CC BY
68
Выводы
1. Анализ отечественных и зарубежных технологий переобустройства трубопроводов предприятий АПК и элементов конструкций сельскохозяйственной техники показал, что необходима постоянно действующая система их мониторинга и последующего восстановления.
2. Результаты лабораторных испытаний составов «Маком-1» и ПСК-ОВ1 с вероятностью 85.. .95 % подтвердили целесообразность использования предложенной математической модели, ими-
тирующей физические процессы при реконструкции и ремонте трубопроводов, для подбора адгезионного материала и выбора оптимальных размеров жесткой накладки и клеевого шва для ремонта трубопровода (емкости).
3. Адгезионные материалы, указанные на рис. 4, удовлетворяют широкому спектру условий эксплуатации трубопроводных сетей различного назначения. Использование этих материалов при ремонте инженерного оборудования позволило реализовать эффект ресурсосбережения и безопасности функционирования.
УДК 631.3.004.5:658.58
A.Е. Немцев, доктор техн. наук, ст. науч. сотрудник
B.В. Коротких, канд. техн. наук, зам. зав. лабораторией
Государственное научное учреждение НИИ механизации и электрификации сельского хозяйства Сибирского отделения Российской академии сельскохозяйственных наук
требования к специализированному мобильному агрегату для технического обслуживания и ремонта мтп
На современном этапе развития производства добиться рентабельности агропромышленного комплекса возможно только при использовании прогрессивной инженерно-технической системы. Прогрессивность этой системы определяется эффективностью функционирования ее составляющих, среди которых одной из основных является система технического сервиса.
В настоящее время большинство сельскохозяйственных предприятий Российской Федерации находится в сложной экономической ситуации, в связи с чем их технический парк обновляется недостаточно. На начало 2004 г. обеспеченность хозяйств техникой составляла 40.60 %о [1]. Средний срок службы техники превышает нормативный, например, в АПК Новосибирской области, практически по всем маркам машин. Аналогичное положение и в других регионах РФ. Это снижает рентабельность хозяйств и требует применения рациональных форм технического сервиса (ТС) для техники, используемой в сельскохозяйственных предприятиях.
Для эффективного функционирования техники, особенно в периоды напряженных полевых работ, требуется ее оперативное диагностирование, техническое обслуживание (ТО) и устранение неисправностей в эксплуатационных условиях. Перечисленные операции с непродолжительным простоем машин можно проводить при помощи передвижных мастерских.
98
В 70-е годы ГОСНИТИ был разработан ряд передвижных средств технического обслуживания и ремонта: АТО-4822 ГОСНИТИ, АТ0-1500Г, АТО-1768А ГОСНИТИ, МПР-817А ГОСНИТИ, ЛуМЗ-37031, М3-3904 и др. [2]. В качестве мобильных (базовых) агрегатов указанных передвижных мастерских использовали автомобили, самоходные шасси и прицепы к тракторам.
Также был разработан ряд комбинированных передвижных агрегатов для технического обслуживания и диагностики техники в условиях эксплуатации. В качестве мобильного (базового) агрегата использовали списанные зерноуборочные комбайны. Такие передвижные агрегаты применяли в Челябинской, Саратовской и Новосибирской областях. В частности, в СибИМЭ на базе комбайна СК-5 «Нива» с исправным двигателем и ходовой частью был разработан комплексный агрегат, предназначенный для выполнения операций по техническому обслуживанию и ремонту сельскохозяйственной техники [3].
В 90-е годы с учетом формирующейся многоук-ладности экономики АПК и созданием новых моделей транспортных средств специалисты ГОСНИТИ разработали и усовершенствовали ряд средств для диагностики, технического обслуживания и ремонта техники. К ним относятся КИ-28035, КИ-28012 ГОСНИТИ и др. [4].
