Содержание к диссертации
Введение
1 Состояние вопроса и задачи исследования 11
1.1 Состояние использования техники в аграрном производстве 11
1.2 Влияние условий функционирования на использование тракторов в сельскохозяйственном производстве 14
1.2.1 Методы определения уровня эксплуатации тракторов 17
1.2.2 Влияние уровня эксплуатации на технико-экономические и эксплуатационные показатели 27
1.3 Методы оптимизации сроков ремонта и службы тракторов 29
1.4 Цель и задачи исследования 34
2 Теоретические исследования по повышению эффективности использования тракторов 36
2.1. Общий подход к решению задач 36
2.2 Анализ состояния эксплуатации техники в аграрном производстве 40
2.2.1 Обоснование перечня факторов, характеризующих условия эксплуатации тракторов 45
2.2.2 Методика определения весомости факторов и уровня эксплуатации тракторов 56
2.2.3 Обоснование мероприятий по оптимизации уровня эксплуатации тракторов 62
2.3 Разработка математической модели по оптимизации сроков ремонта и службы тракторов с учетом условий их функционирования 66
2.4 Обоснование вида зависимостей показателей использования тракторов от условий функционирования и методика их определения 77
2.4.1 Методика оптимизации вида зависимостей технико экономических и эксплуатационных показателей от уровня
эксплуатации 78
Выводы по разделу 80
3 Методика экспериментальных исследований 81
3.1. Программа экспериментальных исследований 81
3.2. Обоснование выбора объектов наблюдений 83
3.3. Методика сбора и обработки информации 88
3.3.1 Методика сбора информации 88
3.3.2 Методика экспертного опроса для определения весомостей факторов 92
3.3.3 Определение остаточного ресурса агрегатов 95
3.3.4 Оценка наработки на отказ двигателя трактора 97
3.4 Погрешность оценки уровня эксплуатации техники 99
3.5 Проверка адекватности расчетных показателей использования тракторов фактическим значениям 100
Выводы по разделу 101
4 Результаты экспериментальных исследований 102
4.1 Показатели надежности и использования тракторов в сельскохозяйственных предприятиях 102
4.2 Результаты определения уровня эксплуатации тракторов в сельскохозяйственных предприятиях ... 102
4.3 Погрешность оценки уровня эксплуатации тракторов 107
4.4 Зависимость показателей надежности и использования тракторов от уровня эксплуатации 110
4.5 Проверка адекватности расчетных показателей использования тракторов фактическим 121
4.6 Определение оптимальных сроков ремонта и службы тракторов в зависимости от условий функционирования 122
4.7. Проверка адекватности расчетных показателей сроков ремонта и службы фактическим 126
Выводы по разделу 127
5 Рекомендации производству и экономическая эффективность результатов исследований 128
5.1 Рекомендации по определению и оптимизации уровня эксплуатации тракторов 128
5.1.1 Оптимизация уровня эксплуатации тракторов 130
5.1.2 Определение последовательности повышения уровней обобщенных и определяющих факторов технической эксплуатации тракторов 135
5.1.3 Обоснование уровня обобщенного фактора дифференциации групп сельскохозяйственных работ по тракторам 140
5.2 Рекомендации по определению оптимальных значений сроков ремонта и службы тракторов 145
5.3 Экономическая эффективность мероприятий по улучшению условий функционирования тракторов 146
Основные выводы и практические рекомендации 149
Список использованной литературы
- Методы определения уровня эксплуатации тракторов
- Методика определения весомости факторов и уровня эксплуатации тракторов
- Методика экспертного опроса для определения весомостей факторов
- Результаты определения уровня эксплуатации тракторов в сельскохозяйственных предприятиях
Введение к работе
Актуальность темы. Природно-климатические условия, сезонность при выполнении механизированных работ, значительная стоимость машинно-тракторного агрегата, дефицит механизаторских кадров, снижение технической оснащенности с сокращением объемов производства продукции АПК предъявляют особые требования к эффективности эксплуатации тракторов.
