DisCollection.ru

Авторефераты и темы диссертаций

Поступления 08.05.2007

Материалы

загрузка...

Обоснование стратегий и параметров объектов технического сервиса лесозаготовительных машин

Кутырев Евгений Владимирович, 08.05.2007

 

Таблица 2 – Сравнительные величины расчетно-экспериментальной и аналитической себестоимостей 1т?км.

Параметры Значения параметров

Грузоподъемность лесотранспортной машины (Q), кг 8000 7200 6400 5600 4800 4000 3200 2400 1600 800

Расчетно-экспериментальной себестоимость 1т?км (Ср), руб/т?км 5,7 6,38 7,18 8,22 9,24 11,00 13,36 18,24 27,52 55,04

Аналитическая себестоимость 1т?км (Сан), руб/т?км 5,56 6,18 6,95 7,95 9,27 11,12 13,9 18,55 27,82 55,64

Величина погреш-ности?=(|Ср|-|Сан|)/ Сан*100% 2,5 3,2 3,3 3,4 0,3 1,0 3,8 1,6 1,1 1,1

Для предупреждения аварийных и параметрических отказов при ТО и ремонте контролируют износ и изменение параметров сопряжений. Существующие методы использования нормативов при ТО и ремонте характеризуются применением одного допустимого значения при заданной периодичности проверки. В то же время износы и изменения параметров элементов в процессе эксплуатации как одной, так и разных, хотя и однотипных, машин не одинаковы. Их рассеивание характеризуется определенным законом. В этой связи один норматив износа оказывается целесообразным только для элементов с близким рассеиванием скорости изнашивания. Постоянный норматив проявляется отрицательно – увеличивается число аварийных отказов при большой скорости изнашивания, а при малой необоснованно выбраковываются детали при ТО и ремонте.

В связи с этим целесообразно устанавливать не одно, а несколько допустимых значений износа с учетом индивидуальной скорости изнашивания конкретного сопряжения. Решение задачи обеспечивается применением метода определения остаточного ресурса.

Вероятность (Pm) числа восстановлений (m) при функциональных отказах за пробег или наработку L равна сумме вероятностей отказов с интенсивностью

Для определения числа ремонтов (восстановлений) достаточно определить произведение W·L, то есть среднее число отказов на пробеге L, при фиксированном значении доверительной вероятности Pm. Решение задачи, кроме аналитического способа, можно представить в виде номограммы рисунок 3, что важно для условий рядовой эксплуатации ЛЗМ, где могут отсутствовать персональных ЭВМ.

Рис. 3. Номограмма определения числа функциональных отказов

Общий объем технических воздействий характеризуется суммой как функциональных, так и параметрических отказов.

Представленная номограмма, в качестве примера, составлена для конкретных условий: 0<W?0,05 замен (ремонтов) на 1 тыс.км.; 0,5?Pm?0,99; 25?L?1000 тыс.км. Для определения числа ремонтов из точки, соответствующей определенной интенсивности отказов, опускаем перпендикуляр до пересечения с кривой, отвечающей заданному пробегу (наработке) L. Из полученной точки проводится горизонтальная прямая до пересечения с линией, соответствующей требуемой доверительной вероятности, и из полученной точки пересечения опускаем перпендикуляр на нижнюю горизонтальную шкалу, где отложена искомая величина «m».

Пятая глава посвящена экспериментальным исследованиям, реализации совокупности математических моделей и методик. По экспериментальным данным, собранным на лесозаготовительных предприятиях Республики Карелия, отражающих надёжность, условия эксплуатации и ремонта, показатели работы ЛЗМ, выполнены расчёты, определяющие оптимальные решения по технической эксплуатации ЛЗМ.

Проведен сбор данных по отказам топливных насосов и задних тандемов форвардеров «John Deere» модели 1010 эксплуатируемых в ЛЗП РК. На основе полученных данных были определены параметры долговечности и среднее время ремонта, необходимые для дальнейшей реализации приведенных в работе моделей.

Разработана программа на базе пакета Excel, позволяющая определять исполнителя ремонта, место ремонта и количество постов на ремонтном предприятии.

Фрагмент листа на котором отображаются результаты расчета изображен на рис. 4. Это результат расчета при одном из возможных расположений ЦПТС. Такой результат выводится для каждого и делается заключение.

Таким образом, было определено оптимальное место расположения ЦПТС и количество постов необходимых для ремонта – 5, суммарные затраты на ремонт при этом составили 39715 руб. При данном расположении ЦПТС будет максимально охвачена территория с минимальными затратами по доставке объектов к месту ремонта и при использовании полученного количества постов будут обеспечены минимальные затраты на проведение ремонта и от простоев как ЛЗМ, так и производственных мощностей ЦПТС.

Рис. 4 Фрагмент листа «результат» для программы по оптимизации места ремонта объекта и числа стендов, постов для технического воздействия на объекты по минимуму суммарных затрат.

Основные выводы и рекомендации.

