Закономірності систематичних відмов в автосамоскидах, що працюють у технологічній ланці по вивозу гірської породи на породні відвали вугільних шахт. Дослідження діагностичної моделі автосамоскида з метою отримання оптимального діагностичного забезпечення.
Аннотация к работе
Поряд із впровадженням та освоєнням нової високопродуктивної гірської техніки перед працівниками автотранспортних підприємств вугільної промисловості ставиться завдання щодо поліпшення використання наявного парку технологічного транспорту, зокрема автосамоскидів КРАЗ, що вивозять гірську породу на породні відвали вугільних шахт. Досвід роботи технологічного автотранспорту показує, що процесам технічної експлуатації автосамоскидів, що працюють у технологічній ланці з вивозу гірської породи на породні відвали вугільних шахт, приділяється недостатня увага. Систематичні перевантаження вантажної платформи автосамоскида, несвоєчасні заміни мастила спричиняють зниження ресурсу вузлів і зєднань, що загалом приводить до зростання кількості складних відмов в автосамоскидах. Таким чином, підвищення надійності, за рахунок удосконалювання засобів діагностування та технічного обслуговування і ремонту автосамоскидів, що працюють у технологічній ланці з вивозу гірської породи на породні відвали вугільних шахт, є актуальним завданням. Тема дисертаційної роботи була складовою частиною науково-дослідних робіт госпдоговірної тематики Міністерства палива й енергетики (договір № 15/42-07-03 «Підвищення надійності автомобілів КРАЗ - 6510, що працюють на породних відвалах»), договору «Про науково - технічне співробітництво» між Харківським національним автомобільно-дорожнім університетом і Державним відкритим акціонерним товариством «Добропільська автобаза» виробничого обєднання «Добропіллявугілля» Донецької області від 01.07.2002року, а також держбюджетної теми №02-53-04 «Теоретичні основи забезпечення надійності конструкцій (на прикладі автомобілів і тракторів)» згідно з рішенням Міністерства освіти й науки України №746 від 07.11.2003р.Для цього за результатами вибірки показників стану автосамоскида визначаємо функцію стану, новизна якої полягає у введенні параметрів , , що враховують вплив перевантаження автосамоскида та запиленості середовища , (1) де: - комплексна характеристика параметрів автосамоскида; - параметри ходової частини автосамоскида; - характеристики експлуатаційних умов, включаючи властивості та параметри полотна шляху; - параметри, що характеризують режими руху; - завантажувальний параметр вантажної платформи; За обчисленим значенням функції l, як сукупності: конструкційних , експлуатаційних , режимних , завантажувальних та агресивних впливів на параметри автосамоскида й процесу його руху, розраховуємо поточні значення цільових функцій: , , , , , , , де - узагальнена функція ходової частини автосамоскида; - узагальнена функція руху автосамоскида; v - швидкість руху автомобіля; - відносний радіус повороту; g - завантаження вантажної платформи; а - агресивність (запиленість) породного відвалу; Р - імовірність безвідмовної роботи автосамоскида. За результатами порівняння ухвалюємо рішення щодо подальшої експлуатації автосамоскида: при - експлуатація допускається в повному обсязі відповідно до технічних умов на автосамоскид; Впровадження технічних засобів діагностування, які враховують вказані параметри (1), дає потрібний ефект тільки за умови задоволення вимог пристосовності автосамоскида до діагностування.У дисертаційній роботі отримані нові наукові положення з вирішення актуального завдання підвищення надійності автосамоскидів, що працюють на породних відвалах, за рахунок удосконалювання засобів діагностування й технології технічного обслуговування та ремонту. Аналіз літературних джерел і нормативних документів показав, що існуюча практика технічного обслуговування та ремонту автосамоскидів, які працюють на породних відвалах вугільних шахт, не враховує умови експлуатації. На підставі статистичного аналізу відмов встановлено взаємозвязок між виникненням відмов і впливом запиленості породного відвалу, при цьому встановлено, що фактичний рівень надійності автосамоскидів складає: середній наробіток на відмову становить 1903 км, середні простої в ремонті становлять 54 дня на рік, а для забезпечення безвідмовної роботи застосовують чотирикратне резервування автосамоскидів. Запропонована діагностична модель автосамоскида, при оцінці сукупності діагностичних параметрів, враховує завантаження платформи автосамоскида та запиленість породного відвалу.
