Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Диагностика и техническое обслуживание машин, используемых в АПК. Учебное пособие.pdf
Как видно из рисунка, по мере эксплуатации машины проведён
ряд диагностирований, при которых получены соответствующие значения диагностируемого показателя (точки А, Б, В, Г). Изменение показателя происходило с нарастающей скоростью. Во время четвёртого
диагностирования сделан прогноз достижения показателем предельно
допустимого значения. До этого момента изменение показателя свидетельствовало о его ухудшении, но значение его было достаточно удалено от предельного. Из точки Г строят продолжение кривой ГЕ и
касательную к ней. В точке В проводят касательную к кривой и параллельно переносят её в точку Г (α – угол между двумя касатель-
ными). Строят отрезок ГД, образующий с ГЕ угол, равный α. Этот
отрезок кривой отражает самый неблагоприятно протекающий процесс изменения показателя (параметра). Абсцисса точки Д определяет минимальное время достижения параметром предельного значения, т.е. ресурс.
В основу прогнозирования можно заложить зависимость, определённую экспериментально с учётом разных факторов, а также наработки и внешние воздействия. По этому принципу строится ряд методов прогнозирования изменения показателей технического состояния
сельскохозяйственной техники, отличающихся один от другого видом
принятой аппроксимирующей и экстраполяционной функций, методом
и способом расчёта (графический, аналитический), исходным материалом и его количеством.
Автоматизированные диагностические и прогнозирующие системы осуществляют прогнозирование на основе заложенной программы,
использующей определённые функциональные зависимости (полученные на основе опыта эксплуатации машины), опираясь при этом на
информацию, получаемую от устанавливаемых (или встроенных) на
машине преобразователей или вводимую в систему в неавтоматическом режиме (сведения о характере работы, внешних условиях и т.д.).
Информацию система сопоставляет с заложенными в её память данными, обрабатывает и выдаёт в виде рекомендаций. Основное преимущество такого метода – быстрота.
Наибольшую сложность и наибольший интерес представляет прогнозирование изменения технического состояния машин, входящих в
мобильные сельскохозяйственные агрегаты, так как характер их работы при выполнении одной и той же сельскохозяйственной операции
различен. Он зависит от многих внешних причин.
Прогнозирование изменения технического состояния машин, работающих в стационарных условиях (на фермах, зерновых элеваторах,
51
кормоцехах, пунктах первичной обработке молока, продукции полеводства, овощеводства и садоводства), значительно проще, чем мобильной техники. При последовательном диагностировании показатели таких машин изменяются более плавно. Машины этой группы отличаются большей простотой и доступностью для осмотра, чем работающие в поле. Их привод от электрической сети тоже характеризуется стабильностью, что обуславливает отсутствие резких изменений
всех показателей. Монотонность работы позволяет легко обнаружить
(на слух или по нагреванию) малейшие изменения в работе. Нарушения регулировок можно быстро установить по тем же показателям или
по изменениям результатов работы. Средства и методы диагностирования стационарных машин по сравнению с мобильными отличаются
относительной простотой. Прогнозирование их состояния даёт более
точные результаты. Сказывается стабильность выполняемых функций.
4.3. ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ
В некоторых случаях при диагностировании машины удаётся
прогнозировать оставшийся ресурс работоспособности отдельных составляющих её элементов, но значения этих ресурсов не совпадают.
Результаты прогнозирования тракторного двигателя представлены
в табл. 1.
По данным таблицы видно, что техническое вмешательство, связанное с заменой отдельных элементов (если следовать прогнозу формально), надо проводить последовательно, через сравнительно небольшие промежутки времени. Для осуществления замен требуются значительные по объёму разборочно-сборочные работы, которые могут повлечь за собой нарушение приработки ряда деталей, повреждения креплений, прокладок и т.п. Ориентация на возможно большее использование ресурса отдельных элементов приведёт к увеличению монтажных работ, простоев машины и расхода материалов. Затраты при этом
значительно превысят эффект от большего использования ресурса недорогих деталей. Отсюда вывод, что ориентироваться при проведении
технических вмешательств следует на элементы с меньшим ресурсом
(найденным по результатам диагностирования и прогнозу). Техническое вмешательство из-за других элементов проводят также по данным
диагностирования и прогнозу, но с учётом вмешательств из-за элементов с исчерпанным ресурсом, объёмов сопряжённых работ и затрат.
