Содержание к диссертации
Введение
CLASS 1. Состояние вопроса. цель и задачи исследования CLASS 11
1.1. Анализ путей сокращения простоев автомобилей сельскохозяйственного назначения в неработоспособном состоянии 11
1.2. Изменение технического состояния ЦПГ в процессе эксплуатации и характеризующие её структурные параметры 15
1.3. Анализ диагностических параметров ЦПГ 22
1.4. Методы обоснования доминирующей комбинации диагностических параметров и анализ их реализации 30
1.5. Выводы. Цель и задачи исследования 40
2. Теоретические предпосылки повышения эффективности диагностирования цилиндропоршневой группы автомобилей сельскохозяйственного назначения 44
2.1. Обоснование, анализ и синтез математической модели зависимости расхода газа от технического состояния ЦПГ 44
2.2. Разработка альтернативного метода статистического распознавания ... 59
2.3. Выводы по разделу 72
CLASS 3. Методика экспериментальных исследований CLASS 74
3.1. Программа и общая методика исследований 74
3.2. Методика стендовых испытаний 78
3.3. Методика эксплуатационных исследований 92
CLASS 4.Анализ результатов экспериментальных исследований CLASS 103
4.1. Анализ результатов стендовых испытаний 103
4.2. Анализ результатов эксплуатационных исследований 113
4.3. Анализ выявленных недостатков диагностических параметров доминирующей комбинации и предлагаемые пути их устранения 123
5. Технико-экономическая оценка результатов исследования и пути их внедрения 135
5.1. Технико-экономическая оценка результатов для заявочного диагностирования ДВ С 135
5.2. Технико-экономическая оценка результатов для предремонтного диагностирования ДВС 147
5.3. Расчет снижения простоев автомобилей за счет внедрения предложенных разработок 156
Общие выводы 161
Список литературы 163
Приложения 179
- Изменение технического состояния ЦПГ в процессе эксплуатации и характеризующие её структурные параметры
- Разработка альтернативного метода статистического распознавания
- Анализ результатов эксплуатационных исследований
- Технико-экономическая оценка результатов для предремонтного диагностирования ДВС
Введение к работе
Актуальность темы. Распространенные методы диагностирования цилиндропоршневой группы (ЦПГ) автомобильных двигателей внутреннего сгорания (ДВС) зачастую носят интегральный характер оценки технического состояния ЦПГ и не позволяют выявлять причину неисправности. Влияние состояния других технических систем на значение диагностических параметров ЦПГ вызывает ошибки диагностирования, в результате которых в капитальный ремонт попадают ДВС с недоиспользованным на 35 – 45 % ресурсом.
Вместе с тем технологии диагностирования с глубиной поиска дефекта до конкретной детали ЦПГ увеличивают их трудоемкость и стоимость, в то время как для восстановления ЦПГ при некоторых неисправных состояниях требуется ее разборка. В этом случае достоверная причина неисправности устанавливается при дефектации деталей, а использование трудоёмкой и дорогостоящей технологии диагностирования становится нецелесообразным.
В этой связи взамен распространенного подхода «чем больше глубина поиска дефекта, тем лучше» в работе предложен другой принцип: глубина поиска дефекта должна быть рациональной и исходить из возможности применения безразборных ремонтных технологий после получения результатов диагностирования. Эффективность этих технологий непрерывно растет с развитием производства наноматериалов, необходимых для их практического применения.
На основе этого принципа разработано правило, согласно которому глубина поиска дефектов ЦПГ должна ограничиваться уровнем распознавания двух групп неисправных состояний:
1) группа состояний, перевод из которых в исправное состояние возможен применением безразборных ремонтных технологий (БРТ);
2) группа состояний, перевод из которых в исправное состояние возможен только проведением ремонтных воздействий, требующих разборки (РЗБ).
