CC BY
41
В1СНИК ПРИАЗОВСЬКОГО ДЕРЖАВНОГО ТЕХН1ЧНОГО УН1ВЕРСИТЕТУ 2007 р. Вип. № 17
ТРАНСПОРТ
УДК 629.353.001.41
Парунакян В.Э.1, Артамонова Ю.В.2
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ОСНОВНЫХ ТЕХНИКО-ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НА СРОК СЛУЖБЫ БОЛЬШЕГРУЗНЫХ АВТОСАМОСВАЛОВ
БелАЗ-7540
Проанализирована тенденция изменения коэффициента технической готовности большегрузных автосамосвалов БелАЗ-7540 с увеличением продолжительности эксплуатации, определены технико-эксплуатационные показатели, влияющие на срок эксплуатации автосамосвалов на металлургических предприятиях, сформирована модель для прогнозирования срока службы большегрузных автосамосвалов
В последние годы на металлургических предприятиях были расширены масштабы применения, возрос объем технологических перевозок и увеличен парк большегрузных автосамосвалов БелАЗ-7540.
Анализ работы технологического автотранспорта показал, что подвижной состав используется на перевозке различных грузов (включая высокотемпературные шлаки, химически активные шламы и др.) с разнообразными физико-механическими свойствами, в сложных производственных условиях агломерационного и сталеплавильного переделов.
Установлено также, что доминирующими в технологических перевозках металлургических комбинатов (около половины по объему и почти 60 % по рабочему парку машин) являются перевозки в «тяжелом грузовом режиме», которые характеризуются высокой интенсивностью (до 56 ездок в сутки), значительным тоннажем (1800 - 2000 т на машину в сутки) и ограниченным километражем (до 150 км в сутки) [1].
Столь сложные и разнообразные условия технологических перевозок, выполняемых большегрузными автосамосвалами определяют весьма широкий диапазон, нестационарность и высокие значения нагрузочных характеристик: по грузоподъемности, мощности двигателя, скоростным, температурным и другим режимам работы основных агрегатов и автомобиля в целом, которые не соответствуют конструктивным характеристикам и приводят к сокращению ресурса их работы, увеличению времени на их техническое обслуживание и ремонт и, как следствие, к интенсивному снижению готовности парка машин.
В таких условиях трудно планировать работу подвижного состава, осуществлять плановое техническое обслуживание, ремонт и, наконец, вывод машин из эксплуатации. Поэтому нужны обоснованные подходы к вопросу определения сроков эксплуатации парка большегрузных автосамосвалов.
Несмотря на актуальность данного вопроса в технической литературе он должного освещения не получил. Ссылаясь на [1], можно говорить об отсутствии данных по условиям эксплуатации, организации перевозок, температурным режимам работы узлов и агрегатов и их влиянию на систему технического обслуживания и ремонта машин.
Целью настоящей статьи является формирование модели для оценки закономерностей влияния основных - технико-эксплуатационных показателей транспортной работы на срок службы большегрузных автосамосвалов.
ПГТУ. д-р техн. наук, проф.
2ПГТУ, аспирант
Поставленный вопрос решается с применением метода статистического анализа и моделирования. Для этого собран, обобщен и систематизирован статистический массив данных, характеризующий эксплуатационно-технические показатели большегрузных автосамосвалов на технологических перевозках ОАО «ММК им. Ильича» за полугодовой период.
На первом этапе были определены для машин различных сроков эксплуатации (принято Т = 1 7 лет) показатели использования по времени и установлены авточасы нахождения их в работе (1р) и авточасы их простоя в плановом и внеплановом техническом обслуживании и ремонте (11ср). По полученным данным для каждой категории машин были рассчитаны коэффициенты технической готовности (атГ).
Зависимости этих показателей для машин с различным сроком эксплуатации представлены на графиках (рис. 1).
Срок эксплуатации
а) б)
Рис. 1 - Зависимости времени работы и простоя в техническом обслуживании и ремонте (а) и коэффициента технической готовности (б) от срока эксплуатации машин
На основании зависимости, приведенной на рис. 1, б получено уравнение связи срока эксплуатации (Т) и коэффициента технической готовности (атГ).
Т = - 0,0229 а,г2 +0,0431 а,г + 0,836 (1)
Для полученного уравнения связи показатель R2 = 0,8688 и на графике (рис. 1, б) обозначает величину аппроксимации.
Приведенные данные свидетельствуют о том, что, в имеющих место сложных и тяжелых условиях работы большегрузных автосамосвалов, их техническая готовность интенсивно снижается и, в достаточно короткий срок, достигает таких значений, при которых они, по своему техническому состоянию, не могут выполнить планируемого объема перевозочной работы.
Исследования показывают, что на процесс снижения уровня технической готовности машин влияет целый ряд факторов, который включает: общий пробег, количество ездок, объем перевозок, грузооборот, авточасы в движении и др.
Для оценки закономерностей влияния рассматриваемых факторов на срок службы машин наиболее рациональным является использование метода многофакторного регрессионного анализа [2, 3].
После предварительного рассмотрения, позволившего определить и отбросить взаимовлияющие факторы, выбраны следующие технико-эксплуатационные показатели, оказывающие наибольшее влияние на срок службы большегрузных автосамосвалов: общий пробег (Ьоб, км) и количество ездок (пе). Затем автомашины были распределены по группам
исходя из срока их эксплуатации, и по ним были получены усредненные значения рассматриваемых показателей (табл. 1).