Поэтому правомерным становится исследования, направленные не только на техническое перевооружение хозяйств, но и на повышение эффективности использования тракторов с учетом природно-климатических условий, характера выполнения групп работ и от степени выполнения операций по технической эксплуатации.
Эксплуатационная надежность трактора, определяющая его основные технико-экономические показатели при выполнении сельскохозяйственных операций, зависят от условий их функционирования.
Условия функционирования техники характеризуются: номенклатурой сельскохозяйственных работ на плановый период, природно-климатическими условиями, условиями технической эксплуатации и определяются комплексным параметром – уровнем эксплуатации тракторов. В зависимости от уровня эксплуатации будут меняться показатели использования тракторов. В связи с этим, эксплуатации техники должно проводиться в наиболее благоприятных условиях. Поэтому исследование этих вопросов представляет большой теоретический и практический интерес.
Степень разработанности. Исследователями не достаточно изучен вопрос по разработке эффективных эксплуатационных мер по реализации потенциальных возможностей техники, выявлению и использованию резервов сбережения трудовых и материальных ресурсов при производстве ремонтно-обслуживающих работ, позволяющих в значительной мере снизить уровень затрат на содержание машинно-тракторного парка. Так же, применение существующей системы ремонтно – обслуживающих воздействий не обеспечивают надежность функционирования производственных процессов растениеводства из-за отсутствия методов оптимизации межремонтных наработок тракторов с учетом многообразия меняющихся факторов.
Цель работы. Повышение эффективности и надежности эксплуатации тракторов с учетом дифференциации сельскохозяйственных работ, условий их выполнения и состояния технической эксплуатации.
Задачи исследования.
1. Разработать метод оценки условий функционирования тракторов в аграрном
производстве.
-
Установить закономерности изменения показателей надежности, технико-экономических и эксплуатационных показателей в зависимости от состояния факторов технической эксплуатации и дифференциации сельскохозяйственных работ по тракторам, т.е. с учетом условий их функционирования.
-
Разработать математическую модель по обоснованию доремонтной, межремонтной наработки и срока службы двигателей тракторов по критерию минимума удельных затрат на их эксплуатацию с учетом условий функционирования техники.
-
Разработать мероприятия и практические рекомендации по повышению эффективности и надежности эксплуатации тракторов.
Объект исследований. Двигатель трактора в различных условиях функционирования.
Предмет исследований. Условия эксплуатации трактора в процессе выполнения механизированных работ в растениеводстве.
Методология и методика исследования. При выполнении диссертационной работы использовались стандартные методики исследования с применением методов математического моделирования. Разработана математическая модель определения оптимальных значений сроков ремонта и службы двигателей с последующими экспериментальными исследованиями, которые были выполнены на основе планирования многофакторных экспериментов и регрессионного анализа опытных данных с использованием разработанных программ на ЭВМ.
Научная новизна:
1. Метод оценки уровня эксплуатации тракторов, определяющий состояния фак
торов технической эксплуатации и дифференциацию сельскохозяйственных работ по
тракторам, т.е. условия их функционирования.
-
Математическая модель по определению оптимальных значений доремонт-ных, межремонтных наработок и наработки до списания двигателей с учетом условий функционирования тракторов.
-
Закономерности изменения показателей надежности, технико-экономических и эксплуатационных показателей в зависимости от уровня эксплуатации тракторов.
Теоретическая и практическая значимость работы.
-
Предложен метод определения уровня эксплуатации тракторов, определяющий условия их функционирования.
-
Разработана математическая модель по определению оптимальных значений доремонтных, межремонтных наработок и наработки до списания с учетом условий функционирования тракторов, при реализации которой получены оптимальные значения сроков ремонта и службы двигателей для различных значений уровня эксплуатации тракторов;
-
Определены закономерности изменения показателей надежности, технико-экономических, эксплуатационных показателей в зависимости от уровня эксплуатации тракторов;
-
Полученные результаты исследования внедрены в ООО «Семиречье» Лаи-шевского района РТ, в аграрном производстве Арского муниципального района РТ, а также в учебный процесс ФГБОУ ВО Казанского ГАУ.
