Проектирование системы профилактики подвижного состава на примере тормозной системы автомобилей БелАЗ

на ГСМ, но и позволит заметно снизить свои отпускные цены на транспортные услуги, что приведет, в свою очередь, к повышению конкурентоспособности.

• Морской и речной флот. Заправка речных и морских судов (особенно -судов «локального» значения, не покидающих пределов своего порта) значительно удешевляется и упрощается за счет использования новых технологий. К тому же, в случае техногенных аварий разгерметизация топливных отсеков не влечет экологической катастрофы, поскольку газ в подавляющем большинстве случаев полностью улетучивается в атмосферу, не загрязняя при этом акваторию, и не убивая морскую флору и фауну.

• Другие сферы. Применение газодизелей является успешным примером применения на дизелях альтернативного (более дешевого) топлива. Газодизели, дальше других ушли в этом отношении, поскольку наиболее близкие по цене варианты использования - например, биотоплива -требуют постройки заводов по его

промышленному изготовлению, контролю качества, сертификации и т. д. и т. п. В свою очередь - углеводородные газы (такие, как метан и пропан-бутан) являются на сегодня наиболее доступными видами топлива (в своей ценовой категории), выпускаются заводами в промышленных масштабах, и составляют реальную конкуренцию традиционным видам топлива для двигателей внутреннего сгорания — таким, например, как бензин и солярка.

Заключение

В данной работе раскрыты основные проблемы по переходу от дизеля к газодизелю в карьерных перевозках. Пути решения задач на основе современных технологий и этапы реализации проекта, достоинства и недостатки предлагаемых вариантов. Результата испытаний карьерных самосвалов на газодизельном топливе. Поэтому для двух угольных разрезов Республики Тыва переход подвижного состава на газодизель является актуальным.

О.И. Добров, Е.М. Асабина, А.Д. Мылдык, В.В. Коваленко

Тувинский государственный университет

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ПРОФИЛАКТИКИ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА НА ПРИМЕРЕ ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ АВТОМОБИЛЕЙ БЕЛАЗ

В статье описывается методика формирования многоступенчатой системы профилактики на примере некоторых деталей тормозной системы, с использованием вероятностной модели расчета и учётом случайного процесса происхождения отказов и неисправностей автомобилей.

Ключевые слова: автомобиль, тормоза, ремонт, детали, вероятности, профилактика, система, отказ.

O.I. Dobrov, E.M. Asabina, A.D. Myldyk, V.V. Kovalenko

DESIGNING OF SYSTEM OF PREVENTIVE MAINTENANCE OF THE ROLLING STOCK ON THE EXAMPLE OF BRAKE SYSTEM OF CARS BELAZ

In article the technique of formation of multistage system of preventive maintenance on an example of some details of brake system, with use of likelihood model of calculation, and the account of casual process of an origin of refusals and malfunctions of cars is described.

Key words: car, brakes, repair, details, probabilities, preventive maintenance, system, refusal

Параллельно с количественным ростом автомобильного парка страны ставится задача повышения качества выпускаемой продукции и обеспечения высокой эксплуатационной надёжности. Надёжность является одним из основных свойств изделия и во многом определяет его качество. Надёжность формируется в процессе проектирования, производства и поддерживается в процессе эксплуатации. Закономерные необратимые процессы, протекающие в агрегатах и узлах автомобиля, как и любой машины, приводят к нарушению функций, т.е. к отказу или неисправности. В большинстве случаев процессы изнашивания, старения, коррозии протекают медленно и скрытно, но последствия их выявляются обычно внезапно, например - при неожиданном отказе какой-либо детали, хотя они могут быть обнаружены и по некоторым косвенным показателям: стукам, вибрациям и т.п. Основной задачей теории надёжности является изучение закономерностей возникновения отказов и неисправностей объекта и на базе результатов исследований разработка профилактических мероприятий, направленных на обеспечение заданного уровня работоспособного состояния подвижного состава парка.