Однако для указанных агрегатов характерны значительные простои при отсутствии необходимости ТО и ремонта обслуживаемых машин, а также
«
к
а
неполная загрузка технологического оборудования. Чтобы повысить эффективность этих агрегатов, требуется решить следующие вопросы:
• выбрать не только модели, но и типы мобильных (базовых) агрегатов;
• обосновать необходимый минимальный комплект технологического оборудования.
В настоящее время в ГНУ
СибИМЭ проводят исследования по созданию специализированного мобильного агрегата технического обслуживания и ремонта (СМАТОР).
Перечисленные ранее вопросы решают с учетом факторов адаптации, т. е. входных факторов системы ТС (рис. 1) [5]. Через указанные факторы также задают требования, которым СМАТОР должен соответствовать (быть адекватным).
Чем выше адекватность требований факторам адаптации, тем эффективнее СМАТОР обеспечивает работоспособность техники в условиях эксплуатации.
Эффективность работы СМАТОР целесообразно оценивать по комплексу технических и экономического показателей (рис. 2). Технические показатели рационально задать через факторы оценки эффективности обеспечения работоспособности техники. В качестве экономического показателя следует принять критерий Сн эффективности функционирования системы обеспечения работоспособности сельскохозяйственной техники, разработанный в СибИМЭ. Применительно к СМАТОР указанный критерий является обобщенным экономическим показателем и имеет следующий вид:
Факторы адаптации (входные) системы технического сервиса
О «
я 5 я * о к а
35
2
5
5
О
5
С
а
с
35
2
5
X
5
С
35
2
сс
С
В
?!
и
35
5
и
Требования к специализированным мобильным агрегатам _________технического обслуживания и ремонта________
Рис. 1. Факторы, определяющие требования к специализированному мобильному агрегату технического обслуживания и ремонта
--- Обобщенный экономический показатель ---
Эффективность специализированного мобильного агрегата технического обслуживания и ремонта
Технические показатели
{ I I
Коэффициент технической готовности К г Коэффициент технического использования К т.и Коэффициент использования техники по назначению К и.н
С = С
+ С + С + С ,
рп пр охр’
где См — удельная стоимость нового СМАТОР, р.; Срп — удельная стоимость поддержания работоспособности машин с использованием СМАТОР, р.; Спр—удельная стоимость простоя СМАТОР, р.; СсХр — удельные затраты на хранение СМАТОР, р.
Эффективность СМАТОР зависит от доли затрат в общей системе ТС и стремится к максимуму при выполнении условий
Кг-1 К*-1; К,.-1; Сн-™п. (2)
где К — коэффициент готовности; К — коэффициент
Рис. 2. Оценка эффективности специализированного мобильного агрегата технического обслуживания и ремонта
Выводы
1. Применение СМАТОР актуально для обеспечения работоспособности техники в условиях эксплуатации, особенно в периоды напряженных полевых работ.
2. При обосновании необходимости применения СМАТОР важно решить вопросы выбора типа мобильного (базового) агрегата и обоснования необходимого минимального комплекта технологического оборудования. Для этого следует учитывать факторы адаптации системы ТС к реальным условиям эксплуатации.
3. Эффективность СМАТОР по обеспечению работоспособности техники в условиях эксплуатации целесообразно оценивать по комплексу показателей, в том числе техническим и обобщающему экономическому.
(1)
технического использования; К
’ и
пользования по назначению.
коэффициент ис-
Список литературы
1. Огнев И.Г., Огнев О.Г. Формирование региональной нормативно-технической базы АПК // Механизация и электрификация сельского хозяйства. — 2005. — № 1. — С. 2, 3.
2. Справочник по оборудованию для технического обслуживания и ремонта тракторов и автомобилей. — М.: Рос-сельхозиздат, 1978. — 272 с.
3. Терских И.П. Развитие технологий и средств механизации возделывания сельскохозяйственных культур. Ч. 1 / Уборка зерновых. — Иркутск, 2003. — 356 с.
