95743

Методы определения периодичности ТО отдельных составных частей машины

Лекция

Производство и промышленные технологии

При второй стратегии 1-2 по параметру технического состояния при заданной периодичности производится сначала контроль технического состояния и принимается решение о проведении предупредительных технических воздействий т. доведении технического состояния изделия до установленного уровня.

Русский

2015-09-29

147.5 KB

8 чел.

Лекция №7

Методы определения периодичности ТО отдельных составных частей машины

Периодичность – наработка между двумя последовательно проводимыми однородными работами ТО.

При проведении   обслуживания   применяются две основных стратегии ТО.

При первой стратегии, обозначаемой условно 1-1 (по наработке), устанавливается определенная периодичность, в соответствии с которой изделие восстанавливается до заданного технической документацией уровня при достижении установленной наработки.

При второй стратегии 1-2 (по параметру технического состояния) при заданной периодичности производится сначала контроль технического состояния и принимается решение о проведении предупредительных технических воздействий, т. е. доведении технического состояния изделия до установленного уровня. Таким образом, в общем виде операция ТО состоит из двух частей — контрольной и исполнительской. Это необходимо учитывать при определении трудоемкости tп операции ТО:

 tп = tк + ktи 

где tk и tи — трудоемкость соответственно контрольной и исполнительской частей профилактической операции; k — коэффициент повторяемости.

При первой стратегии k=1, а контрольная и исполнительская части практически сливаются. При второй стратегии каждый раз с установленной периодичностью выполняется контроль, а исполнительская часть проводится в зависимости от результатов контроля с определенной вероятностью (коэффициентом повторяемости k), учитываемой при нормировании трудовых и материальных затрат, и организации проведения работ. Необходимо отметить, что в каждом конкретном случае при втором методе k = 0 или k = l, а о коэффициенте повторяемости можно говорить как о средней величине для нескольких случаев и при нормировании.

Целесообразность использования того или иного способа проведения ТО (с контролем или без него) определяется соотношением затрат на устранение и предупреждение отказов, на контрольную и исполнительскую части операции, вариацией случайных величин и другими факторами.

Стоимость проведения профилактической операции

 dn = dk + kdи,

где dK и dи — стоимость соответственно контрольной и исполнительской частей операции.

1. Определение периодичности ТО по допустимому уровню безотказности.

Данный метод основан на выборе такой периодичности, при которой вероятность отказа F не превышает заранее заданной величины, называемой риском.

Вероятность безотказной работы определяется:

Рдi > l0) > Rд = γ     l0 =Xγ

Для периодичности l0 при наработке Х не меньше l0 вероятность безотказной работы будет не меньше заданной величины Rд = γ. Риск  - F = 1 – γ

                            l0             Х    x, l

Рис. 1 Плотность распределения вероятности безотказной работы

Для агрегатов и механизмов обеспечивающих безопасность движения Rд = 0,9…0,98, для прочих узлов и агрегатов Rд = 0,85…0,9

Выбранная таким образом периодичность l0 меньше средней наработки на отказ и связана с ней следующей зависимостью l0 = βX

где β – коэффициент рациональной периодичности, учитывающий величину и характер вариации наработки на отказ, а также принятую допустимую вероятность безотказной работы.

Rд

Значения β при вариации V

0.2

0.4

0.6

0.8

0.85

0.80

0.55

0.40

0.25

0.95

0.67

0.37

0.20

0.10

Таблица 1 Влияние Rд на β

Таким образом, чем меньше вариация случайной величины, тем большая периодичность ТО при прочих равных условиях может быть назначена. Более жёсткие требования к безотказности снижают рациональную периодичность ТО.

По допустимому значению и закономерности изменения параметра технического состояния.

Изменение определенного параметра технического состояния у группы автомобилей по причинам, изложенным в разделе 2.1, происходит по-разному (кривые 1, 2, 3, 5 и др. на рис. 3.4). В среднем для этой группы тенденция изменения параметра характеризуется кривой 4, по которой и допустимому значению параметра уд можно определить среднюю наработку х4 = l, когда в среднем вся совокупность изделий (рис. 2, 1—3, 5—7) достигает допустимого значения параметра технического состояния. Этой средней наработке соответствует средняя интенсивность изменения параметра а. При этом те изделия, у которых интенсивность изменения параметра технического состояния выше средней (см. рис. 2, 1, 2, 3), т. е аг->а, достигают предельного состояния значительно раньше при наработках х1, х2, х3, меньших /. Следовательно, для этих изделий при назначенной периодичности / с вероятностью F4 ≈ 0,5 будет зафиксирован отказ.

