CC BY
16
Shayakbarov Ilnur Elmarovich, student, schayakbaroff.iln@,yandex.com, Russia, Perm, State National Research Polytechnical University of Perm
УДК 519.711.3
ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОМ ПАРНЫХ СРАВНЕНИЙ
Н.Д. Изергин, А.Г. Таров
Рассматривается методика исследования технологических процессов ремонта автомобильной техники с целью повышения эффективности восстановления ее работоспособности, которая заключается в определении проблемной ситуации, выявлении факторов, влияющих на принятие рациональных решений, выборе приемов и методов, обеспечивающих успешное выполнение поставленной задачи. Использование метода парного сравнения технического состояния двигателей с различными сочетаниями неисправностей в математической модели для условий среднесерийного производства позволил обосновать специализацию рабочих мест, трудоемкость выполняемых работ и затраты денежных средств на восстановление работоспособности (исправности).
Ключевые слова: ремонт по техническому состоянию, метод парных сравнений, достоверность результатов диагностирования, алгоритм многомерной таксономии.
Стратегия ремонта по техническому состоянию автомобильной техники (АТ) представляет собой систему правил, при которой перечень технологических операций определяется по результатам диагностирования в момент начала ремонта с учетом надежности ее составных частей.
Исследование технологических процессов ремонта АТ с целью повышения эффективности восстановления ее работоспособности заключается в определении проблемной ситуации, выявлении факторов, влияющих на принятие рациональных решений, выборе приемов и методов, обеспечивающих успешное выполнение поставленной задачи.
Процесс принятия решения о назначении необходимых ремонтных действий заключается в контроле с постоянным интервалом времени технического состояния изделия по диагностическим и структурным параметрам с учетом данных о наработке составной части.
Барзилович Е.Ю. [1] предлагает в дискретные моменты времени наблюдать за случайным вектором 2(1) = + N(1) с известными статистическими характеристиками составляющих Х^) и N(1), где Х^) - вектор состояния (характеризуемый набором выходных параметров) сложной системы, контролируемый идеальными техническими средствами; N(1) - вектор ошибок измерений.
На основе результатов диагностирования в любой момент времени принимается решение о соблюдении наблюдаемого состояния или его изменения путем выполнения определенных технологических операций.
Достоверность результатов диагностирования определяется методической О1 и инструментальной 02 достоверностями. Методическая достоверность определяет полноту исходной информации о состоянии объекта диагностирования, обусловливаемую выбором контролируемых показателей и методов их оценки.
Периодичность контроля технического состояния и принимаемые решения о технических воздействиях должны обеспечить минимальные затраты на ремонт изделий в течение всего срока службы.
Если процесс наблюдения рассматривать как диагностирование составной части изделия, поступившего в ремонт, то приращение информации об объекте, характеризующем величину Р1, - как сумму условных вероятностей р^) неработоспособных состояний, составляющих совокупность п проверок [2]. Тогда величина Р1, обеспечиваемая проверкой пг для множества неработоспособных состояний £ = {Б}, , = (1, N}, будет
N
= I Х, (п^р^, (1)
г=1
где х,(п) - булевая переменная х,(п)е (0, 1},
1, если sie 8(1( п);
х(п) = }
0 если е 8(0( п)
ч.
где (п), 8(0(п) - подмножество неработоспособных состояний объекта, обнаруживаемых или не обнаруживаемых проверкой п.
Приращение Б1, обеспечиваемое проверкой л] при условии, что она используется после набора проверок п]-1, определяется по формуле
N
^1 (п/ п-1 ) = I Хг (я. / Я._1)р(), (2)
г=1
где х(щ/ п]-.1 ) - булева переменная х(щ/ п]-.1)е (0, 1},
1, если ^е 8(1)(п/\ 8(1)(п]-.1);
Хг(п /щ_1 )= <
0, в противном случае,
где (п)\$(11 (щ_1) - подмножество обнаруженных проверкой п.неработоспособных состояний без ранее обнаруженных набором проверок
Величина Б1, обеспечиваемая используемым набором проверок пр, определяется по формуле
N Ь _
?1(пр) = I Хг (Яр )р(8г) = I ХгЩ^р. / Р7_1), 1={\ L}, (3)
,=1 г=1
Ь
где х(яр) - булева переменная, XI(яр) = V х^(я1); х1 - булева переменная,
1=1
1, если п е п р,
х] = ^
0, если я1 еяр
Если используемый набор проверок пр является неизбыточно полным (минимальным) или полным (избыточным) набором проверок, то Б1(л р)=1. В противном случае Е1(лр)<1.
Инструментальная достоверность Б2 представляет собой величину вероятности верного заключения о состоянии объекта при предположении, что технические средства диагностирования абсолютно надежны.
Для объекта, в котором контролируется п показателей,
В2 = 1 -П (1 - d21), (4)
1=1
где - вероятность верного заключения по 1-му показателю.
Наличие или отсутствие диагностического признака при определенном диагнозе не является достоверным событием («0» или «1»), а наблюдается с некоторой условной вероятностью РБ1(У]).
Анализ данных о выполняемых работах в процессе ремонта двигателей ЗИЛ-5081.10, о дополнительных работах, выполняемых по признакам функциональной взаимосвязи и близости ресурса, о заменяемых деталях позволили определить их номенклатуру и трудоемкость.