Публикации. Основное содержание научной работы опубликовано: в 32 статьях, в том числе 6 – из перечня ведущих периодических изданий, определенных ВАК. Получено 3 свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ.
Апробация работы. Основные результаты диссертации обсуждены и одобрены на ежегодных научно - технических конференциях профессорско - преподавательского состава и сотрудников Казанского государственного аграрного университета в 2010-2016 г.г., VI-й международной научно-практической конференции «Автомобиль и техносфера» (2011 г.); всероссийской научно-практической конференции «Повышение эффективности механизации сельскохозяйственного производства», посвященной 50-летию инженерного факультета ФГБОУ ВПО ЧГСХА, г. Чебоксары (2011 г.); по теме диссертации выполнен НИОКР в рамках конкурса «У.М.Н.И.К.» Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (2012 г.); международной научно-практической конференции «Закономерности и тенденции развития науки в современном обществе», г. Уфа (2013 г.), международной научно-практической конференции «Роль технических наук в развитии общества», г. Уфа (2015 г.).
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, выводов, библиографического списка и приложений. Работа изложена на 169 страни-
Методы определения уровня эксплуатации тракторов
Эффективность эксплуатации сельхозмашин значительно зависит от условий ее функционирования. Условия функционирования – это комплекс факторов, оказывающие влияние, на выполнение техникой механизированных сельскохозяйственных работ.
Многие исследования посвящены решению вопроса влияния природно-климатических и производственных условий на состояние техники [7, 13, 16,25, 28, 37, 60, 74, 83, 84, 122, 123, 124, 125, 126, 130, 147, 155, 160, 163].
Большие потери в сельском хозяйстве обусловлены тем, что сельскохозяйственная техника и сооружения напрямую связаны с землй и водой – т.е. основными факторами, вызывающими коррозию. Среди всех отраслей, согласно статистике, самые большие потери вследствие коррозии оборудования несут топливно-энергетический комплекс (ТЭК), агропромышленный комплекс, химическая и нефтехимическая промышленность. Например, потери металла от коррозии следующие: в топливно-энергетическом комплексе - 30%, в химической и нефтехимической промышленности - 20 %, в агропромышленном комплексе - 15%, металлообрабатывающей промышленности - 5 %. Коррозия оборудования является причиной ежегодных многомиллиардных убытков, и решение этой проблемы является одной из важных задач.
При появлении невидимого слоя влаги, на поверхности металла начинает возникать коррозия. Критическая величина влажности для железа и стали колеблется от 63 до 65%, а относительная влажность находится в значительных пределах. Средняя влажность составляет 62,4% в районах средней Азии и 79,9% в Европейской части страны.
Значительный ущерб сельхозмашинам причиняется влажностью воздуха, обилием осадков, вызывающих коррозию деталей выполненных из металла. Например, при хранении сельскохозяйственных машин на открытых площадках, скорость распространения коррозии деталей из малоуглеродистых сталей – более 200 г/м3 в год, при хранении в закрытых помещениях – до 100 г/м3 в год [11, 28, 160, 123, 125, 126, 157].
Другим важным примером коррозионно-активных сред в сельском хозяйстве являются удобрения, ядохимикаты, сок растений, отходы животноводства, растениеводства и др. [11, 123, 125, 126].
Существуют специфические виды коррозий, не связанные с потерей металла. Так, незначительные точечные поражения, которые возникают на плунжерных парах, топливных насосов, после года их использования, приводят к потери мощности двигателя примерно на 20%, при этом расход масла увеличивается на 50..80% и сокращаются сроки службы двигателей почти в два раза [83, 105].
У конструкций сельскохозяйственных машин, которые имеют коррозионные разрушения, снижается усталостная прочность на 30…40%, что приводит к появлению трещин и разрывов в металле. Износостойкость поверхностей сопряжения снижается в 1,5…2 раза коррозионными повреждениями [74]. Работы многих ученых посвящены изучению влияния рельефа местности, изрезанности полей, наличия склонов и препятствий и влияние их на показатели использования тракторов [16, 25, 60, 138].
