Оценка приспособленности к диагностированию машин и оборудования природообустройства

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оценка приспособленности к диагностированию машин и оборудования природообустройства

А.И. Новиченко, А.В. Шкиленко

ФГОУ ВПО «Московский государственный университет природообустройства»,

г. Москва, Россия

Работа рассматривает существующие проблемы и методы определения ключевой составляющей эксплуатационной технологичности средств механизации, а именно приспособленность к диагностированию машин, используемых в сельском хозяйстве, строительстве и природообустройстве.

Work considers existing problems and methods of definition of key making operational adaptability to manufacture of designs of machines, namely fitness to diagnosing the machines used in an agriculture, construction and environmental engineering.

Мировые производители строительных машин все больше усложняют и нагружают функциональными возможностями свои творения, делая их красивее, компактнее и мощнее. Сегодня можно наблюдать весьма широкий спектр разнообразных машин, используемых в сельском хозяйстве и мелиоративном строительстве. Однако правильно подобрать машину для своего хозяйства по технико-экономическим и надежностным показателям становится крайне затруднительно без проведения предварительной экономической оценки предлагаемых решений. Производители же не стремятся отражать в прилагаемых характеристиках машин такие важные показатели эксплуатационной технологичности, как приспособленность к проведению технического обслуживания и приспособленность к диагностированию. Вместе с тем, вопрос обеспечения эксплуатационной технологичности неразрывно связан с проблемой повышения качества и конкурентоспособности выпускаемых машин. Техническое состояние многих машин уже практически невозможно оценить без специальных методов и средств диагностирования, а техническое обслуживание затрудняется ограниченной доступностью к обслуживаемым агрегатам.

Высокий уровень развития технической диагностики сделал актуальным вопрос о повышении приспособленности машин к диагностированию, то есть об обеспечении их контролепригодности. В данном случае контролепригодность выступает как одна из качественных характеристик эксплуатационной технологичности конструкции машин. Вследствие этого на передний план выдвигаются вопросы повышения эффективности самого технического диагностирования, в частности снижения его трудоемкости.

Исследования распределения оперативной трудоемкости технического диагностирования отечественных машин показал, что значительная ее часть, до 80%, расходуется на вспомогательные операции при подключении и отключении средств диагностирования от объекта, в то время как у зарубежных машин эти показатели значительно ниже.

Одна из причин недостаточного уровня приспособленности машин к диагностированию - это отсутствие научно обоснованных методик, позволяющих выбирать и рекомендовать к внедрению мероприятия по обеспечению контролепригодности составных частей машин.

Анализ зарубежных машин также показал значительное расхождение в уровнях обеспечения контролепригодности элементов их конструкций. Вызвано это в первую очередь стремлением некоторых фирм-производителей не отставать от мировых тенденций в уровне технического сервиса, обеспечить конкурентоспособность своей продукции, а также повысить привлекательность новых моделей за счет оснащения машин дополнительными опциями (спутниковая навигация, радиосвязь, бортовые самописцы, информационно-советующие системы, в том числе контрольно-диагностическое оборудование). Внедренные в конструкцию машины дополнительные системы не всегда оправдывают себя в эксплуатации, однако значительно влияют на конечную стоимость машины.

На основании проведенного исследования установлено, что для обеспечения контролепригодности конструкции машин применяются технические средства, предусматривающие:

1) улучшение доступности объекта диагностирования за счет сокращения объема вспомогательных операций по демонтажу облицовочных деталей; механизация диагностирование машина технологичность

2) создание и унификация поверхностей составных частей машин, сопрягаемых с внешними средствами диагностирования;

3) установку на контролируемые составные части машины механических сигнализаторов и указателей;

4) оборудование машины встроенными измерительными преобразователями;

5) применение бортовых показывающих приборов;

6) установку на машине контрольно-информационных систем.

При обеспечении контролепригодности составных частей машин с использованием различных перечисленных технических средств достигается различный уровень эксплуатационной технологичности всей машины.

Выбор средств обеспечения контролепригодности для каждого конкретного случая необходимо проводить с учетом определенных показателей, позволяющих количественно оценивать различные характеристики контролепригодности машин.

К настоящему времени предложено довольно много показателей для количественной оценки контролепригодности. На основании проведенного анализа установлено, что для количественной оценки контролепригодности машин применяются следующие показатели, которые следует классифицировать по группам (рисунок):

временные;

экономические;

технические;

информационно-вероятностные.

