книги из ГПНТБ / Восстановительный ремонт шин

Коэффициент t выбирают в зависимости от необходимой степени вероятности, с которой определяют средний километраж. При t — 2 вероятность результата составит 0,954, т. е. в 95 случаях из 100 средний пробег всех шин будет отличаться от среднего пробега испы­ танных шин не более, чем на принятое значение А. При t = 3 эта вероятность составит 0,99, т. е. будет близка к полной достовер­ ности.

Соотношение (16) для использования в предлагаемой методике целесообразно представить в виде

где А — уже не заданное, а рассчитываемое отклонение от генерального сред­ него значения, или вероятная относительная ошибка.

Обработка результатов многочисленных испытаний восстано­ вленных шин показала, что коэффициент вариации для пробегов

где А — вероятная относительная ошибка, зависящая уже только от числа испытанных шин.

Удобнее пользоваться величиной коэффициента надежности Т, являющейся дополнением до 1 относительной ошибки:

Для упрощения последующих расчетов в табл. Х.5 приведены значения Т в зависимости от числа шин (п) в испытанной партии.

Т а б л и ц а Х.5. Зависимость коэффициента надежности среднего пробега Т от числа шин в испытанной партии

Необходимо отметить, что отклонение среднего пробега выбороч­ ной партии от среднего пробега всех шин, выпущенных данным заво­ дом (генерального среднего значения), имеет в основном статистиче­ скую природу. В то же время различия в значениях генеральных средних пробегов шин, восстановленных на разных заводах, отра­

368

жает главным образом различия в качестве восстановления (уровень технологии, качество материалов, культура производства и т. д.).

Соответствующая уточненная формула для расчета средневзвешен­

Предлагаемый статистический метод прогнозирования пробега шин учитывает фактическое число шин определенного качества, выпущенных в эксплуатацию данным заводом, и степень надежности среднего значения их пробегов, определенных по испытаниям выбо­ рочных партий. С помощью этого метода можно прогнозировать средний пробег шин (по всей отрасли) с точностью до 10—15%.

Средние пробеги восстановленных шин.

Пробег шины до выхода ее из эксплуатации зависит от очень боль­ шого количества трудно стабилизируемых факторов и представляет собой поэтому пример типичной статистической или случайной величины. Пробеги партий восстановленных шин представляют поэтому некоторую совокупность случайных величин и могут быть охарактеризованы некоторым центром распределения или осредненным значением пробега и дисперсией (разбросом) фактических про­ бегов относительно этого среднего значения. В качестве среднего значения наиболее часто употребляют среднее арифметическое или средневзвешенное арифметическое.

Средние пробеги восстановленных шин имеют различные значе­ ния в зависимости от условий их эксплуатации, уровня технологии на шиновосстановительном заводе, качества применяемых шиноре­ монтных материалов; они различны для разных типоразмеров шин и постоянно меняются (в среднем растут) в зависимости от года выпуска.

Более устойчивы относительные (по отношению к новым) пробеги шин основных типоразмеров, усредненные по системе транспорта об­ щего пользования. Ниже приведены примерные данные по средним

Фактические средние пробеги достаточно больших или «предста­ вительных» партий восстановленных шин могут быть использованы в качестве среднестатистических норм их пробегов при расчетах по­

определенного типоразмера. Этот средний пробег будет отличаться от генерального среднего для всей совокупности шин на величину

вероятностью. Иначе говоря, это неравенство устанавливает довери­ тельные пределы, в которых может находиться величина х при вы­

ренностью можно считать, что средний пробег х не будет отличаться

Поскольку в средней учетной партии шин, проходящих эксплуа­ тационные испытания, имеется обычно 200—300 шин, коэффициент А

3 7 0

составляет примерно 0,1. Таким образом, отклонение х от жген может составить «*±10% . Поэтому среднеэксплуатационную норму целесообразно устанавливать на 10% ниже среднестатистической.

Для восстановленных или отремонтированных шин характерен особенно большой разброс показателей ходимости, что связано с уве­ личением числа факторов (в частности, с наличием повреждений каркаса и характера доремонтной эксплуатации), определяющих работоспособность шины. На рис. Х.9 показано интегральное рас­ пределение (по нарастающему количеству выходов) восстановлен­ ных шин по километражу пробега, характерное для грузовых и лег­ ковых шин. Линия, соответствующая 50% партий, пересекает кри­ вые распределения примерно в области среднего пробега.

Способы расчета гарантийных норм пробега

восстановленных шин

Расчет гарантийных норм пробега восстановленных шин должен учитывать специфику их эксплуатации. Так как наблюдается боль­ шой разброс показателей ходимости, гарантийная норма должна устанавливаться ниже среднего уров­ ня ходимости. В противном случае рекламациям подвергались бы 40— 50% всех шин, восстановленных

Следовательно, надо гарантировать значение пробега, которое было бы ниже среднего пробега настолько, чтобы основная масса шин пробегала гарантийную норму, а все шины в среднем — средне­ статистическую норму. Разброс значений статистической величины характеризуется, как известно, средним квадратичным отклонением.