План
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Вывод
У дисертаційній роботі отримані нові наукові положення з вирішення актуального завдання підвищення надійності автосамоскидів, що працюють на породних відвалах, за рахунок удосконалювання засобів діагностування й технології технічного обслуговування та ремонту.
1. Аналіз літературних джерел і нормативних документів показав, що існуюча практика технічного обслуговування та ремонту автосамоскидів, які працюють на породних відвалах вугільних шахт, не враховує умови експлуатації. Це приводить до збільшення тривалості простоїв у ремонті від 14 до 54 днів на рік.
2. На підставі статистичного аналізу відмов встановлено взаємозвязок між виникненням відмов і впливом запиленості породного відвалу, при цьому встановлено, що фактичний рівень надійності автосамоскидів складає: середній наробіток на відмову становить 1903 км, середні простої в ремонті становлять 54 дня на рік, а для забезпечення безвідмовної роботи застосовують чотирикратне резервування автосамоскидів.
3. Запропонована діагностична модель автосамоскида, при оцінці сукупності діагностичних параметрів, враховує завантаження платформи автосамоскида та запиленість породного відвалу. На підставі отриманої діагностичної моделі розроблені бортові засоби діагностування стану технологічних автосамоскидів, які дозволили скоротити кількість відмов шляхом своєчасних технологічних впливів: двигуна на 11%, коробки передач на 5%, роздавальної коробки на 10%, підвіски на 6%, балансира на 16%, надрамника на 12%.
4. Запропонований критерій оптимізації періодів попереджувальних замін груп елементів на підставі мінімуму сумарних витрат при планових й аварійних ремонтах на одиницю наробітку автосамоскида шляхом перебору варіантів замін елементів у різних сполученнях, дозволив скоротити ремонтні простої автосамоскида на 66,7% (з 54 до 18 днів на рік).
5. Запропонована схема збирання та зберігання інформації (моніторингу) від діагностичних приладів в автосамоскиді дозволяє прогнозувати зміну технічного стану його вузлів та агрегатів, своєчасно планувати ремонтні впливи, при цьому коефіцієнт технічної готовності збільшився на 16,7% (від 0,65 до 0,78).
6. Економічна оцінка результатів теоретичних й експериментальних досліджень показала, що трудомісткість ремонтно-обслуговуючих впливів скоротилася на 12,5%, це дозволило зменшити резервування автосамоскидів, які працюють на породних відвалах, на 25% (від чотирикратного до триразового). Річний економічний ефект від впровадження запропонованих заходів склав 54760грн. 00 коп. на автосамоскид.
7. Теоретичні розробки дослідження надійності автосамоскидів прийняті для практичного використання автобазою державного підприємства «Добропіллявугілля» Донецької області, ХК «АВТОКРАЗ», а також Державним підприємством «Інститут машин і систем» Міністерства промислової політики Національної академії наук України.
Список литературы
1. Степанов А.В. Количественная оценка надежности новых и отремонтированных автотракторных двигателей / Дубинин Е.А., Молодан А.А., Степанов А.В. // Вестник харьковского государственного технического университета сельского хозяйства. - 2003.-Вип.17. С. 183-188 (здобувачем досліджено кількісну оцінку надійності відремонтованих двигунів)
2. Степанов А.В. Повышение надежности тормозной системы автомобиля путем введения информационно-обратных связей ее элементов / Степанов В.Ю., Степанов А.В. // Вестник ХНАДУ Сб. науч. тр. - 2003. Вып. 23 - С. 33 - 35 (здобувач запропонував систему функціональної діагностики для гальмової системи автомобіля шляхом введення інформаційно-зворотних звязків її елементів).
3. Степанов А.В. Факторы, влияющие на надежность грузового автомобиля при работе на породных отвалах // Автомобильный транспорт Сб. науч. тр. - Вып. 13.- Харьков, 2003.-С. 140-142.
4. Степанов А.В. Влияние физико-механических свойств перевозимых горных породна надежность грузового автомобиля // Автомобиле- и тракторостроение. Вестник НТУ «ХПИ» - 2004. - №2. - С. 115 -118.