Анализируя исследования ученых в России и за рубежом, необходимо отметить, что этой проблеме уделяется значительное внимание. Многие исследователи предлагают разнообразные методы и способы обеспечения заданного уровня работоспособности транспортных средств. Чтобы обеспечить требуемый уровень работоспособного состояния автомобилей необходимо располагать развитой системой технического обслуживания и ремонта. Существующая система технического обслуживания и ремонта автомобилей, разработанная в начале массового выпуска автомобилей, не использует вероятностную модель расчета, не учитывает случайный процесс происхождения отказов и

неисправностей автомобилей. Естественно, простои в неисправном состоянии автомобилей и эксплуатационные затраты увеличиваются. Для снижения эксплуатационных затрат и улучшения качества сервисного обслуживания необходимо дальнейшее развитие теоретических и прикладных разработок.

Проектирование новых технологий профилактики и внедрение их в практику невозможно без накопления базы знаний проявления случайных явлений, происходящие как при изготовлении автомобилей, так и их эксплуатации; создания научных основ на принципах кибернетических адаптируемых систем математического моделирования, для оптимизации и управления процессами.

В результате быстрого развития компьютеризации и широкого внедрения вычислительной техники в практику на заводах и в автотранспортных предприятиях представляется возможным проектирование и создание новых технологий профилактики одновременно с изготовлением автомобилей.

Совершенствование организационных форм и систем управления поддержания и восстановления работоспособности автомобилей на основе современных информационных технологий и моделирования позволяет сократить затраты на обслуживание и ремонт автомобилей и тем самым снизить себестоимость транспортных услуг.

В отличие от существующей системы технического обслуживания и ремонта предлагаемая система профилактики предусматривает предупредительный ремонт. Предупредительный ремонт заключается в замене деталей находящихся в предотказном состоянии. Для удобства формируются ступени профилактики по стержневым операциям, в которые входят группы деталей с приблизительно одинаковой наработкой до отказа, и осуществляется замена этих деталей до наступления ими предельного состояния. Замена группы деталей называется разновидностью

технических воздействий. При определении наработки до отказа учитываются конкретные условия эксплуатации, что позволяет более точно определить ресурс каждой детали. Основываясь на статистические данные можно с высокой вероятностью определить момент наступления предельного состояния. Недостатком данной системы профилактики можно считать то, что детали используют свой ресурс не полностью, это ведет к повышенному расходу запасных частей и увеличению трудоемкости ремонта. Однако снижение продолжительности простоев при ремонте и устранение последствий

от внезапных отказов дает больший экономический эффект.

В качестве исходных данных по отказам тормозной системы

формируются вариационные ряды до 1-й, 2-й и 3-й замены элементов тормозной системы автомобиля БелАЗ.

После этого производится расчет количественных показателей надежности. Все расчеты показателей надежности для тормозной системы мы проводим с помощью специальной компьютерной программы. Результаты расчетов представляются на графиках (пример графики 1-3 для тормозного крана).

График 1 - Вероятность безотказной работы тормозного крана

График 2 - Интенсивность отказов тормозного крана

График 3 - плотность распределения отказов тормозного крана

Представлены графики для 1-го элемента тормозной системы, по 1-ой замене. В исследовании проведены расчеты по первой, второй и третьей замене для 30-ти элементов тормозной системы.

Далее происходит создание нормативно-технологической карты безотказности в виде таблицы (таблица 1).

Таблица 1

Нормативно - технологическая карта безотказности

№ п/п Наименование элементов автомобиля БелАЗ Средний ресурс, Ьср, тыс.км. Стоимость Трудоемкость операции, 1сР, чел-ч

1-я замена 2-я замена 3-я замена нового элемента, СЗ.Ч., руб. операци и, Стр , руб.

