X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

Наиболее прогрессивной формой организации технического обслуживания и ремонта является планово-предупредительная система технического обслуживания и ремонта, которая предполагает проведение в принудительном порядке через определенный пробег установленного комплекса работ по техническому обслуживанию (ТО) с целью снижения темпа изнашивания деталей и выполнение ремонта по потребности.

Эффективность планово-предупредительной системы технического обслуживания и ремонта в значительной степени определяется обоснованностью нормативной документации, регламентирующей условия и режимы технического обслуживания.

Режим обслуживания автомобилей семейства КАМАЗ регламентируется «Руководящими техническими материалами по режимам технического обслуживания автомобилей и автопоездов КАМАЗ».

Техническое обслуживание автомобилей КАМАЗ подразделяется на два этапа:

– техническое обслуживание в начальный период эксплуатации;

– техническое обслуживание в основной период эксплуатации.

В начальный период эксплуатации автомобилей выполняется ежедневно обслуживание (60), техническое обслуживание ТО-1000, техническое обслуживание ТО-4000 первое техническое обслуживание (ТО-1) и второе техническое обслуживание (ТО-2). Техническое обслуживание ТО-1000 выполняется один раз в интервале первых 500-1000 км пробега, ТО-4000 ТО-1 и ТО-2 проводятся также по одному разу в интервалах соответственно 3000-4000, 7000-8000 и 11000-12000 км пробега с начала эксплуатации. Величины интервалов между указанными видами ТО не зависят от условий эксплуатации.

В основной период эксплуатации первое, второе и сезонное техническое обслуживание выполняется в зависимости от категорий условий эксплуатации.

Условия эксплуатации разделены на 3 категории. Для первой категории условий эксплуатации ТО-1, ТО-2 и СО принято выполнять соответственно через 4000, 12000 и 24000 км пробега, для второй через 3200, 9600 и 19200 км, а для третьей через 2400, 7200 и 14400 км.

Для каждого вида обслуживания и руководящих технических материалов (РТМ) регламентируются определенный объем работ и трудоемкость их выполнения.

Приведенные в РТМ цифровые данные по режимам обслуживания в основном периоде эксплуатации являются среднестатистическими. Они не учитывают специфические особенности изменения технического состояния агрегатов и систем автомобилей в различных зонах страны, пробег автомобилей с начала эксплуатации, размер и освещенность автотранспортных предприятий, организацию работы подвижного состава и ряд других факторов.

Для корректирования режимов предусмотрены коэффициенты, которые учитывают категорию – , модификацию подвижного состава и организацию его работы – , природно-климатические условия – , пробег с начала эксплуатации – и размер автотранспортных предприятий – и т.д.. Корректировка нормативов производится перемножением коэффициентов. Норматив межремонтного пробега рассчитывается по результирующему коэффициенту, равному произведению .

Этот метод корректировки является приближенным, так как он не учитывает всего многообразия условий содержания и эксплуатации подвижного состава, а именно: организацию хранения автомобилей, характер перевозимого груза и организацию погрузочно-разгрузочных работ, качество технического обслуживания и ремонта, качество применяемых эксплуатационных материалов оказывают решающее влияние на режимы технического обслуживания, номенклатуру и объем текущего ремонта. Сочетание этих факторов для каждого предприятия будет разным. Следовательно, приведенные в РТМ нормативы, для конкретного предприятия могут оказаться не оптимальными. Ошибки при выборе периодичностей ТО приводят к увеличению затрат на техническое обслуживание и ремонт автомобилей и снижению их надежности.

Режимы ТО должны не только соответствовать минимальным затратам на содержание подвижного состава, но и обеспечивать с достаточной надежностью безопасность движения.

Применение приближенного метода корректировки режимов ТО с использованием коэффициентов корректировки не гарантирует соблюдения этого условия, что вызывает потребность в корректировке типовых режимов.

В настоящее время планирование всех видов ТО производится на уровне отдельных предприятий. Поэтому при составлении графиков обслуживания обоснование режимов целесообразно производить для конкретного предприятия путем оптимизации. Это позволяет рассчитать режимы оптимальные для каждого предприятия и тем самым вскрыть дополнительные резервы повышения эффективности технического обслуживания автомобилей.