Поломка узлов, повышенный износ, в основном, происходит из-за непостоянных нагрузок, перегрузок на крутых склонах, увеличенных нагрузках на ходовую часть трактора. Повышение коэффициента изрезанности от 0,89 до 0,99, приводит к росту себестоимости механизированных работ на 8%, а при повышении среднего угла от 100 до 200 расход масла увеличивается на 12 %, производительность снижается на 23%/ [60].
Многие работы посвящены изучению воздействия запыленности воздуха на мощностные характеристики тракторов [73, 147, 155]. Вид (связанность) почвы, влажность воздуха, скорость ветра играют огромную роль в запыленности воздуха.
Имеется тенденция уменьшения загрязнения воздуха пылью по мере повышения удельной доли наличия чернозема в обрабатываемой почве [155].
Так как запыленность воздуха повышается от 0,08 г/м3 до 0,25 г/м3, тогда мощности ДВС снижается от 5,7 до 13,8% , при увеличении расхода топлива от 6,6 до 14,1%.
Такие факторы как, тип почвы, ее структурность и связанность влияют на загруженность двигателя трактора. Нагрузка на двигатели тракторов при вспашке на глинистых почвах выше в два раза, чем на суглинистых. При, влажности почвы равной 21 %, почва считается нормальной. Если понизится влажность до 12 %, то сопротивление рабочих агрегатов сельскохозяйственных машин повышается на 25% и при увеличении до 26% - возрастает на 13% [73, 84, 124].
В исследованиях многих ученых, проанализированы как влияет организация работы техники на показатели их использования [16, 79, 80, 84, 124, 130, 136, 137]. Увеличение скорости движения сельхозмашины от 5 до 6 км/ч приводит к увеличению нагрузки на двигатель, в среднем: при вспашке - 5% ( на легких почвах - 1-2%, средних почвах - 3-5%, тяжелых почвах- 6-8%); при посеве - 1,5-2,5 %; при бороновании, культивации, прикатывании, лущении на - 3-4% [16]. Нагрузка при пахоте с затупленными сошниками увеличивается на 20-30% [84, 124].
На уровень эксплуатации тракторов также оказывает влияние правильность выбора вида поворота и способа движения, особенно при наличии на возделываемом участке склонов и препятствий. Известно, уменьшение длины гона приводит к увеличению пути для совершения поворотов и заездов, который может составить от 10 до 12%, а для коротких участках этот показатель может увеличиться до 40 % и более [72, 124, 130]. При частых и продолжительных поворотах, увеличивается износ ходовой части трактора.
Показатели использования непосредственно зависят от факторов, направленные для поддержания техники в работоспособном состоянии, и от тех факторов, которые способствуют его нормальной работе, это такие факторы как транспортировка, проведение технического обслуживания, хранение и ремонт трактора, классность и стаж работы механизатора, обкатка и другие. Исходя из вышеизложенного считаем, что оценка и определение закономерности воздействия условий функционирования на показатели эксплуатации тракторов имеет важное значение.
В настоящее время известны производственная и техническая эксплуатации тракторов. Производственная эксплуатация тракторов связана с факторами по выполнению сельскохозяйственных работ. Техническая эксплуатация - это период использования, при котором осуществляется поддержание техники в работоспособном состоянии, проведением мероприятий, таких как организационных, технологических технических, и других [10, 82, 84, 158]. Приемка, транспортировка и обкатка машин, профилактическое техническое обслуживание, хранение, заправка, эксплуатационной ремонт, а также снабжение материалами и запасными частями, являются основными факторами технической эксплуатации.
Производственная эксплуатация определяется: технологией механизированных работ в сельском хозяйстве, комплектованием и организацией работ агрегатов, планированием состава и управлением МТП, которые характеризующие производственные условия.
Под уровнем эксплуатации следует понимать совокупность факторов влияющих на процесс эксплуатации тракторов и находящиеся во взаимосвязи друг от друга [6].
