1.4. Ремонтопригодность машин.
Ремонтопригодностью называют свойство машины (изделия, ТС), заключающееся в ее приспособленности к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей путем проведения ТОиР.
В отличие от понятия отказа (потери работоспособности) неисправность характеризуется состоянием машины (изделия), при котором оно не соответствует хотя бы одному из требований технической документации (ТУ).
Проблема повышения ремонтопригодности приобретает все большее значение в связи с непрерывным усложнением конструкций машин (оборудования), и с повышением требований по обеспечению высокого уровня надежности в процессе эксплуатации.
Большое влияние на ремонтопригодность машины оказывает применение стандартных и унифицированных узлов, рациональное разделение машины на сборочные узлы и блоки, доступность отдельных механизмов. Преимуществом всегда обладает от изделие, которое отвечает требованиям ТУ при наибольшей простоте конструкции, и минимальным числом деталей и их сопряжений. Сконструировать простое изделие заданного назначения труднее, чем сложное.
При всей ее роли в формировании показателей надежности, ремонтопригодность машины является только составной частью показателя долговечности.
Факторы, определяющие ремонтопригодность машин.
Специфическое свойство ремонтопригодности машины заключается в том, что оно зависит от конструкции машины, а проявляется в конкретных условиях эксплуатации. В зависимости от условий эксплуатации, потенциальные возможности конструкции машины могут быть использованы в большей или меньшей степени.
При конструировании машины на ее ремонтопригодность влияют следующие факторы:
общая компоновка машины с точки зрения доступности к ее узлам и механизмам для контроля их состояния, для ТО и проведения ремонтных работ,
простота разборки и монтажа узлов и сопряжений, в первую очередь тех, которые входят в межремонтное обслуживание, быстросменность элементов, обладающих малой стойкостью,
применение принципа агрегатирования, когда машина легко расчленяется на отдельные узлы, агрегаты и блоки, причем присоединять их к машине достаточно просто,
использование стандартных узлов и элементов, применение принципа унификации, когда ремонтники и эксплуатационники встречаются с однотипными или одинаковыми узлами и механизмами в различных машинах,
применение принципов автоматической подналадки и компенсации износа, саморегулирования параметров машины, автоматизация профилактических операций (например, принцип самоустановки в подшипниках скольжения, или принцип равномерного износа и т.д. ),
простота обнаружения отказов или неисправностей (повреждений) за счет встроенных приборов, которые контролируют выходные параметры машины,
возможность производить регулировку или замену износившихся элементов простыми методами.
Показатели оценки ремонтопригодности машины.
Показателями ремонтопригодности являются среднее время восстановления, вероятность выполнения ремонта в заданное время, средняя стоимость технического обслуживания. Все эти величины являются случайными, информацию о которых можно обычным образом извлечь в процессе эксплуатации или испытаний.
Основные показатели ремонтопригодности могут быть интерпретированы в экономическом плане, когда вместо затрат времени характеристикой служат затраты средств.
В этом случае основным комплексным показателем ремонтопригодности являются удельные средние затраты на единицу наработки по предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей.
То-есть, это удельные средние затраты на ТОиР, а мы уже знаем, что удельные затраты (на единицу наработки) на ТОиР выражаются формулой (4):
z3 = A tn / t = A tn-1 (руб/ч) (4)
Если
долговечность машины равна T0
, то удельные средние затраты на ТОиР ,
можно выразить с помощью усреднения
z3
по сроку долговечности :
РИС?
.
(руб/ч) (8)
Это выражение определяет значение комплексного технико-экономического показателя ремонтопригодности машины.
Этот показатель определяет среднее значение издержек производства на поддержание должного уровня работоспособности машины посредством ТОиР, причем он применим только для машин одинакового технологического назначения с одинаковым значением ресурса. Это – большое ограничение, поэтому для технологическим машин одинакового назначения с разными ресурсами применяется более общий комплексный технико-экономический показатель – среднее значение удельных затрат на единицу произведенной технологической работы (продукции) за период до достижения машиной своего предельного состояния .
Для определения этой величины надо сопоставить характеристики ремонтопригодности и производительности машины. При этом необходимо проанализировать изменение во времени этих характеристик.
Напомним, что производительность машины - показатель К - определяет количество продукции, получаемое в единицу времени (час), поэтому его размерность – ед.прод. / ч. Она может быть выражена и в стоимостном исчислении – руб / ч. Эта величина может зависеть от времени вследствие изменения выходных технических показателей машины из-за износа и старения (рис?). Суммарная выработка продукции K (в ед. прод. Или руб) машиной за весь период эксплуатации Т0 может быть вычислена по формуле:
. (9)
Отношение суммарных затрат Z3 на ТОиР к суммарной наработке продукции (9) определяет комплексный показатель ремонтопригодности для машин одинакового технологического назначения:
Z
p
= Z3
/ K
=
(10)
Этот показатель позволяет установить долю затрат, падающих на ТОиР, по отношению к общей стоимости произведенной машиной продукции.
Рис. Изменение удельных суммарных затрат и производительности машины.
Вводится еще показатель – уровень ремонтопригодности Kr машины, который характеризует отношение стоимости машины к затратам на ТОиР за весь период эксплуатации машины
(11)
Считается с технико-экономической точки зрения, что эксплуатация машины целесообразна, в течении периода, пока затраты по поддержанию ее работоспособности не превышают ее первоначальной стоимости. Следовательно, условие экономической целесообразности дальнейшей эксплуатации машины соответствует неравенству
Kr > 1 (12)
Однако, при этом не учитываются возможные другие неэкономические факторы – моральное старение техники, эстетические и другие возможные факторы.
Очевидно, что повышение надежности машины в процессе ее производства улучшает все основные характеристики надежности (безотказность, долговечность, и саму ремонтопригодность), но при этом повышение стоимости машины может увеличить средние значения удельных эксплуатационныъ расходов.
Поэтому основным критерием выбора уровня ремонтопригодности машин является минимизация средних удельных эксплуатационных расходов, то-есть выражениями (6), (7).