Обоснование периодичности то и допустимых значений параметров машин

07.07.202218.07.2022 admin 0 Comments

Обоснование периодичности ТО машин

Под периодичностью ТО понимают наработку или время между двумя последовательно проводимыми ТО одного вида.

Существует несколько показателей, по которым устанавливают периодичность ТО.

1. Метод определения периодичности ТО по максимальной производительности основан на том, что с течением времени в результате разрегулирования и износа соединений производительность машины (мощность двигателя) уменьшается. При техническом обслуживании показатели восстанавливают. Чем чаще выполняют ТО, тем меньше снижается мощность двигателя, тесно связанная с производительностью машины.

Однако по мере увеличения числа ТО растет простой машины в течение периода работы ¾ , вызванный восстановлением мощности двигателя.

В этом случае существует оптимальный интервал времени между обслуживанием

Недостаток такого метода заключается в том, что он не учитывает рассеивание случайной скорости снижения мощности или производительности однотипных машин.

2. Определение периодичности ТО по среднему значению наработки между отказами устраняет этот недостаток путем учета как средней наработки , так и среднего квадратического ее отклонения Если принять в качестве периодичности ТО среднее значение наработки, то 50 % машин к этому моменту откажет, т.е. обслуживание окажется поздним. Поэтому необходимо проводить ТО раньше на величину, равную среднему квадратическому отклонению наработки между отказами.

При нормальном законе распределения наработки между отказами не 50, а 13,5 % машин откажут, остальным же будут предупредительно проведены операции ТО. Естественно, такой метод является приближенным, т.к. в одних случаях, когда издержки, вызванные устранением последствий отказа, велики, периодичность окажется завышенной, а когда малы ¾ заниженной.

3. Метод обоснования периодичности ТО по критерию минимума удельных издержек устраняет упомянутый недостаток. Кроме того, этот метод позволяет одновременно устанавливать допустимое значение параметра, зависящее от периодичности. Ведь, изменяя периодичность, обязательно изменять и соответствующее допускаемое значение параметра.

4. Статистический метод обоснования периодичности ТО машин основывается на статистических материалах за прошлый период. Этот метод используется в основном для установления различных нормативов и проектирования требуемой долговечности машин.

Применение указанного метода требует длительной эксплуатации машин для получения достоверного значения планируемого срока их службы.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Обоснование периодичности технического обслуживания машин и установление допустимых значений параметров.

Главным и эффективным средством по поддержанию машин в работоспособном и исправном состоянии является строгое выполнение плановых технических обслуживаний.

Важную роль при этом играет заданная периодичность.

Периодичность ТО (ремонта) характеризуется интервалом времени или наработки между данным видом ТО (ремонта) и последующим таким же видом ТО.

Существует несколько критериев установления периодичности ТО:

— по максимальной производительности машины;

— по среднему значению наработки между отказами;

— по минимальным удельным издержкам.

В целом, установление оптимальной периодичности проведения операций ТО – это очень трудоемкий процесс, требующий больших затрат времени и средств на сбор статистических материалов.

Обоснование периодичности ТО по производительности машины основано на том, что с течением времени в результате разрегулирования и износа соединений производительность машины (мощность двигателя) уменьшается.

Геометрически это можно представить в виде наклонной прямой (рис.4), характеризующей уменьшение мощности, под определенным углом α к оси времени (абсцисс).

Отрезок Ne_H – Ne_min характеризует падение мощности двигателя за период «Х».

Отрезок «а» характеризует время простоя машины на ТО (ремонте).

Отрезок «∆Ne» характеризует прирост мощности двигателя после ТО (ремонта), а Ne_ср – среднюю мощность за тот же период.

Если рассматривать период «t» как год работы машины, то среднее значение мощности двигателя Ne_cp=f(x) будет тем выше, чем чаще проводится техническое обслуживание, т.е. чем меньше период «Х» (рис.5.).

Обоснование периодичности то и допустимых значений параметров машин. Смотреть фото Обоснование периодичности то и допустимых значений параметров машин. Смотреть картинку Обоснование периодичности то и допустимых значений параметров машин. Картинка про Обоснование периодичности то и допустимых значений параметров машин. Фото Обоснование периодичности то и допустимых значений параметров машин

Рис.4. Изменение мощности двигателя в зависимости от срока его работы t.

Рис.5. Изменение производительности трактора в зависимости

от периодичности технического обслуживания «Х».

С другой стороны, частое проведение технического обслуживания увеличивает простои машины в течение года, т.е. повышает непроизводительные затраты времени.

Таким образом, повышение средней мощности путем уменьшения периодичности Х увеличивает годовую наработку или производительность машины W_год, а снижение степени использования времени «t» путем увеличения затрат времени на ТО (t=f(x)) снижает W_год.

Установив функциональную зависимость W_год=f(x) можно исследовать ее на экстремум и определить Х_отп.