Показатели первой группы учитывают соотношение составляющих оперативной трудоемкости диагностирования и характеризуют технологичность процесса диагностирования исследуемой машины. Эти показатели имеют общий недостаток - характеризуют контролепригодность весьма обобщенно, так как на их величину оказывают влияние уровень технической оснащенности организации производства, совершенство технологии операций диагностирования и другие факторы.

Временной показатель имеет следующий вид

,

где Т_к.о - основная трудоемкость технического диагностирования;

Т_к.д - дополнительная трудоемкость технического диагностирования.

Классификация показателей количественной оценки контролепригодности машин

Ко второй группе показателей относятся экономические показатели, которые характеризуют материальные или трудовые затраты на техническое диагностирование машины в процессе эксплуатации.

Экономические показатели могут быть абсолютными и относительными, при этом величина суммарных затрат на диагностирование за определенное время (например за цикл эксплуатации) может быть отнесена к наработке машины на тот же период, суммарным издержкам на эксплуатацию, ведущему конструктивному параметру и др. Оценка контролепригодности по подобным показателям также носит обобщенный характер. Причина этого - влияние на величину показателей второй группы технического уровня производства, квалификации диагностов, совершенство методов и алгоритмов диагностирования, автоматизация процесса прогнозирования технического состояния и других факторов.

Следующую группу составляют технические показатели контролепригодности. Эти показатели характеризуют оснащенность машины средствами обеспечения контролепригодности. Наиболее распространенные показатели данной группы учитывают количество средств обеспечения контролепригодности, примененных на машине, по отношению к общему числу диагностируемых ее составных частей. Примерами таких показателей могут служить коэффициенты общей контролепригодности и приспособленности к i-му методу технического диагностирования:

, ,

где N_к. - количество элементов конструкции, приспособленных к технической диагностике в процессе эксплуатации; N_к.об. - общее количество элементов машины, диагностирование которых необходимо в процессе эксплуатации; N_к.i - количество элементов конструкции, приспособленных к i-му методу диагностирования.

Для оценки контролепригодности предлагается также использовать коэффициент, имеющий вид

,

где N_к.с. - количество агрегатов, требующих снятия с машины для их диагностирования;

N_к.б.с. - количество агрегатов, диагностируемых без снятия с машины.

В целом показатели, относящиеся к рассматриваемой группе, позволяют оценивать контролепригодность уже на стадии проектирования машины путем анализа конструкторской документации, макета или опытного образца. Вместе с тем эти показатели в значительной степени характеризуют методы технического диагностирования, так как именно методы и определяют требования к контролепригодности объекта, а следовательно, и возможность реализации этих требований.

К четвертой группе отнесены информационно-вероятностные показатели, которые в одном случае оценивают контролепригодность по изменению количества информации о техническом состоянии машины до и после проведения диагностирования. Одним из таких показателей является информационно-временной

,

где - информативность диагностирования, то есть информация, получаемая при диагностировании n_к параметров; Н_о(М) - энтропия всего множества М элементов рассматриваемой машины; Н_о(М_n) - энтропия множества элементов, не охваченных диагностированием параметров; P_i(t) - вероятность работоспособности i-го элемента в момент t.

Данный показатель учитывает изменение энтропии, то есть неопределенности сведений о состоянии объекта после проведения диагностирования по сравнению с имевшей место до диагностирования. Кроме того, чтобы учесть трудоемкость получения сведений о техническом состоянии составных частей объекта, в состав показателя необходимо вводить соответствующий коэффициент. Поэтому «информационно-временной» показатель получается еще больше обобщенным.

Предложенные показатели позволяют оценивать отдельные аспекты контролепригодности машин и имеют свои недостатки. С учетом этого необходимо использовать комплексную систему показателей, в которую вошли бы показатели из большинства групп, а также необходимые другие показатели. Такая система показателей позволит количественно оценивать контролепригодность конструкции машины.

Библиографический список

1. ГОСТ 18831-73. Технологичность конструкций. Термины и определения. - М..: Изд-во «Стандарт», 1975. С. 4.

2. Новиченко А.И. Основные направления совершенствования технического диагностирования машин. //Сб. научн. трудов. - М.: фгоу впо МГУП, 2005.

3. Новиченко А.И., Цымбал С.А. Совершенствование системы технического сервиса машинно-тракторноых агрегатов. //Сб. научн. трудов. - М.: ФГОУ ВПО МГУП, 2008.

Размещено на Allbest.ru