CC BY
87
УДК 629.114.2.02.-191
ПОВЫШЕНИЕ РЕМОНТОПРИГОДНОСТИ АВТОТРАКТОРНОЙ ТЕХНИКИ
А.С. Полянский, профессор, д.т.н., В.Г. Кухтов, доцент, к.т.н., Е.А. Дубинин, В.Н. Плетнёв, аспиранты, ХНАДУ
Аннотация. Предложена методика расчета инструментального оснащения возимых комплектов запасных частей, инструмента и принадлежностей (ЗИП) автотракторной техники. Полученные результаты могут быть использованы для повышения показателей её ремонтопригодности.
Ключевые слова: ремонтопригодность, количество инструмента, комплект ЗИП, эффективность эксплуатации, автотракторная техника.
Введение
В настоящее время ежегодные затраты на содержание автотракторной техники составляют более 20% ее балансовой стоимости. При этом 70% средств идет на техническое обслуживание и устранение последствий отказов. Снижение этих затрат является важным направлением повышения её ремонтопригодности.
Известно, что трудоёмкость, а следовательно и затраты на техническое обслуживание рассматриваемой техники и устранение последствий отказов в эксплуатации в определенной степени зависят от количества и полноты применения инструмента. Поэтому исследования влияния ЗИП на показатели ремонтопригодности техники являются актуальными
Анализ публикаций
В настоящее время для нормирования ремонтопригодности используется около 70 показателей. Из них 35 показателей [2-4] прямо или косвенно обеспечиваются точностью нормирования количества инструмента.
Основной подход к решению этой задачи заключается в разработке методики на основе статистической информации о количественной оценке показателей надежности, продолжительности обслуживания и количестве применяемого инструмента [1-3].
Цель и постановка задачи
Целью исследования является разработка методики расчёта количества инструмента в комплекте ЗИП автотракторной техники.
Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи исследования:
- провести анализ существующих методик расчета количества инструмента;
- разработать методику расчета рационального количества инструмента в комплектах ЗИП.
Разработка методики расчета необходимого количества инструмента
Рассмотрим цикл работы машины равный 1000 часов. Надёжность будем оценивать комплексным показателем - коэффициентом готовности Кг, который, в соответствии с [3], можно представить зависимостью
Кг = 1 - е-(1 - е--л ), (1)
где ц = То - интенсивность обслуживания за
цикл, 1/ч; п - количество операций обслуживаете
ния за цикл; 1 - суммарная оперативная про-
должительность обслуживания, ч; t - предельное время обслуживания, ч; X - интенсивность отказов, 1/м.-ч; Т - время работы, ч.
Воспользуемся зависимостью для определения оперативной трудоемкости [1]. При условии выполнения всех работ одним исполнителем, оперативная трудоемкость численно будет равна оперативной продолжительности обслуживания машины.
В случае соблюдения всех требований инструкции по эксплуатации, применения необходимого комплекса инструментов и т. д. можно записать зависимость для нормативной оперативной продолжительности
т нТО =е < +*ан
(2)
где I ■< - нормативная оперативная продолжительность цикла обслуживания, зависящая от различных факторов, кроме количества применяемого инструмента; хан - часть нормативной оперативной продолжительности цикла обслуживания, зависящая от количества применяемого инструмента; ан - показатель степени влияния количества инструмента на нормативную оперативную продолжительность цикла обслуживания.
Аналогичную зависимость получим для оперативной фактической продолжительности цикла обслуживания ТфО в реальных условиях эксплуатации
(3)
Приняв, что влияние всех факторов, кроме наличия инструмента в комплекте ЗИП, оказывают в обоих случаях одинаковое влияние, получим
Тн
При ан — а,ф — а получим
(4)
^ТО т-’ТО
Т Ж --------- Т X!
(5)
Выполним расчёты на примере колесных тракторов класса 30 кН. Значение показателя степени равно а — 0,664 [1].
Перепишем зависимость (5) в следующем виде:
^ТО _______ т-’ТО
Т н — Т Ф
К,
(6)
Таким образом, для определения необходимого количества инструмента в комплекте ЗИП трактора и оценки его влияния на эффективность эксплуатации нужно выполнить следующую последовательность действий:
- определить надежностные характеристики трактора в условиях реальной эксплуатации;
- определить характеристики процесса восстановления работоспособности трактора в условиях реальной эксплуатации;
- задаться необходимым временем безотказной работы трактора;
- задаться требуемым Кг;
- провести вычисления по зависимостям (7) и (8).
Для оценки влияния полноты применения инструмента при обслуживании на эффективность эксплуатации техники в реальных условиях и расчета количества, необходимого для обеспечения заданной эффективности эксплуатации инструмента, нужно провести предварительные расчеты всех входящих в зависимости (7) и (8) величин.
Выполним расчеты в соответствии с предложенной методикой на примере шасси трактора ХТЗ-17221. Оперативные продолжительности устранения отказов шасси трактора ХТЗ-17221 в условиях реальной эксплуатации рассчитаем в соответствии с информацией [5]. Для этого определим средние продолжительности устранения отказов для каждой системы и агрегата шасси и количество отказов по этим системам в соответствии с [5-7]. Полученные результаты представлены в табл.1.
Используя данные табл. 1, рассчитаем интенсивность обслуживания шасси трактора за цикл 139
ц =--------= 0,6226 1/ч. Предельное время об-
223,274
служивания t примем в диапазоне 0,05 - 12,5 ч в соответствии с [5].