5. Степанов А.В. Обеспечение надежности автотракторной техники использованием современных стратегий мониторинга и диагностирования. / Полянский А.С., Дубинин Е.А., Молодан А.А., Степанов А.В. // Технический сервис АПК, техника и технологии в с\х машиностроении. Сб. науч. тр. -ХГТУСХ. - 2004. - С. 111-118 (здобувач досліджував сучасну стратегію моніторингу для забезпечення надійності автомобілів).
6. Степанов А.В. Оценка показателей безотказности автомобилей КРАЗ, работающих на породном отвале угольной шахты. // Вестник ХНАДУ. Сб. науч. тр. - ХНАДУ. - 2004. Вып. 24. - С. 50 - 52.
7. Степанов А.В. Сезонное рассеивание показателей надежности автомобилей, работающих на породных отвалах шахт./ Полянский А.С., Степанов А.В. // Автомобильный транспорт. Сб. науч. Тр. - ХНАДУ. - 2004. Вып.15 (здобувач досліджував вплив кліматичних умов на надійність автосамоскидів, що працюють на породних відвалах).
8. Степанов А.В. Повышение надежности автосамосвалов применением устройства пылевого контроля в системе технической диагностики./ Полянский А.С., Степанов А.В. // Автомобильный транспорт. Сб. науч. Тр. -ХНАДУ.-2005. Вып.15 (здобувач запропонував пристрій пилового контролю для технічної діагностики автосамоскидів, що працюють на породних відвалах).
9. Степанов А.В. Повышение надежности автосамосвалов путем мониторинга их загрузки на породных отвалах./ Полянский А.С., Степанов А.В. // Вестник ХНАДУ. Сб. науч. тр. - ХНАДУ. - 2005. Вып. 30. - С. 30 - 32 (здобувач запропонував пристрій для автоматичного зважування вантажної платформи автосамоскида при завантаженні гірською породою на породних відвалах).
10. Степанов А.В. Принципы и структура адаптивной системы технического обслуживания и ремонта автотракторной техники./ Полянский А.С., Нестеренко А.А., Молодан А.А., Степанов А.В. // Вестник ХНТУСГ. Сб. науч. тр. - ХНТУСГ. - 2005. Вып. 40. - С. 110 - 117 (здобувач досліджував структуру адаптивної системи ТОР для автомобіля).
11. Степанов А.В. Исследование оптимальной периодичности ремонтов автосамосвалов КРАЗ, работающих на породном отвале. // Автомобильный транспорт. Сб. науч. Тр. -ХНАДУ.-2005. Вып. 17.
12. Степанов А.В. Обеспечение активной безопасности автосамосвалов на породных отвалах./ Полянский А.С., Степанов В.Ю., Степанов А.В. // Вестник ХНТУСГ. Сб. науч. тр. - ХНТУСГ. - 2006. Вып. 47. - С. 112-115 (здобувач запропонував механізм аварійної зупинки автосамоскида на породному відвалі).
13. Пат. 31744 Україна, МПК G06F 11/30 Система дистанційної діагностики технічного стану автосамоскида, що працює на породних відвалах вугільних шахт/ Полянський О.С., Степанов О.В.; заявник та патентоутримувач ХНАДУ. - №200712132; заявл. 02.11.2007; опубл. 25.04.08, Бюл. №8. - 4с. (Автором розроблена система передачі інформації з діагностичних пристроїв на компьютер механіка АТП).
14. Пат. 31745 Україна, МПК G01R 27/00 Пристрій діагностики забруднення мастила в агрегатах автомобіля/ Полянський О.С., Наглюк І.С., Степанов О.В.; заявник та патентоутримувач ХНАДУ. - №200712139; заявл. 02.11.2007; опубл. 25.04.08, Бюл. №8. - 4с. (Автором розроблено датчик знімання інформації про стан забруднення мастила та електронний блок обробки інформації).
15. Пат. 31746 Україна, МПК G01G 19/08 Система автоматичного вимірювання маси вантажу в автосамоскидах/ Полянський О.С., Степанов О.В.; заявник та патентоутримувач ХНАДУ. - №200712141; заявл. 02.11.2007; опубл. 25.04.08, Бюл. №8. - 4с. (Автором розроблено електронний блок обробки інформації та вихідної сигналізації).