Карпов, А. П. Иншаков, М. Н. Ветчинников, Д. А. Карпов, 2004