N_e

Недостаток такого метода заключается в том, что он не учитывает рассеивание случайной скорости снижения мощности или производительности однотипных машин, т.е.

1 – МТЗ-80 при V_Nemax

2 – МТЗ-80 при V_Necp

Это можно также ярко проиллюстрировать формулой определения производительности агрегата, выраженной через мощность двигателя

где 0,36 – коэффициент, учитывающий размерность величин N_e и k_a;

η_ту – тяговый КПД трактора, условный;

ξ_Ne – коэффициент использования мощности;

ξ_В – коэффициент использования ширины захвата;

Источник

Обоснование периодичности технического обслуживания и допускаемых значений параметров машин

Существует несколько критериев (показателей), по которым устанавливают периодичность ТО:

по максимальной производительности машины; по среднему значению наработки между отказами; по минимальным удельным издержкам; по минимальной вероятности отказа и др.

Метод определения периодичности ТО по максимальной производительности основан на том,что с течением времени в результатеразрегулированиями износа соединений производительность машины (мощность двигателя) уменьшается.

Геометрически это можно представить в виде наклонной прямой, характеризующей уменьшение мощности, под определенным углом к оси времени (абсцисс). При Техническом обслуживании показатели восстанавливают. Чем чаще выполняют техническое обслуживание, тем Меньше снижается мощность двигателя, тесно связанная с производительностью машины.

Однако по мере увеличения числа технических обслуживании растет простой машины в течение периода работы —— t_тo, вызванный восстановлением мощности двигателя.

Недостаток такого метода заключается в, том, что он не учитывает рассеивание случайной скорости снижения мощности или производительности однотипных машин.

Определение периодичности ТО по среднему значению наработки между отказами устраняет этот недостаток путем учета как среднейнаработки Т_ор, так и среднего квадратического ее отклонения σ. Если принять

в качестве периодичности ТО среднее значение наработки, то 50% машин к этому моменту окажет, то есть обслуживание окажется поздним. В этой связи есть необходимость проводить ТО раньше

ка величину, равную среднему квадратическому отклонению

При нормальном законе распределения наработки между отказами, не-50; а 13,5% машин откажут, остальным же будут предупредительно проведены операции ТО. Естественно, такой метод является приближенным, так как в одних случаях, когда издержки, вызванный устранением последствий отказа, велики, периодичность окажется завышенной, а когда малы — заниженной.

Метод обоснования периодичности ТО по критерию. минимума удельных издержек устраняет упомянутый недостаток.Кроме того,этотметод позволяет одновременно устанавливать допускаемое значение параметра, зависящее от периодичности. Ведь, изменяя периодичность» необходимо в обязательном порядке изменять и соответствующее допускаемое значение параметра.

Функция оптимизации периодичности контроля и, при необходимости, восстановления параметра, а также его допускаемого значения в простейшем случае имеет вид

где А, С, В — соответственно средние издержки на устранение последствий отказа с учетом потерь от простоя машины, на предварительное восстановление параметра и на его контроль, руб.; Q(D, t_M)—вероятность отказа по параметру в зависимости от его допускаемого отклонения D от номинального значения и межконтрольной наработки t_м. Эту вероятность определяют в течение средней фактически используемой наработки (ресурса) до отказа или восстановления, зависимой также от D и t_M, величины — Т_ср (D, t_м) в ед.наработки; К_п (D, in)— число проверок составной части измерения параметра втечение Т_ср (D, t_M).

Первое слагаемое в фигурных скобках равно вероятным удельным издержкам на устранение последствий отказа, второе слагаемое — удельным издержкам на предупредительное восстановление параметра, третье—: на измерение параметра. Изменяя технические требования D и t_м, устанавливают искомый минимум издержек. При этом D и t_M будут оптимальными.

Рис. 2.1. Влияние допускаемого отклонения и межконтрольной наработки параметра на вероятности отказа и предупредительной замены элемента

Рассмотрим расширяющийся пучок прямых, характеризующих отклонение параметра (производительность, мощность, расход газов, прорывающихся в картер двигателя, и др.) от номинального его значения со случайной скоростью изнашивания (рис. 2.1). Пересечение пучка прямых с ординатой и_п, соответствующей предельному отклонению, формирует непрерывную плотность распределения наработки между отказами составной части по параметру. При наличии допускаемого отклонения параметра D случайная величина наработки становится дискретно непрерывной. Дискретность появляется вследствие замены (регулирования или другого

Составные части, отклонения параметров состояния которых меньше допускаемого, отказывают далее по достижении предельного отклонения вследствие относительно большой скорости изменения параметра (изнашивания). Вероятность отказа таких составных частей соответствует заштрихованным площадям, ограниченным кривой распределения наработки между отказами φ(t) и интервалами t (1) …2t_м, t (2) …3t_м, а также штриховыми линиями изменения параметра.