Рис. 2. Определение периодичности ТО по допустимому значению и закономерности изменения параметра технического состояния 

Подобная система обслуживания является нерациональной, поэтому назначают такую периодичность lо < l, при которой вероятность отказа не будет превышать заданной величины риска F, например, F = F2. Этот случай соответствует большей, чем средняя интенсивность изменения параметра технического состояния, называемой максимально допустимой: ад = μа, где μ — коэффициент максимальной интенсивности изменения параметра технического состояния.

На величину μ влияет степень риска и вариация v случайной величины. Чем больше v или Рд, тем больше μ и меньше оптимальная периодичность ТО. Этот метод применяется для объектов с явно фиксируемым изменением параметра технического состояния. К ним относится большинство изнашиваемых узлов, механизмов и соединений, техническое состояние которых поддерживается с помощью регулировочных работ (тормоза, клапанный механизм и др.). Для регулировочных работ характерны v = 0,5…0,8, при которых-μ = 1,6…2,1, т. е. рациональная периодичность ТО будет в 1,6...2,1- раза ниже средней.

Технико-экономический метод

Он сводится к определению суммарных удельных затрат на ТО и ремонт и их минимизации. Минимальным затратам соответствует оптимальная периодичность технического обслуживания l0. Удельные затраты на ТО определяются следующим образом: C1 = d / l, где l — периодичность ТО; d — стоимость выполнения операции ТО.

При увеличении периодичности разовые затраты на ТО (d) или остаются постоянными или незначительно возрастают, а удельные затраты значительно сокращаются

Увеличение периодичности ТО, как правило, приводит к сокращению ресурса детали или агрегата и росту удельных затрат на ремонт: CII = c/L, где с — затраты на ремонт; Lресурс до ремонта. Выражение СΣ = CI + СII является целевой функцией, экстремальное значение которой соответствует оптимальному решению. В данном случае оптимальное решение соответствует минимуму удельных затрат. Определение минимума целевой функции и оптимального значения периодичности ТО проводится графически (рис. 3) или аналитически, в том случае если известны зависимости CI = f(l)  и СII = Ψ(l)

Рис. 3 Определение периодичности ТО технико-экономическим методом

Если при назначении уровня риска учитывать потери, связанные с дорожными происшествиями, то технико-экономический метод применим для определения оптимальных периодичностей операций, влияющих на безопасность движения.

Экономико-вероятностный метод

Этот метод обобщает предыдущие и учитывает экономические и вероятностные факторы, а также позволяет сравнивать различные стратегии поддержания и восстановления работоспособности автомобиля.

Как уже отмечалось, одна из стратегий сводится к устранению отказов и неисправностей изделия по мере их возникновения, т. е по потребности. Удельные затраты при этом вычисляют по формуле (рис. 4, а):

где Х, Xmin, Xmax — средняя, минимальная и максимальная наработка на отказ; с — затраты на ремонт.

Преимуществом этой стратегии является простота, основным недостатком — неопределенность состояния изделия, которое может отказать в любое время. Кроме того, затрудняются планирование и организация ТО и ремонта.

Альтернативная стратегия предусматривает предупреждение отказов и неисправностей, восстановление исходного или близкого к нему состояния изделия до того, как будет достигнуто предельное состояние. Эта стратегия реализуется при предупредительном ТО. Рассмотрим метод реализации этой стратегии. Так как теоретически отказ может произойти при любой сколь угодно малой периодичности, то предупредительная стратегия реализуется в смешанном виде: т.е. допускается малая вероятность отказа. Обычно задаётся допустимая вероятность отказа или требуемая вероятность безотказной работы. Если среднюю наработку на отказ разделить на вероятность отказа при выбранной периодичности, то найдём среднюю наработку устранения отказа

Преимущества предупредительной стратегии состоят в следующем:

  1.  Затраты на предупреждение ниже чем на устранение отказа, так как изделие не переходит границу предельного состояния. Отказы сопровождаются потерями, связанными с оказанием помощи на линии, санкциями, связанными с нарушением сроков перевозок. d < c.
  2.  Можно гарантировать определённый уровень надёжности
  3.  Предупредительный характер этой стратегии создаёт условия для плановой организации ТО и ТР

Эти преимущества компенсируют определённый недостаток данной стратегии, заключающийся в недоиспользовании ресурса изделия.