Заявленное правило реализует рациональную глубину поиска дефекта при заданной достоверности и минимальной продолжительности диагностирования, что в современных условиях является весьма актуальной задачей
Цель работы. Снижение простоев автомобильного транспорта при проведении ремонтно-обслуживающих воздействий путем совершенствования методов и средств распознавания состояний цилиндропоршневой группы.
Объект исследований. Цилиндропоршневая группа деталей двигателей внутреннего сгорания автомобильной техники сельскохозяйственного назначения.
Методика исследований включает в себя анализ причин простоев автотранспортной техники в процессе технического обслуживания и ремонта (ТО и Р); теоретическое обоснование сокращения длительности простоев управлением ремонтно-обслуживающими воздействиями на основании результатов диагностирования; стендовые исследования с целью проверки адекватности математической модели предложенного диагностического параметра ЦПГ ДВС; эксплуатационные исследования по оценке информативности единичных диагностических параметров ЦПГ и их возможных комбинаций.
В ходе исследований были использованы современные технические средства диагностирования ЦПГ.
Научная новизна работы заключается в следующем:
обоснован диагностический параметр, обладающий более высокой информативностью в сравнении с традиционно принятыми, и составлена математическая модель его изменения в зависимости от технического состояния ЦПГ ДВС;
предложен принцип многоуровневой дихотомии при диагностировании технических систем;
разработана методика определения доминирующей комбинации диагностических параметров для технических систем.
Практическая ценность:
составлен алгоритм заявочного диагностирования ДВС автомобилей, эксплуатируемых по состоянию, применение которого позволит сократить время простоя при неисправностях ДВС автомобилей на 25,9 %, получить годовой экономический эффект на ремонт одного двигателя в размере 22 858,94 руб.;
разработан алгоритм предремонтного диагностирования ДВС автомобилей для малых предприятий технического сервиса, использование которого позволит снизить продолжительность ремонта ДВС на 10,2 – 37,6 %, увеличить годовую производственную программу на 18,0 %, получить годовой экономический эффект на один ремонтируемый двигатель в размере 4735,45 руб.
Реализация результатов исследований. Материалы диссертации могут быть использованы в хозяйствах АПК, автотранспортных предприятиях Министерства сельского хозяйства и других ведомств, эксплуатирующих парк автомобилей, а также на малых предприятиях технического сервиса.
Внедрение разработок:
технология заявочного диагностирования ДВС автомобилей внедрена на ООО «Ягоднополянское» (с. Ягодная поляна Татищевского района Саратовской области);
технология предремонтного диагностирования ДВС автомобилей внедрена на ООО «Сервисавторемонт» г. Саратова.
Основные положения, выносимые на защиту:
математическая модель изменения количества выходящего из картера выключенного ДВС сжатого воздуха в зависимости от технического состояния ЦПГ;
теоретическое обоснование многоуровневой дихотомии при выборе и использовании доминирующей комбинации диагностических параметров;
результаты стендовых исследований, подтверждающих адекватность математической модели;
доминирующая комбинация диагностических параметров, сформированная в результате эксплуатационных исследований и позволяющая распознавать две группы неисправных состояний с заданной достоверностью в рамках многоуровневой дихотомии.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы были доложены, обсуждены и одобрены на XIX, XX, XXII и XXIII ежегодных межгосударственных постоянно действующих научно-технических семинарах «Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания» (Саратов, 2006, 2007, 2009, 2010 гг.), научных конференциях профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ» в 2008 2010 гг., Международной научно-практической конференции, посвященной столетию со дня рождения профессора Д.Г. Вадивасова (Саратов, 2009 г.), II Международной научно-производственной конференции «Перспективные направления развития автотранспортного комплекса» (Пенза, 2009 г.), VI салоне изобретений, инноваций и инвестиций Саратовской области (Саратов, 2011 г.).
