СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СМАЗОЧНО-ЗАПРАВОЧНЫХ ПРИБОРОВ ПРИ ТЕХНИЧЕСКОМ ОБСЛУЖИВАНИИ МАШИН В ПОЛЕВЫХ УСЛОВИЯХ
METHOD OF DETERMINING ENVIRONMENTAL SAFETY OF LUBRICATION-FILLING DEVICES DURING MAINTENANCE OF MACHINES IN FIELD CONDITIONS

Изобретение относится к техническому обслуживанию автотранспортных машин, в частности к способам определения экологической безопасности применения смазочно-заправочных приборов (например, заправочных воронок, смазочных нагнетателей, сливных устройств) при техническом обслуживании автомобилей, тракторов, комбайнов и других самоходных машин в полевых условиях.
Известен способ определения экологической безопасности выполнения смазочно-заправочных операций при техническом обслуживании машин (Патент РФ №2545475, B60S 5/00, G01M 15/00, 23.12.2013) [1].
Недостатком этого способа является то, что он мало приспособлен для определения экологической безопасности применения приборов при техническом обслуживании машин.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ определения экологической безопасности технического обслуживания машин по экспериментальным данным (Решение о выдаче патента на изобретение по заявке РФ №2016134696/06, G01M 15/00 (2006.01), 24.08.2016) [2]. Названный способ позволяет определять экологическую безопасность в относительных единицах соответствующим коэффициентом, причем на основе сопоставления измеренных величин с нормативными. При этом коэффициент экологической безопасности представлен как величина обратная коэффициенту экологической опасности (Техническое обслуживание и ремонт машин в сельском хозяйстве: учеб. пособие для вузов / В.И. Черноиванов [и др.]; под ред. В.И. Черноиванова. - М.: ГОСНИТИ; Челябинск: ЧГАУ, 2003. - 992 с. (С. 840, 841, 865) [3, с. 840, 841, 865].
Недостатком этого способа является то, что он также мало приспособлен для определения экологической безопасности применения приборов при техническом обслуживании машин.
Задачей изобретения является создание способа определения экологической безопасности применения смазочно-заправочных приборов при техническом обслуживания машин в полевых условиях.
Сущность изобретения заключается в следующем. Проводят техническое обслуживание машины и при этом фиксируют топливно-смазочные материалы на экран при использовании испытываемого прибора, а также при экспериментировании нескольких аналогичных приборов. По полученным данным вычисляют среднюю массу материалов на экране при выполнении каждого вида обслуживания с испытываемым прибором и с аналогичными приборами. Кроме того, по аналогичным приборам определяют средние квадратические отклонения их средней массы на экране. После чего вычисляют коэффициент экологической безопасности применения испытываемого прибора по формуле
где  - средняя масса материалов на экране при использовании испытываемого прибора в процессе выполнения ежесменного обслуживания, первого и второго периодических обслуживаний,
- средняя масса материалов на экране по аналогичным приборам в процессе выполнения ежесменного обслуживания, первого и второго периодических обслуживаний,
- среднеквадратическое отклонение
- периодичность ежесменного, первого и второго периодических технических обслуживаний. По вычисленному значению коэффициента экологической безопасности определяют экологическую безопасность применения испытываемого прибора при техническом обслуживании машин в полевых условиях.
Дk
k
На фиг. 1 и 2 показан способ определения экологической безопасности применения смазочно-заправочных приборов при техническом обслуживании машин в полевых условиях. При этом на фиг. 1 дан вид сверху на обслуживаемую машину 3, под которой на основании 1 размещен экран 2. На фиг. 2 представлена графическая интерпретация определения допускаемого значения показателя m - «попадание топливно-смазочных материалов (ТСМ) в почву» по k виду обслуживания, которым может быть ежесменное техническое обслуживание (ЕТО) либо периодические первое (ТО-1) и второе (ТО-2). При этом на фиг. 2 даны следующие обозначения:  - дифференциальная функции плотности распределения, математическое ожидание и среднее квадратическое отклонение случайной величины m.
Способ определения экологической безопасности применения приборов при техническом обслуживании машин в полевых условиях предложен на следующем основании.
ЭБ
Коэффициент экологической безопасности К [3, с. 840] -
или
ЭО
где К - коэффициент экологической опасности.
ЭБ
Коэффициент экологической опасности К. [3, с. 865] -
i
Иi
Дi
где K - коэффициент весомости экологических показателей; L -фактически измеренная или экспертно оцененная величина экологического показателя; L - допускаемое значение экологического показателя.
i
Принимая во внимание только один экологический показатель «попадание ТСМ в почву» (при K=1) и только по одному k-виду обслуживания, уравнение (3) примет вид:
ЭОk
Иk
Дk
где К - коэффициент экологической опасности применения прибора при обслуживании k--вида; L, L - измеренное и допускаемое значение экологического показателя при этом виде обслуживания.
С учетом (4) уравнение (2) примет вид:
ЭБk
где К - коэффициент экологической безопасности применения прибора при обслуживании k-вида.