На этом основании разрабатывают систему технических воздействий,
учитывающую кратность вмешательств, сроки и объём предстоящих
работ.
52
1. Прогнозирование технического вмешательства
для тракторного двигателя по диагностической карте
Параметры
состояния
шкала
1 1 1 2 .. 2 1 1 1 2 1 1 1 3
Принятая
Значение параметра при ТО
Количество
газов, прорывающихся
в картер
(на холостом
ходу при
4
+
3
+
+
+
2
+
+
+
+
1
+
n = max), %
от нормы
Содержание
металла
в масле
(осадок в
масляной
центрифуге),
250
200
150
100
+
+
+
% от нормы
Прогноз по
показателю
давления
масла,
+
+
мото-ч.
Если сельскохозяйственные работы планируют по календарю, а в
связи с погодными условиями сроки их проведения корректируют, то
все регулировочные, восстановительные и ремонтные мероприятия на
основе диагностирования и прогноза должны быть проведены к этому
сроку. На время срочных работ могут приходиться только технические
вмешательства с малой периодичностью или ликвидация последствий
неожиданных аварий.
При планировании технических воздействий необходимо учитывать то обстоятельство, что сроки выполнения всех сельскохозяйственных работ должны быть минимальными. Сдвигание сроков несёт
потери хозяйству, отражается на качестве, количестве и себестоимости
продукции. Включение прогнозирования в систему технического
53
обслуживания значительно облегчает решение этих вопросов. Прогноз
ресурсов позволяет с уверенностью пускать в работу машину, зная, что
в течение планируемого срока она будет безотказно работать.
При правильно организованном техническом обслуживании результаты прогнозирования всесторонне анализируют, группируют по
кратности и доступности проведения. Если машина работает в составе
агрегата или поточной линии, то планируют скорректированное техническое обслуживание.
4.4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ
В результате прогнозирования получают показатели ресурсов.
Эти ресурсы могут быть функциональными, гарантирующими нормальное функционирование, и ресурсными, определяющими работу до
потери необходимых свойств, до износа. На основе этих данных должно быть принято оптимальное решение. Решение такой сложной аналитической задачи без специальных методов и средств не всегда приводит к положительным результатам. Качество решения зависит от
индивидуальных способностей и опыта работника, т.е. оно в значительной степени субъективно. Для уменьшения влияния этого фактора
разработаны определённые методы упрощения и ускорения обработки
информации.
Промышленность выпускает множество приборов и устройств
для диагностирования тракторов, автомобилей, комбайнов, доильных
установок и другой сельскохозяйственной техники. Существуют также
комплекты, предназначенные для этой цели. С помощью подобных
приборов и устройств можно определять один или несколько параметров диагностируемой машины.
Полученную информацию обрабатывает диагност. Первый метод
обработки полностью построен на опыте диагноста. Второй заключается в последовательном фиксировании диагностического материала и
отображении его в виде таблиц или графиков в диагностической карте
или бортовом журнале машины.
Графический метод даёт обычно хорошие результаты. Каждый
показатель наносят на график в виде точки, расположенной на некотором расстоянии от оси абсцисс (наработки). Соединение этих точек
позволяет сделать экстраполяцию – прогноз. Таким образом получают
сроки истечения ресурсов по диагностируемым элементам (функциональные, износные, регулировочные и т.д.).