Публикации. Всего по результатам исследований опубликовано 14 работ общим объемом 4,82 печ. л., из которых 2,1печ. л., принадлежит автору. Две печатные работы в ведущих рецензируемых научных изданиях, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертации на соискание ученой степени кандидата наук. Получен патент РФ на полезную модель № 95829 от 10.07.2010 г.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 178 страницах машинописного текста, состоит из введения, пяти глав, общих выводов, содержит 55 рисунков, 32 таблицы и приложения. Список использованной литературы включает в себя 137 наименований, в том числе 2 – на иностранном языке.
Изменение технического состояния ЦПГ в процессе эксплуатации и характеризующие её структурные параметры
ЦПГ является сложным узлом трения, который в процессе эксплуатации подвержен различным процессам изнашивания [40].
Рассмотрим процессы изнашивания и разрушения деталей ЦПГ на основании исследований проведённых Ф.Н. Авдонькиным [19], Г.С. Головиным [41], Б.Я. Гинцбургом [42], А.С. Денисовым [14], М.Н. Добычиным, B.C. Ком-баловым [25], Б.И. Костецким [23,24], И.В. Крагельским [25], М.М. Тененбау-мом [43].
Сопряжение зеркало цилиндра (ЗЦ) - поршневое кольцо (ПК) является саморазгружающимся, в котором по мере изнашивания давление в зоне трения и интенсивность изнашивания снижается [19] . Оно подвергается на 80-90% абразивному изнашиванию [40,44,45]. Снижение упругости колец вследствие их изнашивания и изнашивания ЗЦ приводит к снижению давления в зоне трения, которое способствует повышению количества проникающих в зону трения абразивных частиц пыли, попавшей с воздухом в цилиндр, и накопившихся в моторном масле продуктов изнашивания [19,41]. Повышенная концентрация абразива увеличивает интенсивность изнашивания деталей. Уравнение зависимости интенсивности изнашивания Та от износа деталей рассматриваемого сопряжения имеет вид [14]: Та = Тао - ф-у) где Тао - интенсивность изнашивания в конце процесса приработки; Р - снижение интенсивности изнашивания на единицу износа; у - повышение интенсивности изнашивания на единицу износа из-за повышения концентрации абразивных частиц (КАЧ) в зоне трения при снизившемся давлении; Is - износ деталей.
Уравнение свидетельствует о различном характере изнашивания деталей саморазгружающихся сопряжений. Если (3 у, что справедливо при малой КАЧ, то интенсивность изнашивания в процессе эксплуатации снижается. Если Р = у при средней КАЧ, то интенсивность изнашивания в процессе эксплуатации постоянна, а износ в зависимости от наработки возрастает линейно. Если р у, что характерно для повышенной КАЧ, то интенсивность изнашивания в процессе эксплуатации возрастает, а износ в зависимости от наработки возрастает экспоненциально [14].
Интенсивное увеличение зазора сопряжения в процессе эксплуатации приводит к появлению ударных нагрузок. Поршневые кольца достигают предельного износа в 1,5...2 раза быстрее, чем ЗЦ [23,24]. Абразивные частицы, попадая между торцами ПК, ЗЦ и поверхностью кольцевых канавок поршня «сжимают» кольца, в результате чего они постепенно теряют упругость [42]. При воздействии всех факторов на кромках колец возникают микротрещины, приводящие к постепенному обламыванию кромок, частичному и полному разрушению ПК [23,24].
Сопряжение ПК - канавка поршня является динамически нагруженным. Уравнение зависимости интенсивности изнашивания 1а от износа деталей рассматриваемого сопряжения имеет вид [14]: 1а = Іао + fi-Is Q 2) Из-за постоянного перемещения ПК в канавках поршня происходит пластическое деформирование канавок [25,43]. Техническое состояние сопряжения кольцо-канавка определяет величину расхода масла на угар, величина которого прямо пропорциональна перемещению кольца в канавке [14]. Поступление масла в камеру сгорания происходит также в результате износа, потери упругости и поломки маслосъемных ПК и (или) компрессионных ПК, а также негерметичности маслосъемных колпачков клапанов ГРМ и неисправности турбокомпрессора. Всё это приводит к появлению значительного количества нагара на ЗЦ. Другого рода нагар на ЗЦ образуется в результате неправильного регулирования топливной аппаратуры (поступление в камеру сгорания чрезмерно обогащенной смеси) или попадания в камеру охлаждающей жидкости. При возвратно - поступательном движении поршня поршневые кольца соскабливают с ЗЦ нагар, в результате чего им заполняются зазоры между поршневыми канавками и кольцами (закоксовывание колец). Данный фактор может вызвать полную потерю упругости колец из-за их заклинивания в канавках поршня [7,46,47].