Иk
Дk
Значение L определяют в результате измерений. При этом значение L должно быть заранее известно на основе проведенного эксперимента с группой приборов, аналогичных испытываемому прибору. Найдем его.
Дk
При определении L будем исходить из следующих соображений.
k
Понимая, с одной стороны, что попадание ТСМ в почву никак не допустимо, а с другой стороны, зная, что попадание ТСМ в почву есть последствие отказа системы ЧМС, примем для начала, что данное событие совершается по нормальному закону распределения (Гаусса). Причем примем, что такому распределению подлежит масса m топливно-смазолных материалов, попавших в почву при обслуживании k-вида (фиг. 2). Откуда (из фиг. 2) можно записать
Дk
k
k
где m - допускаемое значение экологического показателя «попадание ТСМ в почву» при k-виде обслуживания;  - математическое ожидание и среднее квадратическое отклонение выборки из генеральной совокупности случайной величины m (по единичному экологическому показателю m) - получены при испытании группы аналогичных приборов. В результате найдено допускаемое отклонение названного показателя при доверительной вероятности, равной не менее 0,95 (более точно - 0,9545). Получается, что при обосновании допускаемого значения экологического показателя имеет место допущение о том, что при выполнении смазочно-заправочных операций все-таки возможно минимальное попадание ТСМ в почву. Такое допущение вполне согласуется с теорией вероятностей и теорией надежности машин, поскольку вероятность безотказной работы практически не может быть равна единице.
Далее, положим, что
k
И
где m- средняя измеренная масса материалов на экране при применении испытываемого прибора в процессе выполнения k-вида обслуживания.
Теперь подставим (7) и (8) в (5) и получим
где  - коэффициент экологической безопасности применения прибора при выполнения k-вида обслуживания.
Если учесть, что в соответствии с ГОСТ 20793-2009 на местах работы тракторов (в поле) проводят ежесменные, первые и вторые периодические обслуживания - ЕТО, ТО-1 и ТО-2, то по аналогии с (9) можно записать:
где  - коэффициенты экологической безопасности применения прибора при ЕТО, ТО-1 и ТО-2;  - средняя масса материалов на экране при применении испытываемого прибора в процессе ЕТО, ТО-1 и ТО-2;  - средняя масса (математическое ожидание) материалов на экране при испытании группы аналогичных приборов в процессе проведения ЕТО, ТО-1 и ТО-2;  - среднеквадратические отклонения
Тогда суммарный коэффициент экологической безопасности применения прибора может быть представлен в виде средневзвешенной величины:
ЕO
T1
T2
где n, n, n - число ЕТО, ТО-1 и ТО-2, выполняемых в летний период полевых работ с применением названных приборов. При этом
Л
где τ - средняя наработка машин за летний период полевых работ, моточ;
ЕО
Т1
Т2
τ, τ, τ - периодичность проведения ЕТО, ТО-1 и ТО-2, моточ.
В завершение подставим (10), (11) и (12), а также (14), (15) и (16) в уравнение (13) и после несложных упрощений получим, наконец, искомое выражение для определения экологической безопасности применения прибора при техническом обслуживании машин -
По вычисленному значению коэффициента экологической безопасности определяют экологическую безопасность применения испытываемого прибора при техническом обслуживании машин в полевых условиях.
При определении экологической безопасности применения прибора при техническом обслуживании машин практически поступают следующим образом. Выполняют в полевых условиях или в гараже ЕТО, ТО-1 и ТО-2 одной и той же машине при применении сначала, например, испытываемого прибора, а затем группы аналогичных приборов. При этом фиксируют топливно-смазочные материалы на экран.
ЕО
Т1
Т2
ЭБ
ЭБ
При проведении обслуживаний получают экспериментальные данные, по которым вычисляют:  В руководстве по эксплуатации этой машины находят τ, τ и τ. При известных названных значениях по формуле (17) вычисляют К. По вычисленному значению коэффициента экологической безопасности Копределяют экологическую безопасность применения испытываемого прибора при техническом обслуживании машины.
Таким образом, предложен способ определения экологической безопасности применения смазочно-заправочных приборов при техническом обслуживании машин. Он позволяет учесть все виды обслуживаний, проводимые в полевых условиях, а также экологические показатели испытываемого и существующих аналогичных приборов по параметру «попадание топливно-смазочных материалов в почву».
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ, ПРИНЯТЫЕ ВО ВНИМАНИЕ
1. Патент РФ №2545475, B60S 5/00, G01M 15/00, 23.12.2013.
2. Решение о выдаче патента на изобретение по заявке РФ №2016134696/06, G01M 15/00 (2006.01), 24.08.2016 - прототип.
3. Техническое обслуживание и ремонт машин в сельском хозяйстве: учеб. пособие для вузов / В.И. Черноиванов [и др.]; под ред. В.И. Черноиванова. - М.: ГОСНИТИ; Челябинск: ЧГАУ, 2003. - 992 с. (С. 840, 841, 865).