Формирование структуры и содержания ремонтно-обслуживающих воздействий на механизмы двигателей семейства ЗМЗ

Актуальность темы

В настоящее время на техническое обслуживание и ремонт автомобилей сельскохозяйственного назначения приходится. 15 — 20% себестоимости транспортного процесса. Причем недостаточная надёжность машин сказывается на уменьшении их производительности, обусловленной простоями в ремонте;

Повышение надежности техники в межремонтном периоде зависит от совершенствования системы ее обслуживания и ремонта, от ее гибкости, позволяющей наиболее эффективно использовать ресурсы составных частей автомобилей. Эффективность системы технического обслуживания и ремонта повышается при правильном использовании попутных замен деталей при отказе агрегата, возможности изменения" периодичности ремонтно-обслуживающих воздействий, в соответствии с техническим состоянием при диагностировании. По сравнению с автомобильной техникой, для других видов машин применяется большее число видов ремонта, большие диапазоны кратности периодичностей, то есть им присуща большая гибкость системы ремонта и большая" степень использования ресурса агрегатов: Но совершенствование системы ремонтных воздействий ведется, как правило, без исследования целесообразности изменения структуры ремонтного цикла, а путем уточнения нормативов. К тому же совершенно не учитывается вред, нанесенный окружающей среде автотранспортом. Поэтому тема исследования, посвященная формированию ремонтно-обслуживающих воздействий (РОВ) на механизмы двигателей, является актуальной.

Цель исследования: повышение долговечности кривошипно-шатунного механизма- (КШМ) двигателей семейства ЗМЗ-511 путем оптимизации структуры и содержания контрольно-диагностических и ремонтных воздействий.

Объект исследования. Система технического обслуживания и ремонта двигателей семейства ЗМЗ при применении средств диагностирования.

Предмет исследования. Закономерности изменения параметров технического состояния КШМ двигателя ЗМЗ-511 при различных стратегиях и правилах перепланировки контрольно-диагностических и ремонтных работ в результате устранения^ последствий отказов и проведения предупредительных (регламентированных) замен.

Методическая база и методы, исследования. Решение поставленных задач проведено на основе математического описания закономерностей изменения параметров технического состояния деталей КШМ при рассмотрении различных стратегий и правил перепланировки контрольно-диагностических и ремонтных работ в результате1 устранения' последствий* отказов и проведения предупредительных замен.

При этом были применены методы интервальной оценки, динамического программирования, функций случайных аргументов, системной оценки погрешностей измерений, теории вероятностей и математической статистики, регрессионного и корреляционного статистическогоанализа, системного, функционального*и стоимостного анализа, прогнозирования случайных процессов, итерационные методы оптимизации по нескольким переменным.

Научная.новизна. Выполненные в работе исследования позволили получить совокупность новых положений и результатов: ,.

— разработана математическая модель комплексной оптимизации структуры и содержания контрольно диагностических и ремонтных воздействий’КШМ, учитывающая групповые замены и возможность перепланировки различных видов контрольно-диагностических и ремонтных воздействий;

— разработана методика установления номенклатуры контролируемых структурных параметров, позволяющаясформировать разновидности текущего ремонта (ТР) с учетом технико-экономических показателей в маршрутах доступа (МД) и весомостей диагностических параметров, лимитирующих надежность КШМ;

— получены зависимости суммарных удельных издержек и показателей долговечности от периодичности проведения ремонтно-обслуживающих воздействий, среднего прогнозируемого периода безотказной работы и коэффициентов перепланировки видов контроля и ремонтных работ;

Практическая ценность результатов исследования состоит в разработке научных основ формирования системы ТОР (техническое обслуживание и ремонт), методов. и средств, позволяющих: устанавливать характерные причины отказов КШМреализовать правила перепланировки контрольно-диагностических и ремонтных воздействий в результате устранения последствий отказов и проведения предупредительных замен КШМопределять допускаемые величины, параметров деталей при-ремонте для различных разновидностей ТР и КР (капитальный ремонт) для КШМусовершенствовать нормативно-техническую документацию по на значению ремонтно-обслуживающих воздействийинтенсифицировать учебный, процесс по дисциплинам1 «Надежность технических систем», «Диагностика и техническое обслуживание машин», «Надежность и ремонт машин», «Проектирование предприятий технического сервиса» и «Технология ремонта машин».

Реализация результатов исследований осуществлялась путем: использования научными1 организациями и производственными подразделениями, а именно ООО «Комбинат Сура», ЗАО «Мордовский Бекон» при обосновании процесса технической эксплуатации двигателей семейства ЗМЗ-511 и концепции системы ТОР, основанной на разработанной системе математических моделей управления техническим состоянием машин и анализе экономических издержек для рассматриваемых двигателейприменения в учебном, процессе ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарева» при" чтении лекционных курсов, проведении лабораторно-практических занятий, выполнении курсовых и дипломных проектов, разработке математических моделей управления техническим состоянием машин в условиях сельскохозяйственного, производства.

Результаты использования основных положений и выводов настоящего исследования подтверждены соответствующими документами, приведенными в приложении к работе.

Апробация. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждались на научных конференциях «Огаревские чтения», (г. Саранск, 2007, 2008, 2010 гг.), Всероссийской научно-технической конференции «Повышение эффективности функционирования"механических и энергетических систем» (г. Саранск, 2009 г.), Международной научно-практической конференции «Энергоэффективность технологий и средств^ механизации, в АПК (Саранск, 2011 г.), научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов МГУ им. Н. П. Огарева (Саранск, 2010, 2011 гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 статей, 2 статьи в изданиях, входящих в перечень рекомендованных ВАК РФ:

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, основных выводов, списка литературы* из 167 наименований, содержит 150 страниц основного текста, 50 рисунков, — 4 таблицы.