На заключительном периоде эксплуатации в ДВС с чрезмерно изношенным ЗЦ изменяется координация поршня по отношению к ЗЦ. Постепенно при воздействии процессов деформирования и изнашивания изменяется конфигурация рабочей поверхности поршня, нарушается режим смазки. В результате постоянного воздействия высокой температуры и механических нагрузок накапливаются необратимые изменения, возникает неоднородность структуры металла и напряжённое состояние, то есть образуются участки внутреннего (скрытого) разрушения материала. Далее возникают трещины и, в конечном итоге, происходит разрушение. Причины окончательного разрушения многообразны. Разрушение поршня происходит в результате схватывания второго рода сопровождаемого трещинами и задирами. Другой вид разрушения - температурное разрушение изношенного под воздействием химической коррозии днища поршня (прогар).
Согласно ГОСТ 23435-79 общее техническое состояние (ОТС) ЦПГ определяется по следующим структурным параметрам (СП) [48]: Sa - зазор между поршнем и гильзой в верхнем поясе; St, - зазор в сопряжении поршень - кольцо по высоте канавки поршня; Sc — зазор в стыке поршневых колец.
В практических задачах нередко допускается возможность существования нескольких СП в одном объекте, причём некоторые из них могут встретиться в комбинации друг с другом. Поэтому целесообразнее рассматривать не только отдельные СП, но и их комбинации [49]. На основе проведённого анализа можно выделить следующие состояния ЦПГ:
Si — нагар на ЗЦ и закоксовка КПК с заклиниванием в канавках поршня из-за попадания в цилиндр смазочного материала в результате износа маслосъёмных и компрессионных ПК; Su — нагар на ЗЦ и закоксовка компрессионных ПК из-за попадания в цилиндр смазочного материала в результате износа масло-съёмных и компрессионных ПК и потери их упругости; Sui — износ основных сопряжений ЦПГ, превышающий предельные значения; Siv - разрушение компрессионных ПК в результате их износа и потери упругости; Sy - износ компрессионных ПК; Syj - нагар на ЗЦ и закоксовка компрессионных ПК из-за попадания в цилиндр смазочного материала в результате износа мас-лосъёмных ПК и потери их упругости; Svn — нагар на зеркале цилиндра и закоксовка компрессионных ПК вследствие неправильной регулировки топливной аппаратуры, использования некачественного топлива или попадания в цилиндр спиртосодержащей охлаждающей жидкости в результате нарушения герметичности прокладки головки блока цилиндров в зоне цилиндра или коробления привалочных поверхностей головки и (или) блока цилиндров; Sym - разрушение компрессионных ПК из-за работы ЦПТ в условиях сухого трения, в результате износа основных сопряжений ЦПГ, превышающего предельные значения; Six — нагар на ЗЦ и закоксовка ПК из-за попадания в цилиндр смазочного материала в результате не герметичности маслосъем-ных колпачков клапанов ГРМ или не герметичности уплотни-тельных колец турбокомпрессора; Sx разрушение днища поршня;
Sx/ - задиры на ЗЦ из-за работы ЦПГ в условиях сухого трения в результате износа основных сопряжений ЦПГ, превышающего предельные значения; SXJI — исправное состояние ЦПТ.