Таблица 1 - Усредненные значения основных технико-эксплуатационных показателей
Показатель Продолжительность эксплуатации
1 3 4 5 7
Общий пробег, км 8247,38 7523,00 6154.18 6704,74 4115,62
Число ходок 1436 1044 1197 1115 697
Для проведения анализа просчитаны коэффициенты парной корреляции между рассматриваемыми факторами и получены следующие их значения
• Ri = -0,937, - между сроком службы и общим пробегом;
• R2 = -0,825, - между сроком службы и количеством ездок;
• R3 = -0,864, - между общим пробегом и количеством ездок;
Поскольку коэффициенты близки по модулю к единице, делаем вывод о наличии
обратной связи между сроком службы и пробегом, а также количеством ездок. Несмотря на наличие тесной связи между независимыми переменными, и учитывая что, ни один из факторов не отбрасываем, R3 ф I.
После проведенной проверки производим выбор метода и построение регрессионной многофакторной модели.
Используем многофакторную линейную регрессионную модель вида:
Т = а0 + ai • Lo6 + а2 • пе, (2)
где an, аь а2, - параметры модели (константы), которые необходимо оценить.
Оценка неизвестных параметров регрессионной модели производится методом наименьших квадратов.
После определения параметров регрессии линейная регрессионная модель имеет вид:
Т = 13,084 - 0,0009224 • Lo6 - 0,002772 ■ пе, (3)
Для полученной линейной регрессионной модели определяется коэффициент множественной детерминации, величина которого R2 = 0,907, что свидетельствует о сильном и одновременном влиянии независимых переменных на зависимую переменную.
Проверка модели на адекватность производится с помощью F - критерия Фишера. Установлено, что расчетное значение критерия Фишера составляет F = 9,738, а критическое FKpIiT = 9,55. Поскольку F > FKpHT, делаем вывод, что поведение фактора Т с вероятностью р = 0,95 не случайно, и объясняется изменением факторов L06 и пе, то есть модель адекватна.
Представим полученную функцию графически. Зададим изменение переменных: i = 0... 4; j = 0...8, Lo6l = 4000 + i • 1000, nej = 600 +j ■ 100, My = T (Lo6i, Nej).
График двухфакторной функции представлен на рис. 2.
м
Рис. 2 - Изокванты - линии постоянного срока эксплуатации
По приведенному графику изоквант можно определить срок эксплуатации автосамосвалов в зависимости от среднемесячного пробега (Ь0бЩ) и количества ездок (пе).
Рассчитаем прогнозное значение срока эксплуатации, приняв среднемесячные плановые технико-эксплуатационные показатели работы автосамосвалов БелАЗ. Если среднемесячный пробег составит Ь0б = 6549 км, а среднее количество ездок пе = 1098, то средний срок эксплуатации составит Т (Ь0б, пе) = 4 года.
Доверительный интервал прогноза, рассчитанный по стандартной методике для нашего случая составит АТпр = 1,26.
Т (Ьоб, Пе) - АТдр < Тпр < Т (Ьоб, Пе) + АТдрогн-2,739 < Тпр < 5,26.
Таким образом, с вероятностью р = 0,95 при значениях переменных Ь0б = 6549 км, пе = 1098 срок эксплуатации будет изменяться в диапазоне 2 года 9 месяцев - 5 лет 3 месяца.
Предложенный метод прогнозирования создает основу для увеличения сроков эксплуатации при оперативном планировании среднемесячных заданий на работу конкретного автомобиля БелАЗ-7540.
Выводы
1. Предложена модель прогнозирования срока службы большегрузных автосамосвалов. При этом установлено, что выбор переменных, влияющих на срок службы автосамосвалов, а именно: общий пробег и количество ездок, является правомерным, а модель прогнозирования адекватной. Полученная линейная регрессионная модель позволяет делать прогноз сроков эксплуатации в зависимости от известных значений принятых технико-эксплуатационных показателей.
2. Предложенный метод прогнозирования создает основу для увеличения сроков эксплуатации при оперативном планировании среднемесячных заданий на работу парка автомобилей БелАЗ-7540. В конечном счете прогнозирование срока эксплуатации создает предпосылки повышения надежности работы транспорта как элемента металлургического производства, а также открывает пути снижения транспортных издержек.
Перечень ссылок
1. Парунакян В.Э. Принципы совершенствования системы управления техническим содержанием большегрузных автосамосвалов на технологических перевозках металлургических комбинатов / В.Э. Парунакян, М.В. Помазков II Вюник Приазов. держ. техн. ун-ту: 36. наук. пр. - Мар1уполь, 2005. - Вип. № 15. - С. 186 - 190.
2. Галушко В.Г. Вероятностно-статистические методы на автотранспорте / В.Г. Галушко. - К.: Вища школа, 1976. - 232 с.
3. Лук'яненко 1.Г. Економетрика: Щцручник / 1.Г. Лук'яненко, Л.1. Красткова. - К.: Товариство "Знания", КОО. - 1998. - 494 с.
Рецензент: Ю.В. Гусев канд. техн. наук, доц., ПГТУ
Статья поступила 15.03.2007