где Ки - коэффициент полноты применения инструмента при обслуживании.
Перепишем формулу (1) с учетом зависимости (6)
Кг — 1 - е^Ки°'664 ■' • (1 - в-х'т ) . (7)
Необходимое количество инструмента в комплекте ЗИП можно рассчитать по зависимости
- 1п
Ки —
1 - Кг
в~хт -1
(8)
В результате обработки статистической информации определены показатели безотказности шасси тракторов ХТЗ-17221. Установлено, что распределение наработки на отказ шасси тракторов подчиняется экспоненциальному закону. Примем время работы шасси трактора Т =1350 м.-ч, что соответствует средней годовой наработке тракторов типа Т-150К в условиях Украины.
С учетом полученных результатов построим зависимость Кг от коэффициента полноты применения инструмента при обслуживании Ки и предельного времени обслуживания t за время работы тракторов Т (рис. 1).
х„н
ТО
х
ф
ф
Таблица 1 Продолжительности устранения отказов шасси тракторов ХТЗ-17221 в реальной
эксплуатации
Система, агрегат шасси Количество отказов Средняя оперативная продолжительность устранения 1 отказа, ч Суммарная оперативная продолжительность обслуживания, ч
Трансмиссия 35 3,946 138,114
Муфта сцепления 3 7,417 22,251
Ходовая система 2 0,866 1,733
Несущая система 0 1,575 0,000
Гидронавесная система 68 0,815 55,434
Электрооборудование 31 0,185 5,742
По шасси трактора 139 223,274
Рис. 1. Зависимость Кг от Ки и ґ
Анализ рис. 2 показывает, что при существующей системе обслуживания и уровне надежности шасси тракторов ХТЗ-17221 в условиях реальной эксплуатации для обеспечения Кг в пределах
0,85 - 0,95 наличие инструмента в комплекте ЗИП оказывает существенное влияние.
При увеличении количества инструмента в комплекте ЗИП до уровня, регламентированного заводской документацией 10-15-летней давности, при сохранении всех остальных параметров, возможно увеличение коэффициента готовности в реальной эксплуатации Кг с 0,84 до 0,92 при t = 4 ч (рис. 2).
Построим зависимости Кг от коэффициента полноты применения инструмента при обслуживании Ки и предельного времени обслуживания t за время работы тракторов Т при определенных значениях Ки (рис. 2).
Ґ, ч.
Рис. 2. Зависимость Кг от Ки и ґ: 1 - при
Ки — 1, 2 - при Ки — 0,78, 3 - при К„ — 0,65
В соответствии с (8) построим зависимость коэффициента полноты применения инструмента при обслуживании Ки от предельного времени обслуживания t за время работы тракторов Т при Кг = 0,92 (рис. 3). При этом необходимо учесть, что средние оперативные продолжительности устранения отказов 2 и 3 групп сложности в условиях реальной эксплуатации, равны соответственно 1,82 ч и 7,79 ч [5].
Ки
Рис. 3. Зависимость Ки от Кг и ґ: 1 - Кг = 0,92,
2 - Кг = 0,95
Анализ зависимости показывает, что для оперативного устранения последствий отказов шасси тракторов ХТЗ-17221 необходимо иметь полный комплект инструмента в наборе ЗИП, предусмотренный инструкцией по эксплуатации. В противном случае оперативное время устранения неисправностей увеличивается, что приводит к необоснованным простоям техники и увеличению затрат у потребителей, особенно в периоды сельскохозяйственных работ.
Таким образом, для обеспечения готовности техники в реальной эксплуатации, уменьшения времени простоя по причине отсутствия необходимого инструмента, уменьшения
эксплуатационных затрат необходимо наличие комплектов ЗИП. Они должны учитывать потребность в инструменте для выполнения всех необходимых операций по оперативному восстановлению работоспособности шасси тракторов как в полевых условиях, так и в условиях МТС.
Выводы
Наличие инструмента в ЗИП оказывает влияние на эффективность использования техники в условиях реальной эксплуатации.
Кроме наличия инструмента на Кг существенное влияние оказывает интенсивность обслуживания, которая может быть повышена уменьшением времени обслуживания. Например, за счет конструктивного совершенствования трактора или
привлечения дополнительного обслуживающего персонала.
Полученная зависимость коэффициента полноты применения инструмента Ки от Кг и t позволяет рационально подобрать комплект инструмента ЗИП для обеспечения заданного коэффициента готовности в условиях реальной эксплуатации.
Литература
1. Топилин Г.Е., Забродский В.М. Управление
технической эксплуатацией тракторов. - К.: Урожай, 1991. - 256 с.
2. Ремонтопригодность машин / Под ред. Волкова
П.Н. - М.: Машиностроение, 1975. - 368 с.
3. Калабро С.Р. Принципы и практические вопро-
сы надежности / Пер. с англ. под ред. Д.Ю. Панова. - М.: Машиностроение, 1966.
- 376 с.
4. ГОСТ 21623-76. Система технического обслу-
живания и ремонта техники. Показатели для оценки ремонтопригодности. Термины и определения. - М.: Изд-во стандартов, 1976.
- 56 с.
5. Классификатор отказов трактора Т-150К. - М.:
НПО НАТИ, 1988. - 43 с.
Рецензент: В.Н. Варфоломеев, профессор, д. т. н., ХНАДУ.
Статья поступила в редакцию 17 апреля 2006 г.