Разработка альтернативного метода статистического распознавания
Доминирующая комбинация ДП выбранная с использованием теоремы Байеса и применяемая при диагностировании будет обладать глубиной поиска отказа достаточной для выявления статистически часто встречающихся дефектных состояний из установленного нами ряда (п.п. 1.2). Вместе с тем процесс выявления данных состояний, предполагающий обязательное обследование по всем ДП комбинации, значительно увеличивает общее время простоя автомобиля.
Это тем более не оправданно при возникновении любого из состояний SHI, SIV, SVIII, Sx и SXi, перевод из которых в ИС (SXn) возможен только путём разборки и дефектации (РЗБ), в рамках которой всегда определяется конкретное состояние ЦПГ с последующим её восстановлением. В этой ситуации задача ТД по существу сводится к обоснованию необходимости разборки ЦПГ, то есть делению технического состояния на два типа (дихотомия): РЗБ и группу других состояний. Причём, такое деление должно быть свободным от диагностических ошибок, что свойственно применению доминирующей комбинации ДП по методу Вальда, который используется для дихотомии общего технического состояния на ИС и НИС.
Использование известного метода последовательного анализа позволяет обосновать отказ от разборки технической системы, при достоверно установленном ИС. Вместе с тем, из вышеизложенного следует, что достоверного распознавания неисправного состояния недостаточно для обоснования необходимости разборки ЦПГ, одинаково, как и для обоснования применения БРТ. Отсюда возникает целесообразность дихотомии не только общего технического состояния, но и НИС на РЗБ и БРТ. Поэтому обоснуем альтернативный метод статистического распознавания, в основу которого положим следующие два понятия:
двухуровневая дихотомия - дихотомия общего технического состояния с последующей дихотомией неисправного состояния, в случае его достоверного распознавания;
дихотомия неисправного состояния - деление достоверно установленного неисправного состояния на две группы дефектных состояний: требующих и не требующих разборки технической системы для её перевода в ис 61 правное состояние.
Исходя из вышеизложенного, становится очевидным, что для решения основных задач диагностирования ЦПГ при эксплуатации машин по техническому состоянию, необходимо выбрать доминирующую комбинацию ДП, с глубиной поиска отказа достаточной для обеспечения двухуровневой дихотомии, и разработать технологию её применения.
В общем случае технология диагностирования машин включает [5]: ТСД и техническую документацию по их использованию (инструктивную часть); последовательность (алгоритм) диагностирования (технологическую часть); справочные данные по номинальным, допустимым и предельным значениям ДП (справочную часть).
Очевидно, что при использовании комбинации справочная и инструктивная часть, как правило, остаётся неизменной для каждого из ДП. Разработка новой технологической части, в этом случае, сводится к установлению последовательности обследования в алгоритме по параметрам комбинации (ранжирование ДП).
Установлено, что комплексной задачей диагностирования ЦПГ при эксплуатации машин по техническому состоянию является минимизация её трудоёмкости при соблюдении заданной глубины поиска отказа. Этого можно достичь в том случае, когда всего один ДП из выбранной комбинации позволит достоверно идентифицировать SHc (рис. 2.6), то есть когда длительность обследования объекта будет минимальна. Поэтому первым по рангу, следует назначить ДП, обладающий наиболее высокой информативностью дихотомии общего технического состояния.
Анализ известных статистических методов распознавания (п.п. 1.4) позволяет сделать вывод, что значения апостериорных вероятностей состояний объекта, вычисленных по теореме Байеса (1.7), является наиболее полной и объективной характеристикой информативности ДП и их комбинаций, так как именно они характеризуют внешнюю реакцию объекта на внутренние его изменения [89].
Очевидно, что первым по рангу из множества ДП (таблица 2.3) следует выбрать тот, у которого апостериорная вероятность ИС в случае его проявления P(Sl!CIDj) или не проявления P(SlIC I Dj) превышает доверительный уровень распознавания равный 0,9 (90%). В случае если таких параметров окажется несколько, предпочтительным будет тот, у которого такая вероятность ближе к 1 (100%), так как с формальных позиций он будет обладать большей информативностью и большей достоверностью диагноза состояния объекта выданного с использованием данного параметра [89].
