CC BY
1033
быть получен путем прокатки металлического порошка с последующим его спеканием при температурах 50.. .300 °С в среде водорода.
Анализ технологических приемов нанесения промежуточного слоя для электроконтактной приварки и проведенные исследования показали, что оптимальным материалом является металлический порошок, который может быть равномерно распределен на соединяемой поверхности детали или ленты методом газодинамического напыления.
На основании этого предложены технологии получения покрытий через промежуточный слой
из порошкового материала при восстановлении и упрочнении деталей машин и механизмов электроконтактной приваркой.
Список литературы
1. Клименко, Ю.В. Электроконтактная наплавка / Ю.В. Клименко. — М.: Металлургия, 1978. — 128 с.
2. Каракозов, Э.С. Сварка металлов давлением / Э.С. Каракозов. — М.: Машиностроение, 1986. — 280 с.
3. Бурак, П.И. Движущие силы схватывания и образования процесса соединения поверхностей при электроконтактной приварке / П.И. Бурак // Международный научный журнал. 2007. — № 4. — С. 33-37.
УДК 629.113.004.53
Г.Д. Кокорев, канд. техн. наук, доцент
И.А. Успенский, доктор техн. наук, профессор
И.Н. Николотов, студент
ФГОУ ВПО «Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева»
стратегии технического обслуживания и ремонта автомобильного транспорта
Тенденции развития системы технической эксплуатации автомобильного транспорта (АТ) связаны с расширением номенклатуры применяемых стратегий управления надежностью и техническим состоянием объектов, переходом от статических форм к саморегулирующимся динамическим формам.
Применительно к понятию «техническое обслуживание и ремонт» (ТО и Р) АТ в сельском хозяйстве термин «стратегия» в самом общем виде может быть определен следующим образом. Стратегия — совокупность принятых принципов, правил и управляющих воздействий, определяющих комплексное развитие эксплуатационно-технических характеристик конструкции автомобильного транспорта, технологии, методов организации и производственнотехнической базы ее ТО и Р. Данное определение отражает необходимость системного подхода к решению проблемы повышения эффективности ТО и Р, нацеливает на совместные согласованные действия в рамках единой программы всех организаций и предприятий, создающих, эксплуатирующих и ремонтирующих АТ в сельском хозяйстве [1].
В соответствии с действующими стандартами различают следующие стратегии: технического обслуживания по наработке, при которой перечень и периодичность выполнения операций определяются значением наработки изделия с начала эксплуатации или после капитального (среднего) ремонта; технического обслуживания по состоянию, при которой перечень и периодичность выполнения
72
операций определяются фактическим техническим состоянием изделия в момент начала технического обслуживания; ремонта по наработке, при которой объем разборки изделия и дефектации его составных частей назначается единым для парка однотипных изделий в зависимости от наработки с начала эксплуатации и (или) после капитального (среднего) ремонта, а перечень операций восстановления определяется с учетом результатов дефектации составных частей изделия; ремонта по техническому состоянию, при которой перечень операций, в том числе разборки, определяется по результатам диагностирования изделия в момент начала ремонта, а также по данным о надежности этого изделия и однотипных изделий [2].
Стратегии ТО и Р по состоянию (стратегии по состоянию) существенно отличаются от стратегий обслуживания и ремонта по наработке (стратегии по наработке). Они заключаются не только в самом характере технологических процессов ТО и Р, но и в распределении ресурсов, потребных на развитие производственно-технической базы, соответствующей требованиям той или иной стратегии.
Стратегия по состоянию предполагает обеспечение высокого уровня эксплуатационно-ремонтной технологичности конструкций, создание в достаточных объемах эффективных средств диагностирования и неразрушающего контроля, развитие производственно-технической и экспериментальной базы эксплуатационных и ремонтных предприятий автомобильного транспорта. Стратегия же по нара-
Взаимосвязь стратегий обслуживания и ремонта со стратегиями использования
Стратегии ТО и Р Стратегии эксплуатации (использования)
до выработки ресурса (срока службы) до предот-казного состояния до отказа
Техническое обслуживание:
по наработке + - -
по состоянию с контролем
параметров - -
по состоянию с контролем
уровня надежности - - +
Ремонт:
по наработке + - +
по техническому состоянию + + +
ботке предполагает развитие экспериментальной базы предприятий промышленности и обеспечение на этой основе обоснованных ресурсов до ремонта для каждой совокупности однотипных объектов [3]. От своевременного выбора соответствующей стратегии в решающей мере зависят своевременность и правильность выбора требуемой технической политики развития инженерно-технической службы отрасли на многие годы.
В зависимости от имеющихся возможностей определения предельного состояния работоспособности изделий в процессе эксплуатации и от принятого критерия для установления сроков их замен на АТ различают следующие стратегии эксплуатации (использования): до выработки ресурса (срока службы), до отказа, до предотказного состояния.
Стратегии обслуживания и ремонта связаны со стратегиями эксплуатации (использования) изделий автомобильного транспорта (см. таблицу). Для каждой из стратегий эксплуатации можно выбрать вполне определенные, отличающиеся наибольшей эффективностью стратегии технического обслуживания и ремонта (обозначены знаком «+»).
