Влияние надежности машин на производительность

Общее число отказов  данного элемента за планируемую  наработку ∆t по парку Ncn машин  равно 

Если ,                                   то следует пользоваться интенсивностью λ(t) отказов, предварительно разбив интервал ∆t на несколько (пусть т) участков ∆t', т. е.

Условием использования  этого метода прогнозирования текущих  ремонтов является наличие информации по наработкам t с начала установки  элементов на машину, и учетом по наработкам ∆t на планируемый период.

Потребность в заменах  агрегатов эксплуатационные предприятия  систематически определяют на планируемый  период (год, квартал) по формуле

где Ncп – число машин  в парке данной модели;

        tnл – наработка на планируемый период;

        tp - средний ресурс данного агрегата  той же модели.

Это правомерно только в  тех случаях, когда парк машин  данной модели равномерно распределен  по интервалам наработки за ресурс машины и ее амортизационный срок службы. В других случаях этот метод расчета приводит к грубым ошибкам.

Например. Организацией получено 50 машин, двигатель имеет  ресурс tр = 8000 ч при σ = 2000 ч (закон  распределения нормальный). Годовая  наработка одной машины tпл = 4000 ч. Определить потребность Nэ в капитальном ремонте двигателей. Первоначально воспользуемся формулой (106)

То есть 50% двигателей потребует капитального ремонта  за наработку 4000 ч при среднем  ресурсе двигателей 8000 ч, чего быть не может. Воспользуемся формулой (104) при t = 0.

Схема процессов восстановления

Эксплуатация вновь  поставленного агрегата, сборочной  единицы, детали и т. д. начинается с  момента отказа предыдущего. Первый имеет наработку τ1 второй τ2, третий τ3  и т. д. Эти взаимно независимые  случайные значения наработок образуют случайные потоки t1 = τ1;  t2 = τ1 + τ2, ...;     tn = τ1 +…+ τn , которые называют процессом восстановления.

Существуют простой  и общий процессы восстановления.

Простым процессом называют последо-вательность независимых, неотрицательных  и одинаково распределенных случайных значений τ1, τ2, τ3, которые все не равны нулю с вероятностью единицы.

В общем процессе восстановления наработка от начала эксплуатации до первой замены распре-деляется иначе, чем распределение наработок  до всех других замен. Но все распределения, кроме первого, принимают одинаковыми. В остальном сохраняются условия простого процесса восстановления.

8.3. Системы замен деталей  при эксплуатационных заменах  агрегатов и машин 

С позиций лучшего  использования ресурсов деталей  их следует заменять только при отказе. В машинах имеются группы деталей, заменяемые по конструктивным и технологическим причинам совместно, для удовлетворительного функциони-рования и долговечности агрегатов. Эти замены определяются заводом-изготовителем и называются регламентированными.

К ним же относят замены после определенной наработки - назначенного ресурса. Он определяется требуемой  вероятностью безотказной работы конструктивного  элемента, обеспечивающего безопасность.

Вероятность Ргр (t) безотказной  работы группы последовательно соединенных независимых по безотказности п деталей определяют произведением вероятностей безотказной работы Pi (t) каждой i-й детали в соответствии с теоремой умножения вероятностей

Средний ресурс группы определяют по формуле 

Средний ресурс группы при п > 1 всегда меньше среднего ресурса любой i-й детали

Для оценки недоиспользования  ресурса деталей применяют коэффициент  использования ресурса βрi,

Для оценки стоимостных  потерь одновременно с коэффициентом  βpi применяют коэффициент использования детали βд

Определение вероятности  безотказной работы группы совместной замены из двух деталей с одинаковым распределением ресурсов

Чем больше п деталей, тем больше отличие ресурсов, т. е. тем больше недоиспользование ресурсов детали.

Назначенный ресурс tн определяют, исходя из обеспечения требуемого уровня вероятности Р(t) безотказной работы

Коэффициент использования  ресурса при этой системе замен 

и он существенно меньше единицы.

Лекция 9 
9. Система планово-предупредительного технического обслуживания и ремонта техники

9.1. Основные понятия  и определения системы планово-предупредительных  работ (ППР) 

 

 

   Все мероприятия,  входящие в систему ППР, подразделяются  на техническое обслуживание  и ремонт 

В системе ППР и  ТО используются следующие основные понятия и определения.