Анализ результатов эксплуатационных исследований
На основе результатов (приложение 2), объем которых обоснован соблюдением условия (3.2) (табл. 4.4), при принятом коэффициенте вариации иприн= 0,4 (п.п. 3.3), была составлена диагностическая матрица, приведённая в табл. 4.5.VВ соответствии с принципом «свободы выбора» (п.п. 1.3) примем значение Осв 2, так как апостериорная вероятность обеих параметров больше 0,9. Комбинации ДП при q = 2 и их апостериорные вероятности приведены в табл. 4.7 и 4.8. На данном этапе обработки полученной информации также не исключалось, что ни одна комбинация из двух ДП, включающая D6 или D3 не будет отвечать условиям дихотомии второго уровня.Так как выбор первого по ранжированию ДП в данном случае затруднён, рассмотрим возможность обеспечения дихотомии второго уровня как для комбинаций ДП, включающих D3 (таблица 4.7), так и D6 (таблица 4.8).
На основе данных, представленных в табл. 4.6, 4.7 и 4.8 и приложении 4 можно сделать следующие выводы:
- информативность дихотомии первого уровня у параметра D$ выше, чем у D3, и ближе к 100%:
P(Siic/D6) = 0,968 P(Suc/D3) = 0.948. Кроме того, параметру D3 свойственен такой недостаток, как технологическая сложность диагностирования демонтированного ДВС (п.п. 1.3). Параметр D6 от данного недостатка свободен и может быть использован при ТД, как демонтированного так и установленного на машине ДВС, что отвечает поставленным в настоящей работе целям и задачам (п.п. 1.5). Поэтому De целесообразно использовать в качестве первого по рангу параметра доминирующей комбинации;
- дихотомию НИС могут обеспечить комбинации D3 D9 и D6 D9, так как события P(Si/D3D9) и P(Si /D6D9) отвечают условиям (2.35) и (2.36). В дан ном случае информативность D6 D9 выше, чем у D3 D9\
Y, P(SiEPT/D6D9) = 0,925 P(SiEFT / D3D9) = 0.902 0.9, при P(SucID6D9) = 0,045 P(Sttc! D3D9) = 0.069 0.1, и
P(SiP3B/D6D9) = 0,030 J] P(SiP3E/D3W) = 0.029 0.1, где к SiEPTотносятся 5"/, 5#, Sv, Syi, Syn и Six (п.п. 1.2). Поэтому комбинация D6 D9 является доминирующей, в которой параметр D9 подобно параметру D$ одинаково реализуем при ТД демонтированного и установленного на машине ДВС. К тому же Dp однозначен для состояний Sx и Sxi, поэтому ситуация, где
]Г P(SiP3B I D6D9) P(SiP3r I D2D9) не снижает информативности данной комбинации при обеспечении дихотомии второго уровня (рис. 4.11);
- в связи с вышеизложенным, не исключается использование на практике комбинации D3 Dg в рамках заявочного диагностирования ДВС автомобилей сельхозназначения;
- комбинация ДП D3 D2, для которой P(SiEPT /D3D2) = 0,81, при
Р(Sue/D3D2) = 0,19 и P(Sip3B / D3D2) = 0 обеспечивает дихотомию второго уровня, но её информативность ниже доверительного значения 0,9. Данная комбинация реализована технологией диагностирования ЦПГ и ГРМ анализатором герметичности цилиндров АГЦ-2 [4,47,128,132] и, в случае повышения информативности, чувствительности и снижения погрешности данного ТСД, могут быть обеспечены идеальные условия для многоуровневой дихотомии в рамках ресурсного диагностирования [86]:
Y P(SiEPT ! D3D2) 0,9, при P(Suc ID3D2) 0,1 и ]Г P(SiP3E/D3D2) = 0.