Целесообразно устанавливать гарантийную норму на уровне сред­ него пробега за вычетом среднеквадратичного отклонения пробега от его среднего значения:

где хг •— гарантийная норма; х — средний пробег восстановленных шин; Кв —

коэффициент вариации пробега ^ К в = ; а—среднеквадратичное отклонение

пробега от среднего его значения.

На рис. Х.10 и Х.11 показано обычное распределение пробега восстановленных шин, выбывающих из эксплуатации пб различным причинам (в том числе и по причинам, не связанным с качеством восстановительного ремонта — разрывам и расслоениям каркаса, наездам на препятствие и др.).

Из рисунков видно, что распределение пробегов шин несколько асимметрично (и'меется «хвост» в области больших пробегов), но прак­ тически оно мало отличается от нормального закона распределе­ ния случайных величин. Так, например, линии ± 0, проходящие на графиках, находятся в области точек перегиба кривых, что свой­ ственно нормальному закону распределения.

Для легковых шин (по расчету и построению) среднеквадратич­ ное отклонение а ^ 8 тыс. км, а для грузовых шин о ^ 13 тыс. км.

вариации 0,402 и 0,477, соответственно), что сказывается и на внеш­ нем виде кривой распределения (она выше и уже). Большая стабиль­ ность пробегов легковых шин объясняется, вероятно, более однород­ ными условиями их эксплуатации (главным образом в городских условиях, на хороших дорогах).

Тот факт, что закон распределения пробегов восстановленных шин близок к нормальному,.позволяет довольно просто произвести количественную оценку степени надежности, с которой гарантийная норма, установленная по формуле (23), обеспечит заданный средний пробег. Можно также подсчитать, какой процент шин будет при этом складываться в гарантийную норму.

Как известно, вероятность того, что абсолютное отклонение слу­ чайной величины от ее среднего не превысит заданного значения А, дается интегралом Гаусса (Ф), значение которого при данном А можно найти по специальным таблицам. При А = [о] значение Ф равно 0,68. Если А = [2а], то Ф = 0,95. Таким образом, при этом с большой вероятностью (примерно в пяти случаях из семи) можно ожидать, что отклонений в значениях пробега больших а не будет.

372

Если все же такие отклонения будут, то равно вероятно как меньше, так и больше среднего. Поскольку нежелательны только малые пробеги, необходимо, чтобы А ^ —а. В этом случае вероятность

будет 0,68 + О32 = 0,84. Аналогично при А ^ 2 о вероятность

равна 0,98. Таким образом, пробеги выше, чем х — о будут у 84

шин из 100, а выше, чем х — 2а у 98 шин из 100.

Гарантийную норму целесообразно все же установить по фор­ муле (23), поскольку к рекламациям шиноремонтным заводом прини­ маются не все шины, а только те, которые не выполнили гарантий­ ную норму по причинам, связанным с качеством ремонта. Как пока­ зывает анализ эксплуатационных данных, 12—14% шин имеют ма­ лый километраж пробега по причинам, не связанным с качеством

Необходимо также учесть, что с повышением качества ремонта должна повышаться стандартность восстановленных шин и соответ­ ственно уменьшаться разброс показателей их пробегов. При этом гарантийная норма будет приближаться к среднему пробегу.

Более точные данные по расчету гарантийных норм и определе­ нию возможного среднего пробега восстановленных шин могут быть получены методами теории надежности. В этом случае могут быть применены как точные, так и приближенные соотношения, приведен­ ные в ГОСТ «Надежность в технике».

Точность используемых приближенных уравнений зависит от объема используемых статистических данных. Числовые значения показателей надежности можно находить как для неремонтируемых, так и для ремонтируемых изделий: неремонтируемые изделия под­ лежат замене после первого отказа. У таких изделий первый отказ является и последним. Ремонтируемые изделия могут иметь и более чем один отказ. Восстановленные шины могут рассматриваться в этой связи как изделия, работающие до первого.отказа. (Возмож­ ность повторного восстановления здесь для простоты не рассматри­ вается).

Надежностью называют свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемого (например, гарантийного) проме­ жутка времени или требуемой наработки (гарантийного километ­ ража).

Отказом называют событие, заключающееся в нарушении работо­ способности изделия, и его конкретные признаки оговариваются в технической документации (ТУ на восстановленные шины).

Ресурсом называют наработку изделия до предельного состояния, оговоренного в технической документации. При этом различают ресурс до ремонта, межремонтный ресурс, средний ресурс и т. д.

Гамма-процентным ресурсом называют ресурс, который имеет и превышает в среднем обусловленное число (например, процентов) изделий данного типа. Величина у является таким образом

373

регламентированной вероятностью. В нашем случае при назначении гарантийной нормы пробега восстановленных шин по соотношению

X — о и при условиях, оговоренных на стр. 373, гарантийную норму пробегают 96—98% всех восстановленных шин. Таким образом, га­ рантийная норма в этом случае представляет собой 96%-ный ресурс.