Межремонтный цикл –  время работы машины в часах от начала эксплуатации до первого капиталь-ного ремонта или между двумя очередными капи-тальными ремонтами.

Периодичность ремонтов и ТО – время работы машины в  часах между 2-мя очередными одноименными ремонтами или ТО.

 

Задачами ТО являются:

1. Снижение скорости  изнашивания;

2. Обеспечение требуемого  уровня вероятности, безотказной  работы в периоды между обслуживаньями;

3. Эффективное использование  топлива, шин и других эксплуатационных материалов с позиций исправности машин.

Структура межремонтного  цикла – количество, периодичность  и наименование ремонтов и ТО за межремонтный цикл.

 

 

Периодичности ТО машин

ТО конкретных машин  различаются между собой периодичностью выполнения и составом работ.

Для машин на базе тракторов  приняты такие же виды ТО, как  и для тракторов; периодичность  ТО-1, ТО-2 и ТО-3 установлена соответственно 60, 240 и 960 часов.

Для машин на базе шасси  автомобилей приняты такие же виды ТО, как и для автомобилей; периоди-чность ТО-1 и ТО-2 установлена соответственно 50 и 100 часов, а для машин с двигателями новых моде-лей 100 и 500 часов.

Для простых машин (бетоносмесителей, растворо-насосов, подъемников и  тому подобных) установ-лено одно ТО с  периодичностью 100 или 200 часов.   

В состав ЕО входят работы

Очистка и подготовка машины к передаче при смене бригад.

Контрольный осмотр машины перед пуском:

проверка исправности  рабочих органов;

ходовой части, тормозов, освещения,

сигналов, управления и  так далее.

В состав ТО входят работы

Работы по ЕО и: очистка, мойка, осмотр (ревизия) и контроль за техническим состоянием узлов, агрегатов, систем управления (канатно-блочных, механических, гидравлических).

Крепление деталей, регулировка  механизмов, смазка, проверка работоспособности отдельных узлов, механизмов, рабочего оборудования, и машины в целом.

Замена или восстановление изношенных деталей.

 

В состав работ Т входит

Частичная разборка машины и устранение неисправностей путем:

замены новыми или  отремонтированными узлами, агрегатами, деталями (кроме базовых деталей).

            Капитальный ремонт имеет целью  полностью восстановить работоспособность  машины, утраченную вследствие износа  большинства её агрегатов, узлов  и деталей. 

6.3.Мероприятия при  внедрении системы ППР и ТО

1. Инвентаризация и  паспортизация машин и оборудования  организации.

2. Обеспечение машин  квалифицированными машинистами.

3. Организация учета  работы машин, расхода запасных  частей и эксплуатационных материалов.

4. Организация своевременного и высококвалифицированного проведения ТО и эксплуатационного ремонта.

 

 

 

Лекция 11 
11. Техническая диагностика транспортной техники 
11.1. Недостатки системы ППР и ТО транспортной техники

Обязательное проведение всего комплекса регламентированных профилактических работ, что зачастую не исключает ТО и Р исправных узлов и агрегатов.

Система ППР и ТО рассчитана на усредненные условия работы машин, но они работают и в тяжелых  и легких условиях.

Не учитывает внезапные  отказы, прямо не зависящим от наработки.

 

11.2. Основные понятия  и определения технической диагностики 

  Техническая диагностика  – это отрасль науки, изучаю-щая  и устанавливающая признаки неисправного  состояния, а также методы, принципы  и оборудование, при помощи которых  даётся заключение о характере и существе неисправностей машины (системы) без её разборки.

  Предметом изучения  технической диагностики является  процессы изменения технического  состояния систем, методы прогнозирования  и формы проявления отказов,  методы их обнаружения, а также принципы конструирования диагностических систем.

  Изделие или его  составные части, техническое  состояние которых подлежит определению,  называется объектом диагностирования.  

 

Оценка состояния машины по анализу функций её состояния 

Под функциями её состояния, понимаются показатели рабочих процессов.

Различают следующие  виды функций состояния машины:

технико-экономические (мощность, рабочие скорости, удельный расход топлива и другие);

параметрические (шум, вибрация, цвет выхлопных газов и тому подобное);

расчетные (показатели надежности, наработка на отказ, вероятность  безотказной работы, величина моторесурса  и другие).