Исходя из сделанных выводов, в качестве доминирующей комбинации выберем D6 Dg, так как в настоящий момент только она реализует поставленные цель и задачи исследований. Первым по рангу примем D6, вторым Dg.
С целью формирования алгоритма диагностирования доминирующей комбинацией обозначим границы зон последовательного анализа для параметра Dc на основе полученных при эксплуатационных исследованиях его значениях (рис. 4.12).
Для параметра Dg характерно то, что он не имеет зон ложной тревоги и пропуска дефекта, так как является органолептическим и характеризуется только наличием или отсутствием дефектов. Поэтому дихотомия достоверности решения о БРТ или достоверности решения о РЗБ в данном случае не является необходимой (рис. 2.8). Указанное приводит к снижению времени диагностического процесса, что в рамках цели и задач настоящей работы является весьма желательным.
Технико-экономическая оценка результатов для предремонтного диагностирования ДВС
Экономический эффект от внедрения результатов работы на ПТС в рамках предремонтного диагностирования достигается тремя путями:
- снижение продолжительности ремонта при достоверном установлении неплотности надпоршневого пространства в результате потери герметичности ГВЦ и ЦПГ;
- снижение продолжительности ремонта при достоверном установлении неплотности надпоршневого пространства в результате потери герметичности ГВЦ;
- снижение продолжительности ремонта при достоверном установлении неплотности надпоршневого пространства в результате потери герметичности ЦПГ.
В этой связи, экономический эффект от внедрения высокоинформативного предремонтного диагностирования на ПТС можно получить за счёт сокращения средней продолжительности ремонта tKp и трудозатрат Ткр на один ДВС. Сокращение tKp повлечёт за собой увеличение годовой программы предприятия и производственной мощности участка ремонта ДВС, что, в свою очередь, увеличит годовую прибыль предприятия.
Внедрение предлагаемой технологии предремонтного диагностирования позволит снизить себестоимость КР ДВС и повысит качество обслуживания клиентов ПТС. Такие конкурентные преимущества привлекут потребителя и позволят в действительности увеличить годовую производственную программу [9].
Рассчитаем критерии эффективности на примере ООО «Сервисавторе-монт» г. Саратова.
Рассмотрим случай одновременной неплотности ГВЦ и ЦПГ, на который приходится 3% от общего числа ДВС поступивших в ремонт (приложение 2).
Внедрение разработанной технологии диагностирования изменяет маршрут движения деталей ДВС в процессе КР: взамен последовательного, используется последовательно-параллельный маршрут, обусловленный одновременным восстановлением деталей ГБЦ и ЦПГ (рисунок 5.3). Это достигается тем, что предложенная технология ТД позволит достоверно распознать одновременную неисправность обеих групп деталей (табл. 4.11).
Для расчёта средней продолжительности ремонта с использованием предлагаемой технологии диагностирования, определяем продолжительность восстановления ГБЦ и ЦПГ, затем меньшую из них вычитаем из общей продолжительности ремонта ДВС, так как эти работы будут проводиться параллельно. Ввиду того, что из предлагаемой технологии исключается демонтаж, так как в ремонт доставляется заранее демонтированный ДВС, и добавляется технология предремонтного диагностирования - необходимо также рассчитать их среднюю трудоёмкость.
Так как на предприятии производится ремонт разнотипных ДВС автомобилей сельхозназначения, то необходимо определить среднее значение трудозатрат и среднюю продолжительность ремонта двигателей всех типов, поступающих на это предприятие. Исходные данные и результаты расчётов приведены в таблице 5.8, из которой видно, что меньшей продолжительностью характеризуется восстановление деталей ГБЦ.