От состояния технического обслуживания, ремонтной базы, качества очистки и заправки масел и топлива, качества хранения сельхозмашин, уровня профессионализма механизаторов, которые обслуживают агрегат, зависит уровень эксплуатации [4, 128].
Различают два основных направления для оценки уровня эксплуатации. Первое - по показателям качества изготовленного или отремонтированного механизма, второе - по показателям технологических процессов. Оценивать уровень эксплуатации по исходному результату более приемлемо с точки зрения оценки «по конечному результату»; действительно при этом подтверждает не только качество рассматриваемого процесса, но и качество других -изготовление, восстановление и т.д.). Определять уровень эксплуатации по качеству выполнения операций, более целесообразно, поскольку при, одновременно с определением показателя уровня, выявляются причины, приводящие к его уменьшению.
Методика определения весомости факторов и уровня эксплуатации тракторов
Уровень эксплуатации тракторов непосредственно зависит от качества и хранения топливо смазочных материалов. Анализируя литературные источники и исходя из практики применения топливо смазочных материалов в предприятиях, выделяем определяющие факторы (рисунок 2.3).
Сорт топливо - смазочных материалов характеризуется необходимостью соответствующей марки топлива и масел в течение всего года. Качество фильтрации топлива и масел, определяется наличием фильтров и способами заправки. Для оценки контроля качества топливо - смазочных материалов в хозяйствах имеется лаборатории по определению примесей и других показателей качества топлива, а так же проверка соответствия паспортным данным топливо смазочных материалов.
Хранение топливо смазочных материалов определяются наличием типовых складов для хранения и их возможностями обеспечения тракторов. Отстой топливо - смазочных материалов характеризуется наличием в хозяйстве необходимых для этого емкостей и резервуаров, соблюдением всех правил хранения, отстаивания и количеством очисток резервуаров в определнном периоде.
На надежность техники воздействует такой фактор как подготовленность и профессиональные особенности тракториста. При экспертном опросе ими были выбраны четыре определяющих фактора (рисунок 2.3).
Стаж работы можно определить как фактический средний стаж работы механизаторов. Однако, в связи с этим, при переводе в безразмерную шкалу желательности, необходимо принять, что один год соответственно равен уровню 0,1. А при среднем стаже равном 10 годам уровень будет равен 1. Классность механизаторов III класса определяется по формуле: ф NlL (2.5) N общ где NIII- количество механизаторов III класса; Nобщ - общее количество механизаторов. После расчетов оцениваем показатель по четырехбалльной системе. Оценка профессиональной подготовки трактористов определяется количеством механизаторов, закончившие среднее профессиональное образование: Ф = —, (2-6) N общ где Nok- количество механизаторов, окончивших среднее профессиональное образование. Оценка показателей, по четырехбалльной системе производится после проведения расчетов. Отношение техники, также оценивается по четырехбалльной системе. Скорость передвижения трактора, способ движения, вид поворота и др. факторы, характеризуют работу тракторного агрегата. Интенсивность износа деталей и узлов зависит от нагрузки на двигатель, которая, в свою очередь, зависит от скорости трактора[84]. Способ движения трактора и вид его поворотов влияют на частоту и продолжительности включения механизмов поворота, что в свою очередь оказывает влияние на степень износа механизмов трансмиссии и частоту возникновения отказов. Величину факторов принято оценивать по четырехбалльной шкале, принимая во внимание реальную организации работ тракторного агрегата в хозяйстве.
В аграрном производстве, в основном в растениеводстве, комплекс технологических процессов по возделыванию продукции, связан с использова 53 нием сельхозмашин. Процессы по возделыванию культур ( обработка почвы, посев зерновых и посадка картофеля) - энергоемкие, ресурсоемкие (увеличивают интенсивность износа техники).
Системой обработки почвы - совокупность способов и приемов основной, предпосевной и послепосевной обработки, выполненных в определенной взаимосвязанной последовательности, вытекающих из главных задач, обусловленных биологией возделываемых культур, их местом в севообороте и зональными почвенно-климатическими особенностями.