Предложены методические положения построения экономически эффективной гибкой (адаптивной) структуры ремонтного цикла машин лесозаготовительного производства на основе оценки уровня надёжности, результатов диагностирования технического состояния, прогноза остаточного ресурса и условий эксплуатации ЛЗМ, составляющие методическую основу для разработки вариативных систем технического обслуживания и ремонта по состоянию организации лесозаготовительного производства и используемых ЛЗМ.

Разработана совокупность взаимосвязанных технико и экономико-математических моделей, методик, обеспечивающих оптимизацию места работы ЛЗМ с учетом их территориальной разобщенности и учитывающих как транспортные расходы, так и сравнительную стоимость ремонта объекта в условиях его эксплуатации и на специализированном ремонтном производстве с одновременной оптимизацией его типоразмера.

Предложенные методики и математические выражения позволят определить экономически выгодные типоразмеры пунктов технического сервиса, исходя из конкретных условий определяемых количеством и территориальной разобщённостью лесозаготовительных машин, их надёжностью и состоянием ремонтно-обслуживающей базы лесозаготовительных предприятий.

Разработана и обоснована экономико-математическая модель состояния параметрического отказа целиндро-поршневой группы двигателя лесозаготовительной машины. Установлено, на примере лесовоза типа МАЗ-509, что повышение себестоимости грузоперевозки от снижения фактической грузоподъемности (массы перевозимого груза) лесотранспортного средства с высокой степенью точности (4%) аппроксимируется симметричной гиперболой отнесенной к асимптотам.

Разработаны методические положения и аналитические зависимости, номограммы по определению объёмов технических воздействий при наступлении предельного состояния эксплуатируемых объектов по техническому критерию, учитывающие пробег, сумму вероятностей замен, интенсивность отказов лесотранспортных средств, увеличивающие в среднем на 6% надежность результатов.

Экспериментальными исследованиями определена надежность отдельных элементов конкретных лесозаготовительных машин. Так средний ресурс топливного насоса и задних тандемов форвардеров модели 1010 компании «John Deere», составляет соответственно 2437,41 моточасов при нормальном законе распределения для топливного насоса и 1686,18 моточасов при законе распределения – Вейбулла для заднего тандема.

Результаты работы могут быть внедрены заводами изготовителями ЛЗМ, дилерскими пунктами технического сервиса, лесозаготовительными предприятиями, научными и учебными заведениями. Экономический эффект от внедрения результатов работы в ОАО «Поросозеро» составляет 1000 руб. на одну единицу лесотранспортной техники в год.

Публикации по теме диссертации

Шиловский В. Н. К вопросу о разработке системы эксплуатации лесозаготовительных машин / В. Н. Шиловский, Е. В. Кутырев // Изв. высш. учеб. заведений: Лесной журнал. – 2007. – №6. – С.57-64. (степень авторского участия 50%).

Шиловский В. Н. Планирование технических воздействий на сопряжения машин / В. Н. Шиловский, Е. В. Кутырев // Известия лесоинженерного факультета ПетрГУ: Сборник научных трудов. – Петрозаводск: ПетрГУ, 2006. – С. 156-161. (степень авторского участия 50%).

Шиловский В. Н. Обоснование стратегий диагностики сопряжений лесозаготовительных машин / В. Н. Шиловский, Н. И. Серебрянский, Е. В. Кутырев // Труды лесоинженерного факультета ПетрГУ: Выпуск 6 (специальный). – Петрозаводск: ПетрГУ, 2005. – С. 79-81. (степень авторского участия 33%).

Шиловский В. Н. Обоснование исходных параметров для расчета объектов технического сервиса лесозаготовительных машин / В. Н. Шиловский, Е. В. Кутырев // Труды лесоинженерного факультета ПетрГУ: Выпуск 5. – Петрозаводск: ПетрГУ, 2005. – С. 142-145. (степень авторского участия

Материалы и тезисы конференций

Кутырев Е. В. Разработка стратегий технического обслуживания и ремонта лесозаготовительных машин по их техническому состоянию / Е. В. Кутырев // Материалы 57 научной студенческой конференции. – Петрозаводск: ПетрГУ, 2005. – С. 60-61.

Кутырев Е. В. К вопросу определения типоразмера регионального пункта технического сервиса / Е. В. Кутырев // Материалы II Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов. Часть I. – Екатеринбург: УГЛТУ, 2006. – С. 174-177.

Кутырев Е. В. Оптимизация числа постов по ремонту агрегатов машин / Е. В. Кутырев // Материалы 56 научной студенческой конференции. – Петрозаводск: ПетрГУ, 2004. – С. 42-43.

Кутырев Е. В. Обоснование параметрического отказа лесотранспортной машины / Е. В. Кутырев // Материалы VIII Международной научно-технической Интернет-конференции «Лес-2007». – Брянск: БГИТА, 2007. – С. 3.

Шиловский В. Н. К вопросу оптимизации размещения ремонтного производства / В. Н. Шиловский, А. В. Саливоник, Е. В. Кутырев, Г. А. Гольштейн // Материалы VIII Международной научно-технической Интернет-конференции «Лес-2007». – Брянск: БГИТА, 2007. – С. 4. (степень авторского участия

Реализация математических моделей с помощью ПЭВМ

Обоснование числа стендов и постов ПТС