 

   По характеру  техническое диагностирование (ТД) разделяют на:

Функциональное - осуществляется во время функционирования машины, на которую поступают только рабочие воздействия.

 

Тестовое - предполагает наведение на объект диагностирования специальных тестовых воздействий

 

ТД по обхвату объекта  может быть общей и поэлементной.

   При общей диагностике  ставится задача определить работоспособность машины в целом.

  При поэлементной  диагностике ставится задача  найти неисправный узел, агрегат  или систему

 

По используемым средствам  диагностирования системы диагностики  подразделяются на:

Универсальные - применяемые  для разных типов машин.

Специальные - предназначенные  только для однотипных машин.

Встроенные - выполненные  в общей конструкции машины. 

Внешние - выполненные  отдельно от конструкции объекта  диагностирования

    В зависимости  от степени автоматизации системы  диагностирования бывают ручные, автоматизированные и автоматические. 

    Процесс ТД  должен удовлетворять трем основным  требованиям: 

Повторяемость. Диагностирование можно повторять произвольное число  раз. Этот процесс должен быть стандартным.

Однозначность. В результате повторения диагностирования должны получаться одни и те же (сопоставимые) результаты.

Объективность. Вывод  о состоянии диагностируемого объекта  должен основываться только на показателях  её свойств и не должен зависеть от субъективных особенностей оператора и других внешних условий.

11.3. Основные задачи  технической диагностики 

  Целью технического  диагностирования является определение  технического состояния машины  и прогнозирование дальнейших  изменений её параметров.

  Задачи диагностирования  зависят от степени внедрения ТД в систему ППР и ТО.

Основные задачи ТД машин:

в процессе эксплуатации – проверка работоспособности машины в целом и её сборочных единиц;

при ТО – определение  действительной потребности в той  или иной операции ТО;

при ремонте – поиск дефектов с установлением их места, вида и причины, контроль качества ремонта;

при прогнозировании  остаточного ресурса – сбор информации о техническом состоянии деталей, агрегатов, сборочных единиц машины, обработка и анализ этой информации, принятие решения о возможности дальнейшей эксплуа-тации машины, необходимом объеме ТО и Р.

11.4. Виды технического  диагностирования 

ТД по объему и характеру  информации о неисправности объекта  диагностирования подразделяется на два  основных вида:

общее (Д-1) и 

углубленное (Д-2) диагностирование.

Во время Д-1 проверяется  работоспособность и правильность функционирования машин и их составных  частей по общим параметрам.

При Д-2 проводят углубленный  диагноз состояния сборочных  единиц 

 

При Д-1 устанавливается:

возможность дальнейшей работы СДМ без регулировочных и ремонтных работ;

необходимость проведения регулировочных и ремонтных работ;

необходимость проведения для отдельных узлов, сборочных 

   единиц Д-2;

качество выполненных  ТО и ремонтов.

При Д-2 проводят :

поиск дефектов с выявлением их места, причины и характера;

устанавливают объем  регулировочных и ремонтных работ;

определяют остаточный ресурс (возможную наработку до очередного ремонта и ТД).

Успешное проведение ТД обуславливается:

обеспечением оптимального для диагностирования режима работы объекта

точной регистрацией параметров диагностических сигналов;

правильным анализом диагностических сигналов;

достаточной обоснованностью  принятого заключения о техническом  состоянии исследуемого объекта, как  по его частям, так и в комплексе.

Основные способы и  средства диагностирования

 

Признаки, определяющие ТС ТТ	Принцип диагностирования	Приборное обеспечение
Вмятины, поломки, задиры, подтекание, дымление, стуки, скрипы	Визуальная проверка, прослушивание	Оптическая и волоконная техника, стетоскопы и дымомеры

 

Признаки, определяющие ТС ТТ	Принцип диагностирования	Приборное обеспечение
Температура охлаждающей  жидкости, масел, узлов трения, поверхности  корпусов агрегатов	Измерение температуры	Термометры, термопары, терморезисторы

 

Признаки, определяющие ТС ТТ	Принцип диагностирования	Приборное обеспечение
Зазоры, люфты, свободные  и рабочие ходы, установочные углы	Измерение ли-нейных или  угло-вых перемещений, геометрических параметров	Щупы, индикаторы, люфтомеры, линейки, оптические или жидкостные уровни