Удельные затраты при этой стратегии определяются отношением средневзвешенной стоимости одной операции к средневзвешенной наработке.

В экономико-вероятностном методе, также как и при определении оптимальной периодичности по безотказности, используют понятие коэффициента оптимальной периодичности

 kп = d/c  коэффициент относительных затрат на  ТО и ремонт

V – коэффициент вариации наработки на отказ

При предупредительном обслуживании с предварительным контролем с периодичностью l0 фактически требуют  предупредительного воздействия те изделия, отказ которых может возникнуть с некоторой вероятностью R1. при наработке l0 <Xi < 2l0 (первая группа изделий). Изделия с потенциальной наработкой на отказ Xi > 2l0 при данном ТО могут не обслуживаться (вторая группа изделий). Таким образом с оптимальной периодичностью l0 контролируются все неотказавшие до этого момента элементы? вероятность которых равна R. Стоимость контроля составляет dk. Восстановительные работы, имеющие стоимость di, проводятся с вероятностью R1.

Контроль технического состояния целесообразен, если дополнительная стоимость контроля будет компенсирована сокращением стоимости профилактических операций

Вторым условием целесообразности контроля технического состояния изделия является обеспечение достоверности разделения с помощью методов диагностирования изделий, требующих обслуживания при очередном или последующих технических обслуживаньях.

Удельные затраты при профилактической стратегии с предварительным контролем определяются следующем выражением:

где dп = dк + kdи – стоимость операции ТО, проводимой с предварительным контролем;  - коэффициент повторяемости, определяющий долю изделий, которые на ряду с контролем потребуют технологических воздействий по восстановлению параметров технического состояния.

Сопоставление всех возможных стратегий, способов их pea-лизации и соответствующих за трат проводится с использовании ем карты профилактической oпe-рации, предложенной НИИАТом

На карте (рис. 4.) показаны:

граница удельных затрат (1 рис. 3), соответствующая стратегии устранения отказа по потребности (II);

удельные затраты при проведении ТО по параметру технического состояния (2), т. е. с предварительным контролем (стратегия 1—2);

удельные затраты при проведении ТО по наработке — 3 (стратегия I—1);

изменение допустимого отклонения параметра "технического состояния уд при проведении ТО по стратегии I—2.

Карта для конкретной операции позволяет сравнивать различные стратегии и методы; определять для различных методов оптимальные периодические и соответствующие им удельные затраты; назначать допустимые значения параметра технического состояния уд при проведении ТО по параметру технического состояния.

Если по результатам контроля, проводимого, например, при периодичности l02 (стратегия I—2) фактическое значение параметра технического состояния уфд0 (4, рис. 4.), то, кроме диагностики, при данном обслуживании необходимо проведение исполнительской части операции, т. е. доведение параметра технического состояния до номинального значения. При Уфд исполнительскую часть операции при данном обслуживании не проводят.

Из анализа карты профилактической операции можно сделать следующие выводы:

  1.  применение диагностики является усовершенствованием предупредительной стратегии ТО;
  2.  целесообразность проведения обслуживания по той или иной стратегии определяется технико-экономическими расчетами;
  3.  рациональной может быть любая стратегия в зависимости от принятой периодичности

PAGE  9


f(x)

F

Rд = γ

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

Рис.  4  Карта  профилактической операции

1 - граница удельных затрат при устранении отказа; 2 — суммарные удельные затраты при проведении ТО по параметру технического состояния; 3 — то же, при проведении ТО по наработке; 4 — допустимые значения параметра технического состояния