Корректирование режимов технического обслуживания заключается в уточнении перечня операций технического обслуживания и периодичности их выполнения с целью достижения режимов, оптимальных для данных условий эксплуатации.

Под оптимальным режимом технического обслуживания автомобиля понимается периодичность и перечень выполняемых операций, при которых обеспечивается не только требуемая надежность автомобиля в эксплуатации, но и минимальные затраты на техническое обслуживание и ремонт автомобиля, приходящиеся на единицу пробега или транспортной работы. В связи с этим при корректировании режимов необходимо совместно рассматривать как удельные приведенные затраты на техническое обслуживание и ремонт автомобилей, так и показатели надёжности. Следовательно, рассматриваемая задача состоит в определении численных значений перечня операций ТО и периодичности их обслуживания, при которых обеспечивается заданный при минимальных затратах на техническое обслуживание и ремонт автомобилей. Решение этой задачи удобно производить с помощью методов математического моделирования. Для этого строится математическая модель зависимостей суммарных удельных приведенных затрат на техническое обслуживание и ремонт от величин периодичностей и перечней операций ТО.

С помощью построенной модели отыскиваются значения периодичностей и перечней, при которых указанные затраты минимальны.

К узлам и системам автомобиля предъявляются определенные требования к показателям надежности. Эти показатели зависят от многих факторов, в том числе от режимов ТО. Поэтому при расчете режимов необходимо совместно учитывать не только затраты, но и показатели надежности.

Требования к показателям надежности можно представить в виде ограничений, накладываемых на критерий оптимизации. В этом случае задачу уточнения перечня операции ТО и периодичности их выполнения можно сформулировать следующим образом:

Определить значения и , при которых:

, (1)

при условии

(2)

где – соответственно оптимальные периодичности и объем работ технического обслуживания;

– суммарные удельные приведенные затраты на ТО и ремонт автомобилей;

– показатели надежности, подлежащие учету при корректировании периодичности и объема работ;

– зависимости показателей надежности от режимов ТО;

– нормативные значения показателей надежности, которые нужно обеспечить при корректировании режимов ТО.

Практическое использование целевой функции (2) представляют собой большую трудность вследствие того, что величина одновременно зависит как от периодичности, так и от объема работ, то есть является функцией двух переменных, которые в свою очередь находятся в сложной зависимости.

Задача усложняется тем, что автомобиль в целом является сложной технической системой, состоящей из множества подсистем и элементов. Требования к надежности различных подсистем и элементов неодинаковы, различны также показатели надежности, которые целесообразно учитывать при определении оптимальных режимов.

Для упрощения задачи целесообразно ее решение осуществлять в два этапа. Вначале определить оптимальную периодичность выполнения операций ТО, принимая при этом постоянный перечень. Затем произвести уточнение перечня операций ТО при оптимальной периодичности.

При уточнении периодичности выполнения операций ТО целесообразно рассматривать те элементы автомобиля, периодичность обслуживания которых оказывает существенное влияние на удельные затраты и показатели надежности. Эти элементы имеют различную конструкцию, работают в неодинаковых условиях, требуют выполнения различных по характеру операций обслуживания и разной периодичности. Следовательно, они не образуют однородных групп и установление для них единой периодичности нецелесообразно.

Поэтому необходимо из ряда деталей, узлов и механизмов, существенно влияющих на принятый критерий оптимизации, выделить качественно однородные группы и сформулировать задачу оптимизации для каждой группы.

При составлении классификации выбор признака группировки элементов автомобиля зависит от поставленных задач. В данном случае при выделении совокупностей целесообразно учитывать виды операций технического обслуживания, сходство условий работы элементов, требования, предъявляемые к показателям надёжности и функциональным показателям элементов.

По виду операций технического обслуживания элементы группируются на элементы, требующие осмотровых и диагностических крепежных, регулировочных и смазочных работ. По сходству условий работы элементы автомобиля группируются на элементы, работающие в условиях трения, испытывающие закономерные нагрузки, испытывающие закономерные нагрузки, испытывающие высокое давление и т.д.