1 Кран тормозной с ручным управлением 108,0 150,7 179,6 780 46,4 1,45

2 Колодка стояночного тормоза с накладками 78,7 131,9 161,6 800 21,44 0,67

3 Рычаг регулировочный стояночного тормоза 53,9 85,0 101,7 670 42,56 1,33

28 Ресивер 1 108,5 154,6 181,7 935 8,64 0,27

29 Ресивер 2 74,5 74,5 74,5 1488 9,92 0,31

30 Трубопровод 46,0 80,6 101,7 56 3,2 0,1

Приступим к формированию многоступенчатой технологии профилактики АТС. На первом этапе для формирования разновидностей профи-

лактики воспользуемся методом оценки технологичности конструкции по уровню трудоемкости разборочно-сборочных работ:

т<0,3 т =0,3ч0,6

1

11

т >0,6

11

7

16 I 2

16

17

17

21

21

29

29

1 2 3 5 9 20

1

1

1

1

1

4

6

8

1

2

2

2

3

2

2

Дальнейшие расчеты паспорта профилактики проводились с помощью специальной компьютерной программы, в которую вносились вариационные ряды всех неисправностей для трех замен.

Перестроим диаграмму формирования ступеней профилактики в программе Microsoft Excel, и представим виде рисунка (рисунки 1, 2):

Рисунок 1 - Диаграмма формирования ступеней профилактики (Первая цифра означает номер неисправности, а вторая номер замены). Вертикальными

линиями обозначены Lгр (1-7).

Рисунок 2 - Диаграмма формирования ступеней профилактики

Далее формируем ступени разновидностей технических воздействий:

Рисунок 3 - Формирование разновидностей технических воздействий

Формируем номенклатуру ступеней профилактики по номеру детали в соответствии с их наработками.

Всего получается семь ступеней профилактики автомобилей. В каждую

ступень включаются те элементы

тормозной системы, которые

подвергаются замене. Например,

рассмотрим номенклатуру I ступени (таблица 2).

Таблица 2

Номенклатура I ступени

№ элемента Наименование элемента Стоимость элемента Стоимость операции Ci, руб. Трудоемкость Ti, чел-ч Средний ресурс Ьсрь тыс. км. Коэфф. вариации

9 Включатель гидравлического тормоза 370 35,2 1,1 45,1 0,4694

20 Охладитель 400 36,8 1,15 45,8 0,4561

30 Трубопровод 56 3,2 0,1 46,0 0,4738

14 Плунжер 900 3,2 0,1 46,7 0,4676

25 Аппарат направляющий 87 4,48 0,14 48,2 0,4314

26 Фильтр 60 3,2 0,1 50,2 0,4950

12 Крышка корпуса цилиндра 1500 8 0,25 52,8 0,4773

3 Рычаг регулировочный стояночного тормоза 670 42,56 1,33 53,9 0,4588

6 Обойма 50 8 0,25 54,6 0,4584

4 Корпус верхний 200 8 0,25 58,7 0,5013

27 Мембрана 120 3,2 0,1 59,7 0,4707

7 Рейка мерная 100 4,8 0,15 59,8 0,4669

18 Поршень с манжетой 168 3,84 0,12 60,5 0,4511

13 Пружина 570 4,8 0,15 60,8 0,4344

23 Золотник клапана 35 3,2 0,1 61,9 0,5906

15 Поршень 1120 4,8 0,15 73,1 0,3700

29 Ресивер 1488 9,92 0,31 74,5 0,3506

19 Пружина 130 4,48 0,14 74,6 0,3095

22 Клапан в сборе 185 5,44 0,17 76,2 0,4650

итого: 8209 197,12 6,16 58,0 0,4525

Стоимость выполнения ступени РТВ складывается из суммы стоимостей всех элементов, подлежащих замене и стоимости работ по их замене.

Данную методику формирования многоступенчатой технологии

профилактики можно применить к любому автомобилю или к группе его элементов.

Литература:

1. Булгаков Н.Ф Управление качеством профилактики автотранспортных средств. / Н.Ф Булгаков, Ц.Ц Бурхиев - Красноярск: КГТУ, 2002. - С. 184.

2. Булгаков Н.Ф. Статистические модели оптимизации и управления эксплуатационной надежностью автотранспортных средств. / Н.Ф. Булгаков.// Дисс. на соиск. уч.степ д.т.н. -Красноярск, 2000 г.

3. Шейнин А.М. Управление надежностью машин в эксплуатации. / А.М Шейнин. - М: Знание, 1980, С. 337.