По мере увеличения D и приближения ее к и_п вероятность предупредительной замены уменьшается, а вероятность отказа (заштрихованная площадь) растет. При допускаемом отклонении зазора, равном предельному, вероятность отказа становится равной единице, а степень использования наработки между отказами составляет 100%.

Таким образом, изменяя периодичность контроля или межконтрольную наработку t_м и D, можно увеличить или уменьшитьвероятность отказа, расход запасных частей в 2. 3 и более раз, тем самым управлять техническим состоянием машин согласно функции (2.2).

Анализируя график на рисунке 2.1, можно вывести формулу вероятности отказа в зависимости от технических требований t_м и D при линейном изменении параметра. Если плотность распределения ресурса — φ(t) то вероятность отказа в i-м эксплуатационном периоде

При i=1 величина t_i-1 = 0. Отказы наблюдаются при условии, что верхний предел интеграла (2.3) больше нижнего. С увеличением i эта разность убывает. Послед-

ний эксплуатационный период, в котором будет наблюдаться отказ,

(2.5) Здесь квадратные скобки указывают на то, что следует брать целую

Вероятность отказа составной части по параметру в зависимости от его допускаемого отклонения и периодичности контроля

В случае универсальной степенной функции изменения параметра (1.2) при Z(t)=0 (рассматриваются плавные кривые)

При нормальном распределении ресурса и опт используют отношение

t_м опт = Т_ср/Т₀,

(2.11)

где Т₀ находят по номограмме на рисунке 2.4.

Для определения абсолютного оптимального значения параметра (переход от нормированного в единицах u_п отклонения к абсолютному значению) используют выражение

1Ъ опт =|Пн±(/>о опт Ып+ЛП|, (2.12)

параметра; П — показатель, характеризующий приработку составной части, ед.

Знак « + » применяют, когда параметр с течением времени увеличивается, знак «—» — когда параметр составной части уменьшается. Прямые скобки в (2.9) и (2.12) указывают на то, что следует брать в первом случае целую часть, а во втором положительную величину результата.

Абсолютное оптимальное допускаемое значение диагностического параметра П_D опт при линейной его зависимости от структурного вычисляют по формуле

где а и b — коэффициенты, характеризующие связь диагностического параметра со структурным.

При пользовании номограммой для определения вероятности отказа соблюдают условие

Q(D₀ α )=Q(D₀ = 0,5 α ).	(2.14)
Средние издержки на устранение последствий отказов
A=C + C₃ + K_нt_допC_ч.сl+t_пC_ч.n,	(2.15)

где С₃—затраты на поиск и доставку запасных частей к месту устранения последствий отказа или доставку машины к месту ре-

Источник

Определение периодичности технического обслуживания

Рис. 7.1. Определение периодичности ТО по допустимому значению и закономерности изменения параметра технического состояния

На коэффициент р влияют степень риска вариации V и вид закона распределения случайной величины.

Для нормального закона распределения

Удельные затраты на ТО вычисляют по формуле

Рис. 7.2. Схема определения периодичности ТО технико-экономическим методом

Технико-экономический метод применяют для определения оптимальной периодичности работ, влияющих на безопасность движения, если при назначении уровня риска необходимо учитывать потери, связанные с дорожными происшествиями (рис. 7.2).

Метод статистических испытаний

Данный метод основан на моделировании (имитации) реальных случайных процессов ТО, что дает возможность исключить влияние побочных факторов, резко сократить стоимость экспериментов и ускорить испытания.

Моделирование можно проводить вручную или на ЭВМ. Исходными данными для моделирования служат как фактические данные наблюдений, так и законы распределения случайных величин. При определении оптимальной периодичности ТО выполняют следующее:

Из рис. 7.3 видно, что при увеличении периодичности ТО сокращается вероятность проведения операций диагностирования и возрастает вероятность появления отказов между ТО. Величина вероятности проведения операции ТО по результатам контроля и коэффициента повторяемости первоначально возрастает до определенного предела, а затем снижается.

Таким образом, при оптимальной производительности содержание операций ТО будет наиболее полным, а соотношение между контрольными и исполнительскими операциями рациональным.

Введение дополнительной величины (стоимость или трудоемкость выполнения профилактической или ремонтной операции) позволит в каждом конкретном случае определить суммарные удельные затраты на ТО и ремонт и сравнить различные периодичности ТО по экономическому критерию.

Данный метод учитывает экономические и вероятностные факторы и позволяет сравнить различные стратегии поддержания и восстановления работоспособности автомобиля (рис. 7.4).

Стратегия I предусматривает предупреждение отказов и неисправностей. восстановление исходного или близкого к нему состояния автомобиля и его узлов, агрегатов и систем. Однако теоретически отказ и неисправность могут произойти с периодичностью сколько угодно малой. Стратегия II не может выполняться в чистом виде, т. е. устранение отказов и неисправностей осуществляется в период проведения периодических контрольных и восстановительных операций.