4. Нормативно-техническая документация, ресурсосберегающие технологии, ремонтно-технологическое оборудование для технического сервиса машин и оборудования АПК: Каталог. / Под общ. ред. В.И. Черноиванова. — М.: ГОСНИТИ, 1999. — 146 с.
5. Немцев А.Е., Коротких В.В. Факторы адаптивности системы технического сервиса в АПК / Материалы международной научно-практической конференции «Современные и перспективные технологии в АПК Сибири». — Новосибирск: НГАУ, 2006. — С. 99, 100.
УДК 631.3.004.5:620.179.112
B.И. Балабанов, доктор техн. наук, профессор
C.А. Ищенко, канд. техн. наук, доцент
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина»
трибофатика, как связующее звено между трибологией и сопротивлением материалов
В любой машине наиболее ответственными являются силовые системы. Так называют всякую механическую систему, которая работает в условиях контактного взаимодействия элементов (при скольжении, качении, проскальзывании и др.) и одновременно передает рабочую циклическую нагрузку.
В конце прошлого столетия в Республике Бе-лорусь возникло и достаточно успешно развивается новое научное направление — трибофатика (М^-fatigue). Это наука об износоусталостных повреждениях и разрушении материалов и силовых систем машин и оборудования. Она изучает процессы, происходящие на стыке явлений механики усталостного разрушения, исследуемой в сопротивлении материалов, трибологии (науки о трении, изнашивании, смазывании и самоорганизации подвижных соединений) и теории надежности механических систем [1, 2, 3].
В общем случае трибофатика рассматривает работу материалов в условиях высокой температуры, воздействии агрессивной среды и ионизирующих излучений. Методологические, теоретические и экспериментальные основы трибофатики разработал белорусский ученый — профессор Л.А. Со-сновский (ныне сопредседатель Международного координационного совета по трибофатике).
В рамках трибофатики также исследуют методы решения теоретических задач, методики и результаты изучения повреждений поверхностей материалов при их коррозионном и фрикционном взаимодействии с применением средств компьютерной обработки изображений, регистрации акустической и электромагнитной эмиссии в температурном интервале до нескольких тысяч градусов и т. д.
Член-корреспондент РАН Н.А. Махутов кратко сформулировал цель этих исследований, как разработку методов, средств, критериев и способов защиты человека, объектов и машин от техногенных несчастных случаев и катастроф.
100
В настоящее время трибофатика является связующим звеном между несколькими научными направлениями, в том числе, такими как трибология и сопротивление материалов. Следует отметить, что именно математические модели, применяемые в сопротивлении материалов, служат базовыми для прочностных расчетов и в трибофатике. Однако, специалисты по деталям, конструкциям и надежности машин вследствие ряда причин часто не учитывают те процессы и явления, которые рассматривает трибофатика, что может приводить к отказам техники и возникновению чрезвычайных ситуаций. Особенно это актуально для атомной промышленности и транспорта.
Одной из таких совместных практических задач является создание вязких, упругих, хорошо сопротивляющихся ударным нагрузкам материалов, при этом имеющих высокую поверхностную износостойкость.
Усталость и изнашивание — наиболее опасные для современных машин повреждающие явления: до 90 % отказов обусловлено ими. В таких системах возникает комплексное износоусталостное повреждение. Эти системы и процессы их повреждения изучают в трибофатике.
Развитие трибофатики открывает новые перспективные пути повышения долговечности машин по важнейшим критериям работоспособности при одновременном снижении затрат труда, средств и материалов в сферах производства и эксплуатации.
К силовой системе в двигателе внутреннего сгорания (ДВС) следует отнести коленчатый вал или, точнее, соединение «шейка коленчатого вала—вкла-дыш». Работоспособность данного соединения, несомненно, лимитирует надежность всего двигателя. При этом следует отметить, что до 50 % всех отказов ДВС автотракторной техники в той или иной степени связано с кривошипно-шатунным механизмом.
