Влияние надежности машин на производительность

   Материалы представляющие  смесь смазочного масла и твёрдого вещества загустителя для образования структурного каркаса.

Основные функции пластических смазок:

уменьшение износа;

защита деталей от коррозии

По назначению предусмотрено  четыре группы пластических смазок:

антифрикционные;

консервационные;

уплотнительные;

канатные. 

 

Преимуществами смазок перед маслами являются:

– хорошее удержание  на наклонных и вертикальных поверхностях;

– меньшее изменение  вязкости в зависимости от температуры;

– лучшие показатели противоизносных  и противозадирных свойств;

– лучшая защита металлических  поверхностей от коррозионного воздействия  внешней среды;

– высокая герметичность  узлов трения, предохранение их от проникновения нежелательных продуктов;

– более надёжная и  эффективная работа в жестких  условиях эксплуатации при одновременном воздействии высоких температур, давлений, ударных нагрузок, переменном режиме скоростей и так далее;

– экономичность в  применении благодаря более продолжительной  работоспособности, меньшему расходу  и меньшим затратам на обслуживание техники.

Подгруппы пластических смазок

Маркировка пластических смазок

Она состоит из пяти буквенных  и цифровых индексов, расположенных  в порядке, указывающем подгруппу  классификации, загуститель, рекомендуемый (условный) температурный режим применения, дисперсную среду, консистенцию смазки.

 

Пример: СКа  2/8 – 2:

С – смазка общего назначения;

Ка – загущена кальциевым мылом;

2/8 – температурный режим от  –20 до +80°С;

2 – пенетрация 265-295 при 25°С.

Рабочие жидкости

Требования к рабочим жидкостям, используемым в гидросистемах, отличаются от требований к смазочным маслам, так как они служат передатчиком энергии от двигателя к рабочим органам и одновременно должны смазывать и охлаждать движущиеся детали гидросистемы.

Большие давления в гидросистеме (35 МПа) и большой перепад рабочих  температур  
(–60°..+50°С) предъявляют определённые требования к гидравлическим жидкостям.

 

Рабочие жидкости для  гидросистем должны:

– обладать высокими смазывающими и антикоррозионными свойствами;

– иметь высокую противопенную  стойкость;

– иметь низкую температуру  застывания;

– обладать достаточной  вязкостью;

– обеспечивать минимальные  потери (утечки при высоких температурах и минимальные потери давления при  низких температурах);

– обладать совместимостью с материалами гидросистемы;

– не взаимодействовать  с заменяемой жидкостью;

– быть долговечными, экономичными и недефицитными.

 

Группы гидравлических масел 

по эксплуатационным свойствам

 

Условные обозначения  рабочих гидрожидкостей включают буквы и цифры:

Первая группа знаков – МГ (минеральные гидравлические);

Вторая группа знаков – цифры, обозначающие класс кинематической вязкости;

Третья группа знаков обозначается буквами и указывает  принадлежность к группе по эксплуатационным свойствам.

Пример обозначения: МГ – 15 – В.

 

Лекция  7 
Тема 7. Подготовка машин к эксплуатации

7.1. Организация и технология  технического обслуживания ТТ 

Схемы размещения рабочих  постов

 

 

 

 

 

 

7.2 Организация технологического  процесса эксплуатационного ремонта 

           Эксплуатационный ремонт выполняют по потребности, выявляемой методом диагностики при техническом обслуживании машин и при возникновении отказов и неисправностей в процессе их использования.

         Организация ремонта предусматривает:

1) техническую подготовку технологического    процесса;

2) планирование объема  работ и обеспечение его выполнения  в определенные сроки с наименьшими  трудовыми и материальными затратами  за период реализации ресурса  машин. 

Подготовка технологического процесса текущего ремонта включает:

а) изучение технической  документации,

       конструктивных  и технологических

       особенностей  машин и их составных частей;

б) анализ причин отказов  и неисправностей;

в) выявление деталей  лимитирующих

        надежность сборочных единиц;

г) выявление характеристик  процессов

       восстановления, работоспособности деталей;

д) формирование видов  и разновидностей

        ремонтных воздействий. 

     ТР дорожных  машин выполняют в полевых  и стационарных условиях.

        Весь объем ТР можно подразделить на две части:

         1) работы, выполняемые на рабочих     постах;

         2) производственно-цеховые работы.

