ВЛИЯНИЕ СРОКА СЛУЖБЫ НА ПОКАЗАТЕЛИ ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН В ЭКСПЛУАТАЦИИ

Чтобы эффективно использовать парк транспортно-технологических машин необходимо знать, как изменяются во времени показатели работоспособности самих машин. Работоспособность техники определяется уровнем ее надежности. ГОСТ 27.002-83 дает такое определение надежности: «Свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования». Следовательно, надежность характеризует изменение качества изделия по мере его эксплуатации. Это – качество изделия, развернутое во времени.

По мере старения машины происходит изменение показателей надежности и технико-экономических показателей: уменьшается наработка на отказ; увеличивается время восстановления; снижается производительность; возрастают затраты на поддержание работоспособного состояния машины. Установление законов изменения этих показателей по времени позволит управлять уровнем работоспособности машины посредством технических воздействий, оптимизировать срок службы машины, и в конечном итоге эффективно управлять всем парком машин.

На основании анализа изменения показателей технического состояния транспортно-технологических машин, выполненных многочисленными исследователями, можно сделать следующие выводы:

• снижение годовой наработки экскаваторов составляет 2,3…4,2 %, бульдозеров 1,1…2,4 %;
• падение часовой производительности экскаваторов – 1…3 % в год, бульдозеров 0,6…1,5 %;
• возрастают затраты: на (технические обслуживания и ремонты) ТОиР на 2…5 %, эксплуатационные затраты на 1…3,4 %, годовые суммарные затраты на 3…8 %;
• увеличиваются затраты на эксплуатационные материалы: на топливо – 0,5…1,5 %, на моторное масло и гидравлическую жидкость – 2…10 %;
• основную часть условно-постоянных издержек составляют отчисления на амортизацию (15…40 %), в переменной составляющей затрат большая доля приходится на ТОиР (до 35 %);
• в результате себестоимость машино-часа увеличивается на 5…10 % в год;
• уровень восстановления работоспособности, выраженный в коэффициенте готовности, после высококачественного капитального ремонта (КР) составляет 80…90 % новой машины или после предыдущего КР. Производительность с каждым КР снижается на 5…10 %;
• продолжительность каждого последующего ремонтного цикла сокращается на 10…20 %;
• стоимость первого КР составляет 30…50 % стоимости новой машины, затраты на проведение каждого последующего КР возрастают на 8…15 % по отношению к предыдущему, затраты на текущие ремонты и техническое обслуживание за каждый последующий ремонтный цикл увеличиваются на 10 %.

По мере старения машины изменяются ее надежностные характеристики (параметр потока отказов, коэффициент готовности и другие), контролируя которые методами статистического анализа, можно планировать мероприятия технической эксплуатации для поддержания этих характеристик в требуемых пределах.

На основании этих данных можно сделать вывод, что наработка и производительность в единицу времени падают с интенсивностью 1,1…4,2 % в год. Эти изменения достаточно хорошо (с адекватностью 0,92…0,98) описываются экспоненциальной зависимостью с параметром b = 0,012…0,048 год^–1 (параметр старения по наработке b_t, производительности b_Q и по затратам b_Z) (рис. 1):

            (1)

где Т_р.р(t) – продолжительность периода времени пребывания машины в работоспособном состоянии в рабочее время, год; Q(t) – наработка машины в единицу времени, год; t – возраст машины, год; b_t – параметр, характеризующий падение наработки с возрастом машины (параметр «старения» машины), год^–1; Т_р.р(1), Q(1) – наработка и производительность новой машины за первый год.

Рисунок 1. Изменение характеристик работоспособности строительных машин в процессе эксплуатации: T – шкала наработки, час; K – шкала коэффициентов; t – шкала срока службы машин, год; Т_р – период рабочего времени (планируемый фонд рабочего времени машины за отчетный период времени); Т_р.н.н – период рабочего времени, в течение которого машина находится на неплановом в ремонте; Т_р.н.п – период рабочего времени, в течение которого машина находится на плановом техническом обслуживании или в ремонте; Т_min – минимально допустимая наработка, соответствующая минимальному значению коэффициента готовности; t_c – срок службы машины; K_г^min – минимальное значение коэффициента готовности; K_г(t) – коэффициент готовности; K_т.и(t) – коэффициент технического использования; K_п.п(t) – коэффициент планируемого применения

Динамика отношения Т_р.р(t)/ Т_р.р(1) характеризует изменение коэффициента готовности машины. Тогда из формулы (1) следует, что

Следует отметить, что выражение (2) описывает усредненное изменение коэффициента готовности по времени, потому что значение показателя b_t определено как средневзвешенное по периодам интенсивного, неинтенсивного использования машины и хранения.Коэффициент готовности и наработка машины

Выше была рассмотрена структура коэффициентов готовности и технического использования машины. Однако, формула (1) не совсем адекватно описывает динамику наработки в первые годы эксплуатации машины. Согласно нашим исследованиям, наработка Т_р.р(t) незначительно изменяется в течение первых 2 – 4-х лет эксплуатации (рис. 2, линия 1), ее динамика в этот период описывается полиномом вида

Рисунок 2. Изменение наработки экскаватора ЭО-4125 в процессе эксплуатации:

1 – T_р.р(t)/ T_р.р(1) = –0,0068 · t ² – 0,006 · t + 1;

2 – T_р.р(t)/ T_р.р(1) = exp(–0,048 · t );

3 – T_р.р(t)/ T_р.р(1) = 1 – 0,037 · t .

Однако из-за незначительности влияния этого периода на общую динамику показателей эксплуатации машин и упрощения их моделирования в дальнейшем будем считать, что наработка изменяется согласно выражению (1).

Коэффициент планируемого применения, связывающий коэффициенты готовности и технического использования, уменьшается с возрастом машины, так как для поддержания требуемого уровня работоспособности необходим больший объем плановых технических воздействий, т. е. Т_р.н.п будет возрастать на 5…10 % в год [1, 2].

Список литературы:

1. Репин С.В. Поддержание требуемого уровня надежности строительных машин в эксплуатации // Materiały trzeciego międzynarodowego seminarium naukowego zwiększenie efektywności procesów prezemy stowych i budowlanych. Częstochowa. – 2005. – S. 16–22.
2. Репин С.В. Концепция эффективности эксплуатации строительных машин // Строительные и дорожные машины. – 2007: № 2. – С. 27–31; № 4. – С. 21–25.[schema type=»book» name=»ВЛИЯНИЕ СРОКА СЛУЖБЫ НА ПОКАЗАТЕЛИ ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН В ЭКСПЛУАТАЦИИ» author=»Репин Сергей Васильевич, Зазыкин Андрей Вячеславович, Ховалыг Настык-Доржу Кызыл-Оолович» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-04-22″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_ 28.03.2015_03(12)» ebook=»yes» ]