Не позже окончания наименьшего ресурса назначают срок обслуживания. В противном случае по этому показателю произойдёт
отказ или авария. Далее, намечая срок следующего обслуживания,
54
включают все элементы, ресурс которых по каким-то показателям истекает раньше намеченного срока, в текущее обслуживание. Здесь и
возникают субъективные варианты решения вопроса. Варьируя срок
предстоящего обслуживания, увеличивают или уменьшают объём выполняемых работ. При этом можно отодвинуть предстоящее или провести промежуточное, целевое, вмешательство; проверить детали, к
которым возможен доступ и т.п.
Совершенно очевидно, что решить такую сложную задачу с учётом множества факторов практически невозможно. Однако диагност,
решая эту задачу упрощенно, может учесть другие факторы, например,
дефицитность деталей и материалов, наличие помощников, возможности мастерской, пункта технического обслуживания и т.д.
Существует автоматический способ обработки информации.
В вычислительную машину закладывают программу, алгоритм которой включает перечисленные показатели. При введении машина выдаёт решение. Чем полнее поступающий материал, тем объективнее решение, но тем более громоздкой должна быть программа.
Итак, от обработки результатов прогнозирования и проведения на
их основе технического обслуживания зависит результат эффективности всех технических мероприятий. Использование даже несложных
средств комплектов диагностирования и простых способов обработки
информации позволяет значительно повысить показатель эффективности сельскохозяйственной техники.
4.5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ
При прогнозировании устанавливают время исчерпания ресурса
того или иного элемента по износу, регулировкам, работоспособности и т.п. Использование всего ресурса элемента по каждому показателю не всегда будет оптимальным, а иногда это оказывается невозможным. Чтобы получить больший экономический эффект, результаты прогнозирования следует обработать в целях группировки для
совместного технического воздействия в соответствии с продолжительностью, срочностью и характером предстоящей работы машины.
При одновременных технических воздействиях не исчерпываются
прогнозированные ресурсы, но сокращаются простои за счёт разборочно-сборочных операций. Поэтому при таких группировках приходится учитывать, что будет стоить дороже: уменьшение ресурса
или внезапный аварийный простой, который в несколько раз дороже
планового. К такому же простою можно приравнять запланированный, приходящийся на время проведения работы и требующий её
перерыва.
55
На основании прогнозов об исчерпании ресурсов агрегатов перед
очередным техническим обслуживанием намечают конкретные диагностические вмешательства, которые целесообразно провести. Затем
выполняют эти уточняющие диагностические операции. Полученную
информацию заносят в диагностическую карту (табл. 2). По ней уточняют прогнозы и, следовательно, объём вмешательства. После этого
проводят техническое обслуживание. Его следует завершить диагностированием показателей, характеризующих качество выполненных
профилактических мероприятий.
2. Диагностическая карта
Марка трактора:
Заводской номер:
Год выпуска:
Хозяйственный номер:
Фамилия, имя, отчество тракториста:
Дата:
Наработка по счётчику, мотто-ч:
Расход топлива с момента последнего ТО, кг:
Отношение расхода топлива к наработке, кг/мотто-ч:
Номер проведённого ТО:
Наименование
Значение параметра при ТО
сборочных
единиц,
агрегатов
и параметров
их состояния
1 1 1 2 ... 2 1 1 1 2
Принятая шкала
Единицы измерения
56
и
т.д.
Глава 5. РОЛЬ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ В СИСТЕМЕ
ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ
5.1. ДИАГНОСТИРОВАНИЕ – СОСТАВНАЯ ЧАСТЬ
КОМПЛЕКСА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ
РАБОТОСПОСОБНОСТИ, ДОЛГОВЕЧНОСТИ
И ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ МАШИН
Сельскохозяйственные машины в большинстве случаев представляют собой сложные системы, для надёжной работы которых требуется многооперационное техническое обслуживание.