К характерным особенностям стратегии обслуживания с контролем уровня надежности можно отнести следующие. Каждое из изделий при этой стратегии эксплуатируется (используется) до отказа. Межремонтных ресурсов для этих изделий не устанавливается. Техническое обслуживание каждого конкретного изделия заключается в выполнении необходимого объема работ по регулировке, калибровке, обнаружению возникших отказов и повреждений и их устранению.
Область применения данной стратегии обслуживания целесообразно ограничить изделиями, отказы которых не влияют на безопасность движения, что устанавливается анализом надежности систем. Данный вид стратегии технического обслуживания назначается по группе изделий, для которых имеет место экспоненциальное распределение вероятности безотказной работы, обеспечивается выполнение требований по регулярности движения и экономической эффективности процесса технической эксплуатации АТ, характерны высокий уровень эксплуатационной технологичности и наличие индикации отказов средствами контроля с минимальными трудовыми затратами в заданное время. При этом затраты на эксплуатацию этих систем не должны превышать затрат на плановое техническое обслуживание.
Стратегия технического обслуживания по состоянию с контролем уровня надежности получила
наиболее широкое применение для изделий функциональных систем автомобильного транспорта, в частности для гидравлической и топливной систем, агрегатов силовой установки.
Контроль уровня надежности совокупности однотипных изделий осуществляется статистическими методами. Данным видом контроля охватывается, как правило, большинство агрегатов и узлов независимо от применяемой к ним стратегии ТО и Р. Однако только для стратегии технического обслуживания с контролем уровня надежности этот вид контроля является основным с целью управления надежностью изделий.
При данной стратегии обслуживания критерием технического состояния совокупности однотипных изделий систем АТ является уровень надежности, выражаемый соответствующим показателем. Такой показатель должен нести максимум информации о техническом состоянии изделий, быть удобным для проведения оперативного сравнительного анализа, а также быть критичным к изменениям процесса технической эксплуатации парка АТ (изменению условий эксплуатации, уровню восстановления функциональных систем). Наиболее полно таким требованиям в условиях эксплуатации АТ отвечают следующие показатели: параметр потока отказов и число отказов изделий, приходящихся на 1000 км пробега.
Стратегия ТО и Р по состоянию с контролем параметров представляет собой совокупность правил по определению режимов и регламента диагностирования изделий и принятию решений о необходимости их обслуживания, замены или ремонта на основе информации о фактическом техническом состоянии. При данной стратегии ТО и Р изделия и системы АТ эксплуатируются (используются) до предотказного состояния.
Для выявления предотказного состояния изделий используется принцип назначения упреждающих допусков на диагностические параметры. При этом под упреждающим допуском понимают сово-
73
Рис. 1. Принцип назначения упреждающих допусков:
I — область исправного и работоспособного состояния; II — область неисправного, но работоспособного состояния; III — область неисправного и неработоспособного состояния; t1 и ^ — моменты первой и второй проверок;
7 и 72 — моменты пересечения реализацией случайного процесса (() уровней п и п2
купность значений параметров, заключенных между предельным п2 и предотказным п1 уровнями параметра. Выход параметра за предотказный уровень п означает повреждение. Выход же параметра за предельный уровень п2 означает отказ (рис. 1). Достижение предотказного уровня служит сигналом для планирования мероприятий по замене изделия.
Реализация стратегий ТО и Р по состоянию с контролем параметров требует установления количественных связей между значениями упреждающих допусков Лп = п2 - П1 на каждый из контролируемых параметров изделия и периодичностью их проверок Лt = t2 - t1. Очевидно, что при заданном случайном процессе п(0, предельном уровне п2 и допустимой вероятности отказа каждому фиксированному значению упреждающего допуска Лп соответствует конкретное значение периодичности проверок Лt. При этом чем больше данные значения, тем меньше затраты на проверки (реже проверки) и больше затраты на замену и ремонт (чаще замены), и наоборот. Оптимальный вариант выбирается из условия обеспечения минимальных суммарных удельных затрат на проверку, замену и ремонт изделия. Для каждого из изделий находятся функции вида С = ДЛ0, которые используются при решении задачи группировки операций технического обслуживания, в том числе и операций диагностирования, в оптимальные формы регламента для АТ в целом.
Оперативный контроль технического состояния должен обеспечивать сигнализацию о наличии отказа, о работоспособном состоянии, о необходимости проведения предупредительных работ для обеспечения экстремума выбранного критерия качества, краткосрочное прогнозирование работоспособности на заданный интервал времени в случае сигнализации о необходимости проведения предупредительных работ, поиск съемного функционального элемента, подлежащего замене, оценку технического состояния изделий в интересах сбора информации об их поведении [2].
Традиционный и наиболее распространенный подход к определению технического состояния состоит в том, что выбирается некоторая совокупность параметров, проводятся измерения, результаты которых сравниваются с заданными границами области работоспособности. При выполнении условий принадлежности каждого из параметров заданной для него области принимается решение о работоспособности изделия. Если хотя бы для одного из параметров это условие не соблюдается, то объект признается неработоспособным.