Таким образом, среднюю продолжительность ремонта tKpH-i одного ДВС, имеющего НИС ГБЦ и ЦПГ по предлагаемой технологии справедливо рассчитывать, как: где tKp.i - продолжительность по традиционной технологии, час; tZQ4 - продолжительность демонтажа/монтажа ГБЦ и восстановления её деталей, час; ідем - продолжительность демонтажа/монтажа ДВС, определяемых из расчета двух исполнителей, час; tdz - продолжительность диагностирования, час. Поскольку доля технических простоев в общих простоях автомобилей равна 0,85, то значение общих простоев может быть определено как Тпрн.общ = =47,5 / 0,85 = 55,8 час, что соответствует семи восьмичасовым рабочим дням.
Так как снижение простоев по предлагаемой технологии равно 25,9% (табл. 5.12), то средняя продолжительность простоев при использовании традиционной технологии оценивается как: Тпр.0вщ= 55,8 / 0,741 = 75,4 час, что примерно соответствует десяти рабочим дням.
С учётом двух выходных дней в неделю общий простой автомобилей в календарном исчислении при традиционной технологии может составить 12... 14 дней, а использование предлагаемой технологии диагностирования и РОВ снижают простои до 9... 11 календарных дней, что особенно для периода посевных или уборочных работ.
Проведенная оценка эффективности разработок для заявочного и предремонтного диагностирования в базовых хозяйствах ООО «Сервисав-торемонт» г. Саратова и ООО «Ягоднополянское», с. Ягодная Поляна, Та-тищевского района Саратовской области (приложение 8) подтверждена, что обусловливает необходимость их внедрения в процесс диагностирования автомобилей в сельскохозяйственных предприятиях и предприятиях технического сервиса.
1. Обоснован новый диагностический параметр — расход газа из картера выключенного ДВС при подаче сжатого воздуха в цилиндр с зафиксированным в верхней мертвой4 точке поршнем, с информативностью распознавания исправного состояния, достаточной для минимизации трудоемкости обследования ЦПГ P(SIfC ID6) О,9.Разработана математическая модель изменения обоснованного параметра в зависимости от износов деталей ЦПГ.
2. Разработана методика обоснования и использования доминирующей комбинации диагностических параметров, в рамках которой осуществляется обследование ЦПГ по принципу двухуровневой дихотомии: 1-й уровень- деление на исправное и неисправное состояния; 2-й уровень — деление неисправных состояний на требующие разборки и поддающиеся устранению с помощью безразборных ремонтных технологий. Для снижения числа ошибок при использовании комбинации доработан метод последовательного анализа, отличающийся от традиционного тем, что зона неопределенности решений делится на зоны ошибок 1 и 2-го рода.
3. Результаты стендовых испытаний подтвердили, что математическая модель предложенного параметра обладает достаточной степенью адекватности — расхождение опытных и расчетных значений 01ЩГ не превышает 10%.
Итоги эксплуатационных исследований подтвердили эффективность разработанной методики выбора доминирующей комбинации диагностических параметров. Также была подтверждена высокая информативность предложенного параметра при определении дихотомии 1-го уровня: P(S //C/D6)=0,968 0,9.B процессе эксплуатационных исследований выявлены его недостатки, заключающиеся в высокой трудоемкости диагностирования и невозможности учета утечек газа через неплотности кар-терного пространства. Разработано средство диагностирования, позволяющее исключить указанные недостатки путем использования вспомогательных диагностических признаков и более точного способа измерения расхода газов. Данное средство защищено патентом РФ. Для обеспечения дихотомии 2-го уровня определена доминирующая комбинация обоснованного в настоящей работе диагностического параметра с эндоскопическим осмотром цилиндра: ДЗ /ДД) =0,925 0.9, при
Д5ж/ОД)+2]Д51ЯВ/ДД)=а075 0,1.
4. Дня выбранной комбинации диагностических параметров на основе принципа многоуровневой дихотомии разработаны технологии заявочного и предремонтного диагностирования, позволивпше снизить простой двигателя автомобиля в среднем на 25,9 %. Годовой экономический эффект на ремонт одного двигателя для хозяйства эксплуатирующего парк автомобилей составил 22 858,94 руб., для ремонтного предприятия - 4735,45 руб. (в ценах 2010 г.).