Объединение ремонтных работ в типовые сочетания производилось с использованием алгоритма многомерной таксономии теории распознавания образов. Критериями оценки качества типовых сочетаний являются минимальное их количество и однородность.
Для эффективной организации ремонта по техническому состоянию двигателей необходима классификация неработоспособных изделий по сочетаниям неисправностей, объединение их в группы, принадлежность к которым определяется в результате диагностирования.
Для решения задач классификации исследуемых объектов удобно использовать метод парного сравнения, который позволяет определить их эквивалентность [3, 4].
В результате сравнения объектов аг и а1 исследователь определяет условия: а1 > а1, а1 < а1, а1 ~ а1. Выбор числового представления ф(а1) можно произвести, если а1 > а1, то ф(а1) > ф (а1). Если предпочтение обратное, то знак неравенства заменяется на обратный, т.е. ф(а1) < ф (а1). Если объекты эквивалентны, то ф(а1) = ф (а1).
В практике исследования в методе парного сравнения используется следующее числовое представление:
Х = ^
1, если a, > a, или a, ~ a
' 1 J 1 j
0, если a, < a
1 ■
Результаты сравнения всех пар объектов удобно представить в виде матрицы.
Использование метода парного сравнения двигателей ЗИЛ-5081.10 с различными сочетаниями неисправностей в математической модели технологических процессов ремонта по техническому состоянию, для условий среднесерийного производства, позволил обосновать специализацию рабочих мест, трудоемкость выполняемых работ и затраты денежных средств на восстановление работоспособности (исправности).
В результате проведенных расчетов с использованием метода парных сравнений сделан вывод о целесообразности ремонта двигателей с сочетаниями неисправностей, не требующих их снятия с машин в условиях единичного производства, с сочетаниями неисправностей, требующих их снятия в условиях среднесерийного производства.
Список литературы
1. Барзилович Е.Ю. Эксплуатация авиационных систем по состоянию (элементы теории). М.: Советское радио, 1974. 223 с.
2. Антонов А.В. Системный анализ: учебник для вузов. М.: Высшая школа, 2004. 454 с.
3. Гаскаров Д.В. Прогнозирование технического состояния и надежности радиоэлектронной аппаратуры. М.: Советское радио, 1974. 223 с.
4. Волкова В.Н., Денисов А.А. Основы теории систем и системного анализа: учеб. пособие. СПб.: Изд-во СПб ГТУ, 1997. 510 с.
Николас Донатович Изергин, д-р техн. наук, проф., izergin-nikolayy@,rambler.ru, Россия, Рязань, Рязанское высшее воздушно-десантное командное училище имени генерала армии В. Ф. Маргелова,
Андрей Геннадиевич Таров, канд. техн. наук, доц., andrey.tarovamail.ru, Россия, Коломна, Государственный социально-гуманитарный университет
THE ESTIMATION OF TECHNICAL OBJECTS STATE AND THEIR CLASSIFICATION BY MEANS OF PAIRED-COMPARISON METHOD
N.D. Izergin, A. G. Tarov 167
The article considers the system of investigating the technological process of vehicle repair in order to increase the efficiency of the capacity of work that consists in defining a problem situation and factors of making rational decisions, in choosing methods of effective realization of the assigned task. The usage of the paired-comparison method of engine technical condition with various combinations of faults in the mathematical model in conditions of semi serial production lets us to substantiate the specialization of job places, labor content and the amount of money necessary to restore capacity for work.
Key words: repair by technical condition, paired-comparison method, validity of diagnosis results, multidimensional taxonomy algorithm.
Izergin Nicholas Donatovich, doctor of technical sciences, professor, izergin-nikolayy@rambler. ru, Russia, Ryazan, Ryazan highest airborne command school of a name of the general V F. Margelov,
Tarov Andrey Gennadievich, candidate of technical sciences, docent, and-rey. tarovamail.ru, Russia, Kolomna, State social-humanitarian University
УДК 621.833
КОНСТРУКЦИЯ МОБИЛЬНОЙ ШПАЛОПОДБОЙКИ
А. А. Шубин, П.В. Витчук, В.В. Фадеев
Рассмотрены недостатки выпускаемых в настоящее время серийных шпало-подбоек. Приведены результаты анализа возможных компоновочных схем шпалопод-боек. Предложена конструкция мобильной шпалоподбойки с вертикальным расположением дебаланса и гибким валом. Перечислены основные преимущества предлагаемой конструкции.
Ключевые слова: балласт, вибрация, гибкий вал, дебаланс, железнодорожный путь, уплотнение, шпалоподбойка.
При эксплуатации верхнего строения железнодорожного пути необходимо выполнять достаточно большой объем работ, связанный с поддержанием его в исправном состоянии для обеспечения безопасности движения подвижного состава.
Для ремонта и текущего содержания железнодорожного пути наряду со специализированными высокопроизводительными комплексами и машинами применяют механизированные путевые инструменты, различные по назначению и конструкции [1].
Наиболее трудоемкой технологической операцией из выполняемых при ремонте и текущем содержании железнодорожного пути является уплотнение балласта под шпалой [1]. Для этого используют электрошпало-подбойки (ЭШП), работа которых основана на принципе ударного вибрационного уплотнения.