Характерная особенность рассматриваемой стратегии ТО и Р — отсутствие межремонтных ресурсов изделий. Решение о необходимости замены (регулировки) изделия принимается по результатам непрерывного (рис. 2а) или периодического (рис. 2б) контроля параметров, определяющих техническое состояние. Необходимые условия для применения стратегии ТО и Р по состоянию с контролем параметров вытекают из требований обеспечения безопасности движения, регулярности отправлений и экономичности эксплуатации [3].
Выбор наиболее эффективной стратегии ТО и Р для того или иного конкретного изделия функциональной системы АТ осуществляется на этапах его создания одновременно с обеспечением характери-
п < п
•доп Ч
а б
Рис. 2. Взаимосвязь стратегий обслуживания по состоянию с непрерывным (а) и периодическим (б) контролем параметров с допусками на диагностические параметры п и п2:
іх, ґ2 и ?3 — моменты периодических проверок
2
П оп — допустимое значение параметра;
стик безотказности и эксплуатационной технологичности. При окончательном выборе стратегии ТО и Р учитываются возможные последствия отказа изделия, степень его приспособленности к проведению контроля технического состояния при эксплуатации и замене в заданное время при необходимости. Большое влияние на выбор стратегий оказывает также фактор, определяющий расходы на проведение ТО и Р при разных конкурирующих стратегиях.
Список литературы
1. Система перспективных методов и средств технического диагностирования машин и оборудования АПК: научный отчет. — М.: ГОСНИТИ, 1996. — 61 с.
2. Ицкович, А.А. Обоснование программ технического обслуживания и ремонта машин / А.А. Ицкович. — М.: Знание, 1983. — 176 с.
3. Смирнов, Н.Н. Эксплуатационная технологичность летательных аппаратов / Н.Н. Смирнов, Ю.М. Чинючин. — М.: Транспорт, 1994. — 255 с.
УДК 631.3.
А.А. Мылов, канд. техн. наук, доцент
ФГОУ ВПО «Российский государственный аграрный заочный университет»
методы испытания плунжерных пар топливной аппаратуры дизеля
От работы топливной аппаратуры зависят основные мощностные и экономические показатели дизеля, его надежность и стабильность параметров, удельные весовые и объемные характеристики, уровень создаваемого шума, а также токсичность и дымность отработавших газов. Обеспечение высокой технико-экономической эффективности дизеля возможно в том случае, когда топливная аппаратура будет удовлетворять ряду следующих специальных требований [1, 2]:
• создавать высокое давление в системе топли-воподачи;
• отмеривать (дозировать) порции топлива, соответствующие нагрузке дизеля;
• подавать топливо в камеру сгорания в определенный момент;
• подавать топливо в течение заданного промежутка времени с определенной интенсивностью;
• обеспечивать одинаковую подачу топлива во все цилиндры дизеля при любой нагрузке;
• хорошо распыливать и равномерно распределять топливо по объему камеры сгорания. Характеристика впрыска определяется для каждого конкретного режима работы топливной аппаратуры суммарным влиянием гидродинамических параметров всех элементов нагнетательного тракта, которые, в свою очередь, зависят от конструкции того или иного элемента, а также от принятых на заводе-изготовителе допусков на точность его геометрии.
Таким образом, обеспечить идентичность характеристики впрыска топлива по цилиндрам дизеля можно только установкой на всех нагнетательных трактах топливной аппаратуры элементов, специально подобранных по идентичности своих гидродинамических параметров.
Зазор в сопряжении плунжер-втулка не может являться критерием оценки технического состояния плунжерных пар, особенно при ремонте топливной аппаратуры, потому что это величина переменная. Она зависит не только от локальных участков износа, но и от монтажных деформаций, давления топлива. Это обусловливает значительную неравномерность зазора по длине плунжерной пары и делает практически невозможным его измерение.
Определение зазора в плунжерных парах весьма трудоемкая операция, требующая сложных приборов высокого класса точности и высококвалифицированного обслуживающего персонала. Однако наличие зазоров в плунжерных парах не характеризует в полной мере их уплотняющих свойств, особенно при местных износах. Это объясняется тем, что зазор определяется лишь в некоторых местах или поясах прецизионных поверхностей плунжера и втулки, а уплотняющие свойства плунжерной пары зависят от качества и степени изнашивания всей рабочей поверхности детали, оценить которые весьма сложно. Поэтому техническое состояние плунжерных пар оценивают различными методами, используя комплексные показатели.
Наиболее широкое распространение получил метод оценки технического состояния плунжерных пар, основанный на измерении времени перетекания через зазор плунжерной пары рабочей жидкости под постоянным давлением. На основе данного принципа работают гиревые стенды КИ-3369 [3].
Основным критерием качества прецизионных пар является гидравлическая плотность, характеризуемая временем просачивания жидкости или воздуха под определенным давлением в зазор плунжерной пары.
