CC BY
2566
TECHNICAL SCIENCE / <<Ш^ШМиМ~^©и©Ма[1>>#Щ5Ш©2(1
УДК 631.3.004.67
Королев А.Е.
Государственный аграрный университет Северного Зауралья
DOI: 10.24411/2520-6990-2020-11400 ТЕХНОЛОГИЯ ОБКАТКИ И БЕЗОТКАЗНОСТЬ ДВИГАТЕЛЕЙ
Korolev A.E.
Northern Trans-Ural State Agricultural University TECHNOLOGY OF RUNNING-IN AND NON-FAILURE OPERATION OF ENGINES
Аннотация
Технологическая обкатка - это заключительный этап процесса ремонта изделия проводится с целью обнаружения и устранения скрытых дефектов, стабилизации технических характеристик, выполнения полной приработки отдельных элементов, повышения его эксплуатационной безотказности. Информация по надежности технических объектов позволяет рационально организовать их ремонт и эксплуатацию. Представлено теоретическое обоснование исследования. Проведены производственные испытания дизельных двигателей и установлены закономерности их отказов. Показана взаимосвязь между количеством технологических и эксплуатационных отказов. Установлена рациональная продолжительность приработки дизелей на ремонтном предприятии.
Abstract
Technological running-in - this is the final step in the process repair of the product is conducted to detecting and eliminating of latent defects, stabilization of specifications, the full implementation of the running-in of individual elements, improving its operational of reliability. Information on reliability of technical objects allows rational organization of their repair and exploitation. The theoretical justification of the study is presented. Production tests of diesel engines are carried out and are established the regularities of their refusals. The relationship between the number oftechnological and exploitative refusals is shown. Rational duration the running-in of diesels at repair enterprise is established.
Ключевые слова: двигатель, ремонт, технологическая и эксплуатационная обкатка, отказы, оптимизация.
Keywords: engine, repair, technological and exploitative running-in, refusals, optimization.
Информация о надежности двигателей позволяет выявить недостатки в конструкции, производстве и ремонте, установить влияние условий эксплуатации, определить эффективность внедрения новых конструкторских и технологических решений [1]. Обкатка обеспечивает внешнее воздействие на объект с целью повышения его эксплуатационной надежности [2], поскольку позволяет выявить дефекты предшествующих технологических операций, устранение которых в эксплуатационных условиях значительно сложнее и дороже, чем на ремонтном предприятии. При этом выявление характерных отказов осуществляется с высокой степенью достоверности, что позволяет оперативно принимать корректирующие меры. Динамика этапов приработки принимается из условия подготовки поверхностей трения к восприятию эксплуатационных нагрузок [3]. Установлено [4], что количество выявленных отказов в большей мере определяется продолжительностью приработки и практически не зависит от нагрузочно-скоростного режима. Параметр потока отказов аппроксимируется экспоненциальной функцией, тогда количество отказов за период технологической и эксплуатационной обкатки соответственно составит:
* '•Л
Шт
/дТ а • e-ßt•dt = f(1 - e-ßtT), шэ = jjy e"
э ),
: L(e £tT - e St3
S
где tT - продолжительность технологической обкатки;
- продолжительность эксплуатационной обкатки.
Поскольку продолжительность эксплуатационной обкатки в данном случае остаётся неизменной, то е-Е'э = С. Следовательно суммарная стоимость устранения отказов:
Pm = Р-
+ Рэ = -З
э ß
(e-
тт
-S-t.
(1
-ßt.
) + Y . З J + * Зт
С),
где Зтт и Зтэ - затраты на устранение одного отказа соответственно на ремонтном предприятии и в эксплуатации.
Исследуя данную функцию на экстремум, получаем выражение для определения рациональной продолжительности стендовой обкатки:
а-Зщт
t- =
_ '"У-Зшз
ß- £
Эксперименты проводились по 4 маркам дизелей, далее представлена информация на примере двигателей S6D-155-4H тракторов «Komatsu». На ремонтных предприятиях были обкатаны по одно, трех и пятичасовым режимам 25...30 двигателей в каждой группе и за ними продолжались наблюдения в эксплуатации. Расчет показателей безотказности проводился по стандартной методике, а для установления закономерностей использовался метод корреляционного анализа. Характер скорости проявления отказов показан на рис. 1 и 2.
e
<<ш1кшетим~^©и©ма[1>>#щ5ш©2© / technical science
67
\
г \А
К V
О 1 2 3 4 tx, ч
Рисунок 1. Изменение параметра потока технологических отказов при одночасовой (1), трехчасовой (2) и пятичасовой (3) продолжительности обкатки двигателей S6D-155-4H
00, отк
ч
0,012 0,009 0,006 0,003 0,000
О 200 400 600 800 t3, ч
Рисунок 2. Изменение параметра потока эксплуатационных отказов при одночасовой (1), трехчасовой (2) и пятичасовой (3) продолжительности обкатки двигателей S6D-155-4H
Большая часть отказов происходит в начальный период работы, в дальнейшем их количество снижается и стремится к стабилизации. В основном неисправности возникают из-за погрешностей сборки сопряжений и испытания узлов, выход из
строя ресурсоопределяющих деталей незначительный: при технологической обкатке - 2.. .4%, эксплуатационной - 6.9%. Используя экспериментальные данные определены закономерности затрат на устранение отказов (рис. 3).
Р,
руб. 3000
2000
1000
Л
1
1 1 1 1 /2
1 —--
0 2 4 6 8 ч
Рисунок 3. Изменение затрат на устранение отказов: суммарных (1), технологических (2)
и эксплуатационных
Минимум издержек достигается при 4,5 часах стендовой обкатки, тогда в эксплуатации создаётся экономия в среднем 1000 рублей на один двигатель.
Список литературы
TECHNICAL SCIENCE / <<Ш1ШМиМ~^©иГМа[1>>#Щ5Ш©2©
68_
1. Королев А.Е. Формирование эксплуатационной безотказности двигателей / А.Е. Королев // Colloquium-journal. - 2019. - Ч. 1. - №2. - С. 30-32.
2. Андруш В.Г. Выбор рационального режима обкатки двигателей после ремонта / В.Г'. Андрущ // Агропанорама. - 2008. - № 5. - С. 39-44.
3. Стрельцов В.В. Формирование поверхности трения при обкатке двигателей / В.В. Стрельцов, С.Н. Девянин, А.С. Носихин // Техника и оборудование для села. - 2011. - № 8. - С. 44-45.
4. Королев А.Е. Технологическая безотказность двигателей / А.Е. Королев // Аллея науки. -2018. - Т.2. - №2. - С. 680-683.