При группировке элементов в зависимости от показателей надёжности и функциональных показателей необходимо учитывать требования к функциональным показателям и показателям надёжности элементов. Целесообразно при этом выделить группу элементов, обеспечивающих безопасность движения, к которым предъявляются повышенные требования и отношения надёжности.

Для каждой группы однородных элементов задача корректирования периодичности ТО в общем виде формулируется следующим образом:

,

при условии

(3)

где – оптимальная периодичность операций ТО одной группы элементов;

– суммарные удельные приведенные затраты на ТО и ремонт однородной группы элементов;

– показатели надёжности элементов, подлежащие учету при определении периодичности;

– нормативные значения показателей элементов, подлежащих учету;

– показатели функциональных свойств элементов, которые необходимо учитывать при определении периодичности;

– нормативные значения показателей функциональных свойств элементов;

– зависимость показателей надёжности элементов от периодичности ТО;

– зависимость показателей функциональных свойств от периодичности ТО.

Задача определения рационального перечня операций ТО формулируется аналогично. Ее отличие состоит в том, что зависимости удельных затрат, показателей надежности и показателей функциональных свойств от перечня операций ТО будут непрерывными и дискретными.

Характерной чертой зависимостей, входящих в целевую функцию (2), является то, что и зависимые и независимые переменные являются величинами случайными, так как они зависят от большого числа случайных факторов. Подобные зависимости носят название корреляционных. Для их описания применяются математические модели, описывающие усредненный закон изменения зависимой переменной от независимой.

Накопленная к настоящему времени информация позволяет теоретически установить форму связи между переменными, входящими в модели целевой функции (2) и выбрать целесообразную структуру и вид моделей, описывающих эту связь.

Учитывая форму связи между суммарными затратами и периодичностью обслуживания, для аналитического описания зависимости критерия оптимизации от периодичности обслуживания можно воспользоваться зависимостью следующего вида:

. (4)

Изменение показателей надежности и показателей функциональных свойств элементов обусловлено износом деталей. При увеличении периодичности обслуживания износ увеличивается. Это изменение носит направленный характер в сторону увеличения. Следовательно, показатели надёжности и показатели функциональных свойств при изменении периодичности будут изменяться монотонно и иметь одну точку перегиба. Для аппроксимации этих зависимостей можно использовать полином второй степени. Поэтому рассматриваемые модели зависимостей будут иметь следующий вид

, . (5)

где – коэффициенты полинома.

Таким образом, целевая функции (2) будет иметь следующий вид

(6)

Математические модели, входящие в целевую функцию описывают связь между случайными величинами. Для построения подобных моделей используются методы корреляционного регрессионного анализа. Они заключаются в вычислении корреляционного отношения для рассматриваемых зависимостей, проверке их существенности, нахождения коэффициентов регрессии и оценки их значимости, определения остаточной дисперсии и сравнении ее с дисперсией величины принятого критерия.

Эффективность применения методов корреляционного и регрессионного анализа определяется объёмом и видом информации, получаемой при экспериментальных исследованиях, и степенью ее достоверности.

Библиографический список:

1. Бурмистров, В. А. Основы технической эксплуатации и ремонта машин в лесном комплексе [Текст]: монография / А. В. Бурмистров. - Воронеж: ИД «Воронежский университет», 2011. - 160 с.

2. Скрыпников, А. В. Повышение качества и эффективности технической эксплуатации автотранспортных средств по результатам исследований их эксплуатационной надёжности с применением методов имитационного моделирования [Текст]: монография / А. В. Скрыпников, Е. В. Кондрашова, С. В. Дорохин, А. В. Бурмистров. — Воронеж: Истоки, 2013. — 356 с.

3. Бурмистров, В. А. Исследование взаимосвязи диагностических признаков различных способов тестового диагностирования РВД [Текст] / В.А. Бурмистров, А. И. Павлов // Сборник научных трудов: материалы научно- технической конференции (17-20 апреля 2012 г.): в 3 ч.; ч. 11 / под ред. Н. Д. Цхадая. - Ухта: УГТУ, 2012. - С. 133 – 136.

Код для цитирования: Скопировать