   

        На рабочих постах выполняются  разборочно-сборочные работы, регулировочные  и крепежные (от 30 до 70%).

 

 

 

7.3. Особенности организации ТО и ремонтов в современных условиях

         Особенно важно при решении  вопросов технической эксплуатации  машин отойти от ныне практикуемого  направления организации ТО и  Р на основе использования  статистических методов. 

         Внедрение диагностики и компьютерных технологий при оценке и прогнозировании работоспособности машин позволит обеспечить качество ТО и Р и оптимизировать наработку до капитального ремонта и его последующего списания.

 

 

 

 

7.4. Приемка и ввод  машин в эксплуатацию

Машина, поставляемая потребителю  заводом изготовителем, должна быть комплектной и соответствовать  всем требованиям технической документации.

Самоходные машины и  транспортные средства, передвигающиеся  по дорогам со скоростью более 30 км/ч, регистрируются в ГАИ, им присваивают государственные номерные знаки, и на них оформляют технические паспорта.

Грузоподъемные машины, паровые котлы, компрессоры и  сосуды, работающие под давлением, регистрируют органы Госгортехнадзора. 

7.5. Обкатка машин 

Обкатке подвергаются новые или капитально отремонтированные машины.

Режим и порядок обкатки  устанавливается заводом-изготовителем  и регламентируется инструкцией  по эксплуатации

Продолжительность обкатки  устанавливается для каждого  типа машин опытным путем и  колеблется от 10 до 100 часов (для транспортных машин до 1000 км пробега). 

Продолжительность обкатки  на различных режимах следующая:

на холостом ходу и  с нагрузкой 10–20% – от 15 до 30% общей  продолжительности;

с нагрузкой 25 – 50% – от 50 до 70% от общего времени обкатки.

          В остальное время нагрузку  увеличивают постепенно до номинальной. 

          Первый период обкатки обычно  производит завод-изготовитель, а  остальные при эксплуатации машины.

 

7.6. Освидетельствование  машин 

Регистрации подлежат все  краны грузоподъемностью свыше одной тонны, также монорельсовые электрические тележки с кабиной.

При техническом освидетельствовании  грузоподъемных машин (кранов) помимо осмотра всех механизмов производятся испытания под нагрузкой: статические  и динамические.

Статические испытания  производятся под нагрузкой, превышающей  грузоподъемность на 25%. Поднятый груз на высоту 200 мм выдерживают 10 минут, после  чего проверяют механизмы и металлоконструкцию, нет ли остаточных деформаций.

 

Лекция 8

Вероятностно-математические методы обоснования режимов ТО и Р СДМ и О

8.1. Техническое обслуживание  машин 

Техническое обслуживание-комплекс работ для поддержания исправности  или только работо-способности объекта  при его эксплуатации.

Комплекс работ должен быть минимальным и достаточным (оптимальным) для решения задач ТО, которыми являются:

снижение скорости изнашивания;

2) обеспечение требуемого  уровня вероятности безотказной  работы в периоды между обслуживаниями;

3) эффективное использование  топлива, шин и других эксплуатационных материалов (с позиций исправности машин).

Снижение скорости изнашивания  увеличивает наработки конструктивных элементов на отказ, повышает показатели безотказности, снижает простои  машин в ремонтах, в том числе  и в периоды между обслуживаниями.

Этому существенно способствует также применение технической диагностики. Все это уменьшает удельные затраты  на устранение отказов, а следовательно, увеличивает ресурс машины.

Влияние стоимости и  комплекса работ ТО на средний  ресурс и удельные затраты Суд

1,2 — удельные интервальные  затраты на поддержание надежности  соответственно до и после  изменения комплекса работ; 3 —  удельные средние затраты на  приобретение машины; 4,5 — суммарные  средние затраты на приобретение  и поддержание надежности соответственно до и после изменения комплекса работ; 6,7 — удельные затраты на выполнение комплекса работ соответственно до и после его изменения

Но удельные затраты  включают и затраты на ТО, а они  растут с увеличением комплекса  работ (см. рис.).

Следовательно, возникает задача по форми-рованию такого комплекса работ, который обеспечил бы наибольшую эффективность, т. е. оптимального комплекса работ.