Различают также назначенный ресурс — наработку изделия, при достижении которой эксплуатация должна быть прекращена независимо от состояния изделия. Таким путем можно регламенти­ ровать условия эксплуатации особо ответственных шин после их восстановления, например авиационных шин.

Наработка до момента отказа — является случайной вели­ чиной; закон ее распределения определяется плотностью вероят­ ности /(£), при помощи которой могут быть определены показатели надежности изделий. В общем случае используется распределение Вейбулла

/ ( г ) = ^ ( т 1)е хь’р [ - ( т ) ь]

где аж Ъ — параметры распределения, которые могут быть найдены по кривой распределения, полученной экспериментальным путем, подобно тому, как определяется о из рис. Х.10 и Х.11.

В частном случае при b = 2 получается распределение Релея:

Таким образом, величина а2 здесь аналогична о 2 или дисперсии. Для опытного определения показателей надежности изделий (шин)

проводится наблюдение за испытаниями или эксплуатацией п изде­ лий в заданных условиях. При этом наблюдаются наработки (про­ беги) до отказа: t v t2, t3...tr ..tn.

Приближенная средняя наработка до отказа будет

Вероятность р (т) безотказной работы на протяжении наработки т:

(28)

где п (т) — число членов ряда ft-, оставшихся работоспособными до конца нара­ ботки т (или число шин, оставшихся в эксплуатации на данной стадии испыта­ ний — см. интегральные кривые распределения, рис. X .9—Х.11).

374

Г Л A B A XI

Основные технико-эконом ические показатели ш иновосстановительного производства

Повышение эффективности производства является одной из глав­ ных задач работников шиновосстановительной промышленности. Для правильного решения этой задачи необходимо знать основные технико-экономические показатели шиновосстановительного произ­ водства (структуры себестоимости, сроков службы восстановленных шин, экономической эффективности восстановления и т. д.). Их зна­ ние позволит проводить наиболее рациональнуіо техническую поли­ тику, добиться наилучших результатов для данного предприятия и получить для народного хозяйства значительный экономический эффект.

Структура себестоимости восстановления шин складывается из следующих основных частей: затраты на сырье, материалы, энергию, зарплата и накладные расходы. В табл. XI. 1 приведены типовые структуры себестоимости для ряда шин различного назначения.

Особенностью структуры себестоимости восстановления шин является преобладание затрат на материалы (50—74%); что харак­ терно для резинового производства в целом. В шиновосстановитель­ ной промышленности удельный вес затрат на материалы несколько ниже, чем в шинной (70—90%). Около 40% всех расходов прихо­ дится на энергию, зарплату и накладные расходы. Как видно из таб­ лицы, доля этих статей расхода в общей себестоимости может изме­ няться в достаточно больших пределах. В целом себестоимость зависит от ассортимента восстанавливаемых шин, организации и куль­

376

туры производства, а также от условий работы предприятия. Сле­ дует отметить, что на передовых заводах себестоимость восстановле­ ния шин на 20—25% меньше, чем в целом по отрасли. Это свидетель­ ствует об имеющихся в промышленности значительных резервах повышения эффективности производства.

Особое внимание необходимо уделять снижению затрат на сырье и материалы, так как они в большой степени определяют себестои­

ігде N„ — расход протекторной резины в г на 1 шину или в кг на 1000 ниш; Кп — коэффициент, учитывающий отходы при наложении протектора; уп — плотность протекторной резины, г/смэ.

Исходя из того, что лрослоечная резина, накладываемая под про­ тектор, должна быть шире протектора на 20 мм (по 10 мм на каждую ■сторону), ее расход определяется из соотношения:

■где N пп — расход прослоенной резины на обкладку отшерохованной поверхности восстанавливаемой шины в г на 1 шину или в кг на 1000 шин; Кп — коэффищиент, учитывающий отходы при наложении протектора; уПп — плотность про- ■слоечной резины, г/смэ; d — толщина прослоенной резины, мм.

В то же время расход сырья и материалов зависит от состояния ремонтного фонда и технологии. Если нормы расхода профилиро­ ванных протекторов для I и II групп восстановления одинаковы (норма отходов протекторов не должна превышать 1—2%), то рас­ ход прослоенной резины и корда зависит от состояния каркаса. Так, расход прослоенной резины на восстановление автомобильных шин I группы складывается из расхода прослоенной резины на об­ кладку отшерохованной поверхности восстанавливаемой шины (при наложении протектора обычным способом), расхода на обкладку участков ремонта несквозных повреждений размером до 50 мм и расхода на обкладку двухслойных пластырей, применяемых для уси­ ления участка несквозного повреждения. У восстанавливаемых автомобильных шин II группы учитывается расход резины на об­ кладку и заполнение несквозных повреждений размером до 100 мм у легковых и до 150 мм у грузовых шин, а также сквозных поврежде­ ний до 50 мм у легковых и 100 мм у грузовых шин.

Расход прослоенной резины на обкладку поврежденного участка (вырезанного конуса) может быть определен по формуле боковой поверхности усеченного конуса, исходя из того, что наклон образу­ ющей конуса равен 45°:

377