Файл: Эксплуатационная надежность сельскохозяйственных машин..pdf

занных с износом элементов, нарушающих качественные показатели машины. Износ и затупление режущих рабо­ чих органов приводит к увеличению потерь при обработ­ ке сельхозпродуктов. Поэтому своевременная диагно­ стика технического состояния позволяет существенно по­ высить эффективность работы машины.

Технический диагноз может проводиться визуально, с использованием мерительного инструмента, приборов или с помощью систем контроля.

Отдельные специализированные системы контроля монтируются в виде передвижного агрегата (ГОСНИТИ разработана передвижная диагностическая установка на базе автомобиля УАЗ 452) [VI П.5]. С помощью этой установки можно проверять техническое состояние ос­ новных механизмов трактора: цилиндро-поршневой груп­ пы, механизмов передачи, газораспределения, агрегатов системы смазки, топливной системы и других систем. Установка работает в отделении «Сельхозтехника» Богодуховского района Харьковской области.

Стационарный пункт технической диагностики авто­ мобилей разработан ХАДИ (Харьковский автомобиль­ но-дорожный институт) [VIII.5]. На пункте за короткое время можно определить работоспособность автомобиля и его систем.

При ремонте техническая диагностика машин прово­ дится аналогично эксплуатационной, но дополнительно для деталей и узлов, способных работать больше межре­ монтного срока, необходимо определить, достаточен ли оставшийся ресурс до следующего ремонта.

Чрезвычайно важным вопросом технической диагно­ стики является определение предельных значений диаг­ ностических симптомов. Без знания предельных значе­ ний невозможно диагностирование будущего состояния изделия.

Если контролируются симптомы, связанные с коли­ чественными показателями машины, то предельные зна­ чения задаются по предельному значению качества, ого­ воренного в агротребованиях. Для этого необходимо опытным путем, специально поставленными исследова­ ниями, определить корреляционные связи между контро­ лируемым параметром и параметром качества. Напри­ мер, на рис. 38 приведена зависимость качества обрезки свеклы от величины затупления ножа. Процент некон­ диционных корнеплодов допускается не более 10%,

137

то есть минимальное качество №=0,9, соответствующий размер кромки ножа а=0,7 мм.

Такие корреляционные зависимости могут быть по­

Если контролируются симптомы, связанные с показа­ телями безотказности или долговечности, то их предель­ ные значения задаются по соответствующим допустимым значениям показателей.

Например, известно по ГОСТу, что удлинение двад­ цати звеньев приводной цепи элеватора комбайна не должно превышать 4%. Если удлинение больше этого предельного значения, то может происходить соскакива­ ние цепи, ее ненормальная работа и, следовательно, наступает отказ. Допустимое удлинение принимается в качестве предельного значения из условия безотказной работы приводной цепи.

Важным вопросом в технической диагностике явля­ ется выбор периодичности диагностирования.

При выборе периодичности диагностирования можно исходить из условия обеспечения заданной безотказно­ сти, либо из экономических соображений.

В первом случае периодичность диагностирования определяется точно так же, как периодичность ремонта и обслуживания по заданному допустимому проценту отказов.

Если процесс диагностирования трудоемок, то возни­ кает задача выбора периодичности диагностирования, обеспечивающей минимум удельных затрат. Минимизи­ руются суммарные затраты на выполнение внеплановых текущих ремонтов и плановой диагностики, ремонта и обслуживания изделия.

В отличие от ранее полученной оптимальной перио­ дичности обслуживания и ремонта, в этом случае под С понимаются затраты на диагностику, проводимую при­ нудительно для всех изделий, и профилактику и ремонт только для тех изделий, которые в этом нуждаются. То

138

есть исключаются затраты на «лишние» профилактиче­ ские работы.

Для того, чтобы определить, какие изделия можно не обслуживать и не ремонтировать, необходимо уметь прогнозировать наработку каждого конкретного изделия до предельного состояния.

139

N3! — число изделий, отказавших и отре­ монтированных на участке (7’0 + 7’i + + Ta+ T mJ в эксплуатации;

N — общее число изделий.

Вычислим каждое слагаемое. Отсчет ведем от точ­

г,+г,

Ti-\-T2~ T макс.

Г|+Г2

Определим средний ресурс отработавших в эксплуа­ тации изделий. Те изделия, которые преждевременно за­ менены или отремонтированы, выпадают из рассмотре­ ния, их ресурс является потерянным для деталей этого наименования. График вероятности безотказной работы изделия приведен на рис. 39. Заштрихованная сеткой площадь показывает потерянный ресурс из-за прежде­ временного ремонта или замены деталей.

Средний ресурс изделия определяется площадью под кривой R{t), ограниченной точками 1,2,3,4. Отсчитывая

где RiT, + 7\) = 1

о

Теперь удельные затраты, отнесенные к одному изде­ лию, равны

140

Рис. 39. К определению време­ ни проведения диагностики.

Эту же формулу можно представить в дискретном виде, удобном для число­ вых расчетов. Расчет сво­ дится к тому, что необхо­ димо выбрать так период диагностики Тj и период времени профилактиче­ ского (преждевременного) ремонта Т2, чтобы мини­ мизировать удельные за­ траты.

Все вычисления удоб­ но производить в дискрет­ ном виде, задавая различ­ ные значения Тi и Т2.

Пример. Определить периодичность диагностирова­ ния Г] и время Т2, соответствующего профилактическо­

Результаты расчетов приведены на рис. 39. Оптимальное время ремонта осталось Го+ 7\=210 га,

а время, соответствующее профилактическому ремонту (оптимальное), равно Т2 —60 га. Выигрыш удельной стоимости при применении диагностики достигает 10%.

При С. =0,5 диагностика не дает эффекта.

4. Индивидуальный прогноз

Для того, чтобы прогнозировать сроки службы изде­ лий, необходимо разрабатывать методы определения их будущего состояния по данным, полученным в прошлом и настоящем. В принципе эта задача неопределенная, поскольку все процессы в машинах имеют элементы

141

Рис. 40. График прогнозиро­ вания сроков службы изделия.

случайности, поэтому прогноз может быть вы­ полнен с определенным риском.

Рассмотрим два спо­ соба обработки исходной информации. При всех способах прогнозирова­ ния предполагается, что проведены предваритель-

•ные исследования (исход­ ная информация) в широком диапазоне изменения ди­ агностических сигналов, соответствующих изменению тех­ нического состояния изделия.

Предположим сперва, что этот материал можно пред­ ставить некоторыми реализациями (графиками) в функ­ ции времени работы изделия t. Поскольку измерения проводятся в некоторые дискретные моменты времени, реализации имеют вид ломаных, которые можно аппрок­ симировать плавными кривыми.

Аппроксимация плавными кривыми выполняется обычно методом наименьших квадратов. Задают вид аппроксимирующего выражения. Обычно в форме

где а, b — неизвестные параметры.

Логарифмируя это выражение, преобразуют его к бо­

Для определения cio, b составляют выражение сум­ марной квадратичной ошибки аппроксимации

142