Под механической обработкой почвы понимают воздействие рабочими органами почвообрабатывающих орудий и машин на изменение профиля генетической и антропологической разнокачественности обрабатываемого слоя почвы. Интенсивность расхода ресурса агрегатов и систем техники будет меняться в зависимости от условий функционирования машинно-тракторного агрегата, таких как обработка почвы, вид и состав почвы, глубина обработки, рельеф местности и т.д.
Использование различных способов обработки почвы обусловлено следующими факторами: климатические условия, тип почвы и степень окульту-ренности, агротехнические требования к возделываемым культурам и т.д.
Однократное воздействие на почву разнообразными почвообрабатывающими орудиями и сельхозмашинами различным способом для осуществления одной или нескольких технологических операций на определенную глубину, называется приемом механической обработки.
Прикатыванием является способ уплотнения почвы с помощью различных сельскохозяйственных машин, в результате чего обеспечивается крошение глыб, комков, уплотняются и выравниваются поверхность почвы, может быть использована в предпосевной и послепосевной обработке. При данной технологической операции как правило применяются гладкие, кольчато-шпоровые, кольчато-зубчатые и др. катки. Боронование применяют для крошения глыб, комков, уплотнения и выравнивания поверхности поля. У зубовой бороны рабочими органами являются неподвижные зубья с квадратными сечениями у тяжелых и круглым сечением у легких. Зубовые бороны отличаются глубиной обработки почвы, тяжелые с давлением на один зуб 1,5 кг рыхлят на глубину 5-8 см, среднее с давлением на зуб от 1 до 1,5 кг рыхлят на глубину 4-6 см, легкие с давлением на зуб от 0,5 до 1 кг рыхлят на глубину 2-3 см.
Сетчатые бороны имеют мелкие зубья, которые закреплены на подвижной раме, особенностью борон является независимое передвижение друг от друга. Оптимальное качество боронования достигается при движении на скорости 12 км/ч, а при посеве — 5-7 км/ч.
Дискование – это прием обработки почвы, который крошит, рыхлит, частично оборачивает и перемешивает почву, измельчая сорняки. На тяжелых и задернистых почвах используют бороны с вырезными дисками.
После уборки зерновых культур, применяют лущение стерни, которое крошит, рыхлит, частично перемешивает и оборачивает почву, измельчает подземные и заделывает надземные органы растений, семян сорняков, возбудителей болезней и вредителей культурных растений отвальными или дисковыми лущильниками. Оборачивая и рыхля почву на глубину 6-12 см, они хорошо подрезают сорняки на глубине 8-16 см.
Культивацией называется процесс крошения, рыхления, перемешивания почвы, подрезания корней сорняков на глубине 6-12 см. Культиваторы плоскорезы и штанговые культиваторы применяют для оставления стерни на поверхности почвы в районах подверженных ветровой эрозии.
Методика экспертного опроса для определения весомостей факторов
Квалификация каждого эксперта и их количество в группе определяют достоверность экспертной оценки. В целях качественного отбора экспертов используется метод документальных оценок, в соответствии с которым эксперты-специалисты должны иметь стаж работы связанный с использованием техники от 5 лет. По количеству оцениваемых факторов, не менее 3-х, доверительной вероятности 0,95 и точности в оценке коэффициента конкордации 0,1 количество членов экспертной группы должно быть не менее 15 человек (ГОСТ 23554.0-79).
Перед началом проведения исследования были подвергнуты разнообразные факторы, которые характеризуют условия функционирования техники и влияющие на показатель использования и надежности техники. За основу данного исследования были положены 8 обобщенных и 54 определяющих факторов (Приложение А, таблица 1).
Перед началом исследований специалистам следует ответить на 2 вопроса: точно ли выбраны номенклатуры главных и определяющих факторов и разумно ли выбраны оценки определяющих факторов.
Если специалисты правильно ответили на вопросы, им предлагалось разместить в последовательности важнейшие обобщенные факторы, а затем определяющие. Если количество отрицательных ответов экспертов более 1/3, то номенклатура факторов (1-й вопрос) и оценка определяющих факторов (2-й вопрос) пересматривается. Этот процесс повторяется до тех пор, пока 2/3 экспертов не дадут положительные ответы.