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

30756. Сущность зимнего бетонирования. Модуль поверхности конструкций, его влияние на выбор метода бетонирования. Понятие критической прочности 17.93 KB
  Продолжительность твердения и конечные свойства бетона в значительной степени зависят от температурного режима и состава бетона в том числе от вида цемента. Для твердения бетона наиболее благоприятной температурой является 1528гр. Кроме того вода образует вокруг крупного заполнителя обволакивающую ледяную пленку которая при оттаивании нарушает сцепление монолитность бетона. При раннем замораживании по тем же причинам резко снижается сцепление бетона с арматурой увеличивается пористость что влечёт за собой снижение прочности...
30757. Классификация методов зимнего бетонирования. Выбор метода зимнего бетонирования 16.24 KB
  Беспрогревные основаны на сохранении начального тепла введённого в бетонную смесь при изготовлении тепла выделяющегося в результате гидратации цемента экзотермия а также тепла введённого в бетонную смесь до укладки в опалубку: термос предварительный электроразогрев бетонной смеси использование хим. Термос основан на использовании тепла введённого в бетон до укладки его в опалубочную форму в момент приготовления на РБУ растворобетонный узел и тепла выделяемого цементом в процессе твердения бетона. Mn 3 термос до 15...
30758. Сущность метода термоса. График температурного режима 15.31 KB
  Термос основан на использовании тепла введённого в бетон до укладки его в опалубочную форму в момент приготовления на РБУ растворобетонный узел и тепла выделяемого цементом в процессе твердения бетона. модуль поверхности^2 tв Температура бетоной смеси поступающей на объёкт и температура после укладки рассчитываются согласно эмпирическим зависимостям.
30759. Сущность метода предварительного электроразогрева бетонной смеси. График 15 KB
  Сущность метода предварительного электроразогрева бетонной смеси. Предварительный электроразогрев основан на кратковременном электроразогреве бетонной смеси от 05градусов до 7090 градусов в специальных установках бункер кузов опалубка от сети 380 В. Назначаем температуру приготовления бетонной смеси. Если прочность ниже требуемой повышаем температуру разогрева бетонной смеси.
30760. Прогревные методы зимнего бетонирования. Режимы электропрогрева. Область применения 18.23 KB
  Подведение электрической энергии к бетону: Пластинчатые электроды 2фазы Полосовые электроды 2 фазы сквозной прогрев 3 фазы периферийный прогрев Стержневые электроды 3 фазы в виде плоских групп3 фазы одиночные стержневые Струнные 2 фазы по периметру.
30761. Анализ доходов организации, направления его совершенствования 396 KB
  Рыночная экономика определяет конкретные требования к системе управления организациями. Необходимо более быстрое реагирование на изменение хозяйственной ситуации с целью поддержания устойчивого финансового состояния и постоянного совершенствования продаваемого продукта в соответствии с изменением конъюнктуры рынка.
30762. Индукционный метод прогрева. Прогрев греющим проводом. Греющая опалубка 16.25 KB
  Прогревные основаны на введение тепла в бетон в процессе его твердения: электропрогрев электрод греющий провод индукция термоактивная опалубка воздухопрогрев инфракрасный тепляки паропрогрев. Сущность метода искусственного прогрева и нагрева заключается в повышении температуры уложенного бетона до максимально допустимой и поддержании её в течении времени за которое бетон набирает критическую или заданную прочность. Искусственный прогрев и нагрев бетона применяют при бетонировании конструкции с модулем поверхности больше или...
30763. Бетонирование с использованием химических добавок 15.91 KB
  вва введённые в бетон ускоряют процесс твердения в начальный период выдерживания бетона. За счет ускорения твердения бетона можно снизить расход цемента пара увеличить оборачиваемость форм. Такие добавки как хлорид кальция хлориднитритнитрат кальция хлорид алюминия сульфат натрия при естественном твердении бетона при положительной температуре увеличивают скорость набора прочности в 34 раза что позволяет через 24 часа с момента окончания формования получать бетон с 5060 отпускной прочностью. Применение бетонов с противоморозными...
30764. Состав и структура комплексного процесса монтажа сборных конструкций 15.4 KB
  Монтаж совокупность технологических процессов связанных с доставкой конструктивных элементов установкой и закреплением. Процессы: Подготовительные: А доставка и складирование Б укрупнительная сборка В подготовка конструкции к монтажу Основные : А подготовка места установки Б строповка В подъём и установка в проектное положение Г временное закрепление Двыверка Е окончательное закрепление Методы монтажа техническое решение определяющее способ возведения конструкции и последующей сборки: По степени укрупнения: А поэлементный ...