Условия работы сельскохозяйственной техники, особенно мобильной, настолько нестабильны, что плановое обслуживание её не
является оптимальным. Показатели эффективности использования
техники значительно повышаются при проведении технических вмешательств в такие сроки и в таком объёме, какие были определены
на основании диагностирования и последующего прогнозирования,
т.е. в соответствии с фактической потребностью. Для проведения диагностирования необходимо определить оптимальный объём операций
и место их проведения в соответствии с периодами эксплуатации, существующей системой технического обслуживания и другими видами
технических вмешательств.
Диагностирование можно проводить там же, где и техническое
обслуживание: на стационарном посту технического обслуживания
или на месте работы машины. Для мобильной техники это стоянка или
площадка хранения, поле, теплица, сад, луг; для стационарной – места
установки и работы, хранения.
Диагностические средства бывают стационарными, перевозными
или переносными. Сложная диагностическая аппаратура, при помощи
которой определяют множество показателей, обычно имеет большие
габариты и плохо приспособлена к транспортированию. Транспортабельные же средства обладают значительно меньшими возможностями. При выборе диагностических средств следует учитывать объём
холостых переездов мобильных машин к диагностической установке,
возможность выхода диагностической аппаратуры из строя в процессе
её перевозок.
Выявлена целесообразность использования сложной диагностической техники на заводах-изготовителях и ремонтных предприятиях,
где при её помощи можно усилить контроль готовой продукции.
При продаже техники потребителю также оказалось целесообразным её диагностирование (после транспортирования и хранения), позволяющее внести исправления, восстановить нарушенные регулировки.
57
Такое диагностирование, проведённое в процессе предпродажной подготовки, облегчает выполнение гарантийных обязательств. При этом
диагностируют функциональные показатели: качество сборки и состояние креплений, регулировок, одновременно устраняя мелкие дефекты.
Для этого используют средства, реагирующие на шум, вибрацию и контролирующие работу систем и агрегатов, температуру и её изменение, давление масла, состав выпускных газов и другие показатели.
Диагностирование можно осуществлять силами и средствами хозяйства или ремонтными организациями. В обоих случаях возникают
вопросы: когда и где его проводить, какую цель при этом преследовать, по каким показателям проводить прогнозирование.
Новую машину целесообразно продиагностировать в конце приработки. На основании результатов диагностирования восстанавливают нарушенные регулировки, крепления, устраняют заводские дефекты или составляют рекламационные документы. Прогнозирование не
проводят. Полученные результаты заносят в бортовой журнал, диагностическую карту машины или другой документ как исходные. В таком
диагностировании должны принимать участие машинист, закреплённый за машиной, мастер-наладчик, инженер или техник, занимающийся эксплуатацией машин. При проведении этого диагностирования
наряду с приборами, фиксирующими виброакустические показатели,
широко применяют простые диагностические методы и средства, позволяющие установить и зафиксировать некоторые характеризующие
машину параметры.
По результатам диагностирования делают заключение о завершённости и качестве приработки и о перспективе дальнейшего использования машины.
В процессе диагностирования работу машины можно проверить
на стационаре или в поле.
При обслуживании хозяйства службой ремонтной организации,
участие её представителей при этом диагностировании обязательно.
Совместно с ними составляют акт о вводе машины в эксплуатацию.
При эксплуатации машины на диагностирование возлагаются
следующие задачи: корректирование содержания и сроков проведения
ТО, прогнозирование необходимости отдельных технических вмешательств, определение сроков постановки машины на ремонт, оценка
качества ремонта, контролирование послеремонтной приработки и
состояния регулировок, выявление скрытых дефектов, оценка качества
функционирования машины.
Способы, применяемые средства и организационные формы проведения диагностирования могут меняться на протяжении эксплуата-
58
ции машины, но независимо от этого диагностирование и прогнозирование изменения технического состояния машины должно завершаться
соответствующими активными техническими вмешательствами. Если
этого не происходит, то диагностирование с прогнозированием никакой роли не играют и повышению эффективности использования техники не способствуют.
5.2. СВЯЗЬ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ С ТЕХНИЧЕСКИМ ОБСЛУЖИВАНИЕМ
Существовало мнение, что диагност при помощи диагностического оборудования должен с определённой периодичностью заниматься
«чистым» диагностированием, по результатам которого мастераналадчики проводят техническое обслуживание.