Будем считать, что комплекс работ состоит из операций, решающих хотя бы одну задачу ТО.

Периодичность tобсл выполнения операций определим по критерию минимизации средних удельных затрат

где спн.общ (tобсл) - средние  удельные затраты по поддер-  жанию  надежности  общие;      

спн(tобсл)- средние удельные затраты на устранение отказов;

ст.o(tобсл)- средние удельные затраты на выполнение работ ТО

Зависимость между общими затратами на поддержание надежности и периодичностью выполнения ТО

Выявить экспериментально кривую 3 чрезвычайно трудно, если вообще возможно. Так возникает необходимость  в матема-тическом моделировании, позволяющем по минимальной исходной информации расчетным методом получить требуемую зависимость.

 

Математические методы, необходимые для оптимизации  периодичностей, различны, так как  зависят от назначения операций. А  назна-чение непосредственно связано  с послед-ствиями отказов в соответствии с задачами технического обслуживания.

 

Рассмотрим такие операции ТО:

 замена картерного  масла;

 дополнение пластичных  смазок;

 очистка воздушных  фильтров;

 удаление накипи  в системе охлаждения двигателя  и т. п. 

       Периодичность toбcл проведения таких операций стоимостью собсл влияет на ресурс tр агрегата (сборочной единицы), стоимость устранения отказа которого обозначим сотк.осн.

 

Преобразуем соотношение (100) для этих операций.

Определив: спн (tобcл) = сотк. осн / tp;

                     cт.о(tобcл) = собсл / tобcл , и тогда  получим:

Связь между ресурсом tp и периодичностью tобcл выявляют на основе исходной информацией, которой  являются максимальный tp.max и минимальный tp.min ресурсы агрегата, соответствующие минимальной tобcл.min и максимальной tобcл.max. периодичности обслуживания.

Максимальный ресурс tр.max будет в том случае, когда  масла, смазки и т. п. находятся в  работоспособном состоянии, что  соответствует вероятности безотказной  работы Рс (tобcл) этих систем и значением tобcл; минимальный ресурс tр.min имеет место при отказе масла, смазки и др., который может произойти с вероятностью

Среднее значение вероятности  безотказной работы Рc. ср (tобcл) за наработку tобcл определится 

Применив формулу полного математического ожидания, получим

Рассмотрим распределение  наработок на отказ этих систем

График позволяет по любой i-й периодичности tобcл.i, которой  следует задаваться, определять вероятность P(tобcл.i), а следовательно, и (tобcл.i).

Этого достаточно, чтобы по формуле (102) с учетом исходной информации по ресурсам определить tpi. Затем необходимо по уравнению (101) определить для каждой пары tpi. и tобcл.i стоимость спн.общ (tобcл.i).

Расчеты повторяют до выявления минимальной стоимости, чему способствует построение кривой 3 (см. слайд 6).

Исходная информация определяется подконтрольной эксплуатацией  и экспертными оценками при соблюдении правил их получения.

Для удобства выполнения операции объединяют в виды технического обслуживания и по ним определяют оптимальную периодичность обслуживания с учетом оптимальной периодичности операции. 

8.2. Метод статистического  прогнозирования потребности в  эксплуатационных (текущих) ремонтах  и заменах агрегатов 

Потребность в эксплуатационном (текущем) ремонте возникает при появлении отказов и неисправностей машин, из-за выхода из строя деталей, обладающих худшими показателями долговечности.

Такие детали принято  называть лимитирующими безотказность  или критическими по безотказности.     Номенклатуру их определяют по наибольшему числу отказов, и составляет она примерно 500 —600 наименований, на которые приходится 70 —80% всех отказов машины.

Кроме того, выделяют группу деталей с наибольшей стоимостью устранения отказов, деталей, лимитирующих надежность.

Графики вероятности безотказной работы деталей удобно для дальнейшего использования объединять по агрегатам и показывать расположение этих деталей на чертеже объекта.

Карта надежности гидромеханической  передачи                        1 – распределение ресурсов до первого отказа; 2 – распределение ресурсов между отказами 

С помощью графиков вероятности  безотказной работы деталей можно  определить кратковременный прогноз  потребности в одной замене элемента по парку машин за наработку ∆t.

Для этого определяют интервальную вероятность отказа – вероятность того, что за интервал наработки от t до t + ∆t произойдет отказ.