Чтобы определить коэффициент весомости применяли ранжирование факторов (расположенные в порядке уменьшения значимости), что позволит снижению трудоемкости операций, которые выполняют эксперты. Проверка согласованности мнений специалистов осуществлялась подсчетом коэффициента конкордации W по уравнению [110]:
Коэффициент W имеет значимость в случае, если определенное значение v2 превышает табличное значение, которое зависит от числа степеней свободы v=n-1, а также от уровня доверительной вероятности.
С помощью метода последовательных сравнений возможно перейти от ранжированного ряда факторов к их коэффициентам весомости [76, 77, 78, 114]. Данный метод предполагает назначение показателя, стоящего первым в ранжированном ряду, определенного числа (например 1,0) и количественном оценивании экспертами значимости (весомости) последующих показателей в сравнении с первыми.
Для обобщения оценок экспертов, коэффициенты весомостей, установленные экспертами согласно метода последовательных сравнений, относят к единой шкале делением весомости каждого фактора на сумму весомостей всех факторов, установленных каждым экспертом по формуле:
Количественными мерами, определяющими согласованность экспертов, является разброс совокупности оценок отдельных экспертов. В целях уста 95 новления согласованности суждений экспертов о коэффициентах весомости применяется коэффициент вариации i-й весомости, определяемый из выражения: Согласованность принято считать хорошей, в случае если значение коэффициента вариации в среднем не более 0,25 [107]. Под параметром технического состояния понимают физические величины, характеризующие работоспособность трактора. Различают структурные и диагностические параметры состояния.
Структурные параметры состояния - параметры, непосредственно характеризующие работоспособность трактора. Диагностические параметры состояния - параметры, косвенно характеризующие работоспособность трактора. Диагностирование узлов и агрегатов сложных машин состоит из трех этапов: подготовительного, основного и заключительного.
В подготовительный этап входит очистка, мойка, установка машины на пост диагностирования, снятие защитных щитов, подготовка ДС к работе, внешний осмотр, монтаж датчиков. Основной этап диагностирования состоит в установлении необходимых режимов работы двигателя и машины, замере параметров состояния агрегатов и систем.
К заключительному этапу относятся прогнозирование остаточного ресурса агрегатов и систем. Прогнозирование по параметрам состояния основывается на том, что они имеют тесную связь с наработкой изделия. Установлено [61], что изменение параметра u(t) состояния элементов сельскохозяйственной техники за наработку t аппроксимируется функцией вида: u(t)=vct+z , (3.8) где vс- коэффициент, характеризующий скорость изменения параметра технического состояния, ед. параметра / ед. наработки; - показатель степени функции, аппроксимирующей изменение параметра; z - случайное отклонение физического изменения параметра от теоретической плавной его реализации, ед.параметра.
Результаты определения уровня эксплуатации тракторов в сельскохозяйственных предприятиях
Повышение уровня факторов технической эксплуатации тракторов до значения 0,62, которое является оптимальным, следует определить, путем расчета, перечень определяющих факторов, уровни которых повышаются в первую очередь. Расчет по определению уровня эксплуатации тракторов по формуле (2.20) производится повторно после каждого увеличения уровней определяющих факторов до единицы по списку, до тех пор, пока конечный результат не будет равен оптимальному значению. При этом необходимо учитывать условие (2.26), для этого определили средние значения эффективности по группам: U, = = 0,0171. Таким образом, необходимо повысить до номинального значения 2 фактора 1 - ой группы, суммарный эффект равняется 53,9 %; 2 фактора 2 - ой группы, суммарный эффект равняется 63,2 % и 3 фактора 3 - ей группы, суммарный эффект равняется 64,6 %.