Лучшие результаты даёт диагностирование, осуществляемое теми, кто проводит техническое обслуживание, и сочетающееся с номерными техническими обслуживаниями, или заявочное, когда машинист обнаружил какую-то неисправность.
Диагностирование нужно проводить с частотой, обеспечивающей
предупреждение отклонений показателей машины от нормальных,
безаварийную работу и нормальный износ. Например, для нормального функционирования двигателя мобильного сельскохозяйственного
агрегата необходимы условия: наличие масла, охлаждающей жидкости; поступление в двигатель очищенного воздуха; определённые значения давления масла и температуры охлаждающей жидкости. Эти
показатели для двигателя имеют очень важное значение и поэтому их
проверяют ежесменно с помощью встроенных приборов. Контроль
регулировок механизмов этого двигателя имеет тоже важное значение,
но они меняются медленно и не создают непосредственной опасности.
Их контролируют или диагностируют со значительно меньшей частотой. Остаточный ресурс подшипниковых сопряжений нового двигателя проверяют eщё реже.
Следовательно, диагностирование можно разделить по назначению, задачам, частоте и месту проведения, а также по исполнителям и
оснащению.
Наиболее часто диагностирование проводит машинист. Не пользуясь каким-либо специальным оборудованием, он осматривает машину и контролирует её параметры перед началом работы. Не следует
пренебрегать этим обследованием или затягивать его. Даже беглый
осмотр машины перед пуском позволяет иногда предотвратить поломки.
Затем контролируют режим работы машины по штатным приборам.
На этом этапе контрольных операций накапливается материал (в боль-
59
шей части субъективный), позволяющий целенаправленно проводить
последующие диагностические обследования машины в процессе номерных технических обслуживаний. Здесь участвуют мастера-наладчики,
работники хозяйства или ремонтных организаций, которые сведениями
о состоянии машины не располагают. Поэтому информация, полученная
от машиниста, имеет большое значение при диагностировании.
Практика показывает, что диагностирование машин в хозяйстве
целесообразно проводить в процессе технического обслуживания на
основании информации, полученной от работающих на них машинистов. Делать это должен мастер-наладчик, вооружённый специальной
диагностической техникой.
Вид и объём диагностирования определяются наработкой и состоянием машины. Если тракторы диагностировать, например, только
при третьем техническом обслуживании, то диагностирование будет
носить пассивный, констатирующий характер. Можно установить, какое время машина сможет проработать до ремонта, или что её пора
направлять в ремонт. Весь период до диагностирования такую машину
эксплуатировали без обоснованных диагнозом целевых вмешательств
сравнительно небольшой стоимости, способствующих увеличению
эффективности её использования.
Функциональное диагностирование проводят на протяжении всего периода эксплуатации машин. При ресурсном диагностировании
износы, изменения свойств материалов и регулировок определяют на
работавшей машине. Ресурсные и функциональные показатели элементов с коротким периодом эксплуатации диагностируют постоянно.
Иногда показатели диагностирования обоих видов совпадают и их
можно применять одновременно.
Для новой машины ресурсное диагностирование имеет второстепенное значение. В этот период важно контролировать только
отдельные показатели (регулировки, крепления и т.п.) без прогнозирования их изменения. Такими являются показатели, от которых зависит темп изменения состояния. В результате диагностирования их
улучшают в целях увеличения ресурса как отдельных элементов, так
и машины в целом.
Существует диагностирование плановое, проводимое периодически через установленные в зависимости от наработки интервалы времени, и внеплановое, заявочное. Общая схема диагностирования машины на разных стадиях эксплуатации приведена в табл. 3.
Чем выше номер технического обслуживания, тем сложнее задачи, стоящие перед диагностированием. Для выполнения этих задач
применяется соответственно и более сложное оборудование.
60