При этом среднее значение факторов, повышение которых требует проведения дополнительных капитальных вложений равняется 0,7. В результате расчетов и по условию (2.26) определено, что скорейшее повышение уровня факторов технической эксплуатации до 0,62 обеспечивается повышением, в первую очередь до значения 0,7 выбранных факторов из первой и второй групп, при этом уровень факторов технической эксплуатации повысится от 0,47 до 0,49, т.е. 4,25 %. Второй этап: выбранные уровни факторов, требующие дополнительное капитальное вложение повысили до номинального значения, при этом уровень факторов технической эксплуатации повысится от 0,49 до 0,54, т.е. 12,2 %. Третий этап: повысили выбранные факторы из первой и второй групп до номинального значения, при этом уровень факторов технической эксплуатации повысится от 0,54 до 0,59, т.е. 9,2 %.
Однако оптимальное значение уровня факторов технической эксплуатации равняется 0,62, в связи с этим поочередно доводим «состав специалиста при ремонте», «соблюдение сроков при проведении ТО» и «наличие передвижных средств» до 1, тем самым добиваемся требуемого оптимальное значения (0,62).
В разделе 2.2 было отмечено, что все сельскохозяйственные работы были разделены на 4 группы по величине трудоемкости выполнения работ и удельному сопротивлению машин. Задача состоит в обосновании номенклатуры работ для каждого трактора на плановый период, обеспечивающий наименьший расход ресурса. Исходя из результатов исследований выявлено, что привлечение трактора на транспортные работы обеспечит наименьший расход ресурса, наименьшие удельные затраты на устранение отказов и от простоев, а значит наибольший срок эксплуатации. Однако, задача в аграрном производстве состоит ещ и в выполнении всей технологии механизированных работ в соответствующие агротехнические сроки. В связи с этим наше решение должно удовлетворить потребности производственника при любой ситуации, определяемой: количеством тракторов, марочным составом тракторного парка, непредвиденными обстоятельствами, которые могут привести к нарушению технологии возделывания культур.
Этим решением является предложить целесообразное значение уровня дифференциации на основе расчетов интенсивности приуменьшения затрат от простоев и отказов в зависимости от процента привлечения тракторов на те или иные группы сельскохозяйственных работ.
Из закономерностей изменения удельных затрат на проведение ремонта и от простоя в зависимости от уровня эксплуатации приведенной в главе 4.4 (рисунки 4.7, 4.8), видно, что с увеличением уровня эксплуатации тракторов, наблюдается значительное снижение значения приуменьшения удельных затрат, то есть, с каждым увеличением уровня эксплуатации интенсивность уменьшения удельных затрат снижается. Таким образом, это уменьшение, ближе к номинальному значению становится незначительным, т.е. в пределах ошибки эксперимента. Учитывая вышеизложенное, можно предположить, что уменьшение удельных затрат на величину меньше 10% от общего объема уменьшения, считать не существенным.
В связи с этим, условием определения оптимального значения уровня дифференциации является: где ХІ - величина приуменьшения удельных затрат от отказов и от простоев с увеличением уровня дифференциации на 0,1; А- процент приуменьшения, %.
Нам необходимо было определить долю удельных затрат, которые зависят от уровня дифференциации тракторов. При этом, было допущено, что доля удельных затрат меняется пропорционально уровню дифференциации сельскохозяйственных работ по тракторам. Для определения доли удельных затрат на устранение отказов и от простоев следует приравнять уровень фактора первой группы к номинальному значению. Далее были проведены расчеты по определению удельных затрат, приходящиеся на факторы дифференциации сельскохозяйственных работ по тракторам. Исходя из расчетов выявлено, что доля удельных затрат на проведение ремонтных работ и от простоя в общем объеме равняется 0,31.
Исходя из рисунка 5.2 видно что, Хj=9,85; Х2=5,67; Х3=3,56; Х4=2,16; Х5=0,59. Подставляя в формулу 5.8 определяем значения ХІ, находим процент при уменьшении от его суммы, например: 0,59.100 21,83 А5 =2,7 % условие не удовлетворяет, таким образом были рассчитаны все значения, условие (Х4=2,16) удовлетворяется при уровне дифференциации 0,24 - 9,89 %. Уровень дифференциации сельскохозяйственных работ по тракторам 0,24 будет оптимальным. В связи с этим для хозяйств РТ рекомендуется: