автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Комплексная оценка надежности и эффективности использования самоходных уборочных машин

г " ' л п

> Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия

Or ¡»J rM^!. L U ..¡'л!

На правах рукописи

БОРОЗНИН Владимир Алексеевич

КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕН1 ' НАДЕЖНОСТИ И ЭФФЕКТИВНОСТИ Ж ЪЗОВАНИЯ САМОХОДНЫХ УБОРОЧ МАШИН

(на примере трансмиссии ком* JK-100)

05.20.03 — Эксплуатация, восе и ремонт сельскохозяйственно».

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Волгоград 1994

Диссертационная работа выполнена ил кафедре «Сельскохозяйственные машины и механизация животноводства» Волгоградского сельскохозяйственного института.

II а у ч п и с р у к о в о д и т с л и: доктор технических наук, профессор |Л1ор<ио» Л. X. |, кандидат технических паук, доцент Рыбкин II. П., кандидат технических на)к профессор Федякин и. II.

О ф п ц и а л ь н и е о п п о п е п т и — доктор технических наук, профессор Заднепроискнй Р. П., кандидат технических наук, старший научный сотрудник Попов Г. Г.

Ведущая организация — Волгоградский областной комитет по сельскому хозяйству.

Защита состоится « » [Л^ИЗ _ 19 г.

У О

в _* ь-7 _ часов на заседании специализированного совета

К 120.56.02 при Волгоградском сельскохозяйственном институте по адресу: 400041, г. Волгоград, ул. Институтская, 8. ВСХИ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан « » _ 1991 г.

Ученый секретарь специализированного совета кандидат технических наук профессор В. И. Федякнн

ОЩАЯ лАРАК'ГЬРМСТША РАЬОГЫ

Актуальность темы. Наряду с разработкой внсокопроизво-ительных самоходных уборочных машин (СУМ) все острее вста-т вопрос о их надежности как об одном из основных резервов овышения производительности,сокращения сроков уборки, способ-твующих заготовке высококачественных кормов, сокращения по-ерь.

Надежность машин, как известно, закладывается при конст-уировании и изготовлении, но проявляется и реализуется толь-о в процессе эксплуатации, поэтому перед инженерной службой ПК стоит сложнейшая задача поддерживать экономически целесо-бразный уровень надежности, характеризуемый максимумом коэ<^ ¡ициентов оперативной готовности, технического использования, охранения эффективности и минимумом средних суммарных из-,ержек, отнесенных к наработке и течение заданного периода сезона). Чтобы оперативно решать эту задачу, необходимо рас-юлагать объективной информацией о <{ак'горах, влияющих на на-;ежность этих машин в условиях реальной эксплуатации. Именно ,нализ реальных данных позволяет разработать комплекс мероп-1иятий по совершенствованию как самого процесса эксплуатации, ак и технологии изготовления и проектирования этих машин,их фрегатов и узлов. Таким образом, получение необходимой обрат-1оИ связи эксплуатационников с конструкторскими бюро и заво-1ами-изготовителями приобретает важное значение.

Работа является частью исследований по теме О.с.х.ЮО.

Цель исследования. Разработка эксплуатационных, технологи-геских и технических мероприятий повышения эг{ч[)ективности иссле— девания СУМ на основе оценки фактического уровня надежности •рансмиссии этих машин в реальных условиях эксплуатации в хо-¡яйствах Волгоградской области.

Объекты исследования. Самоходный кормоуборочный комбайн [СК-100, зерноуборочный комбайн СК-6П "Колос", узлы и агрегаты их трансмиссий.'

Методика исследования. В соответствии с целью и задача-ел работа была разделена на трк этапа:

- к -

сбор статистической информации о фактическом уровне надежности трансмиссии СУМ и их использовании в реальных условиях эксплуатации;

обработка статистической информации и оценка фактического уровня надежности трансмиссии СУМ;

оценка эффективности использования СУМ в зависимости от уровня надежности трансмиссии при внедрении предлагаемых эксг луатационных и конструкторско-технологических мероприятий.

Обработка статистической информации проводилась по сущес вующим методикам на ЭВМ с использованием теорий вероятностей, математической статистики и массового обслуживания.

Научная новизна. Получена эмпирическая зависимость (коэ<3 фициент приведения ) для приведения полученных статистических данных различными видами наблюдений к одной общей системе, пс воляющей усовершенствовать методику сбора информации и увеличить ее объем. Разработана и опробирована математическая модель оценки надежности по средней наработке на., откаг. системы, состоящей из -го количества последовательно соединенных вое станавливаемых элементов, которая позволяет учитывать любые законы распределения наработки на отказ элементов, составляющих данную систему. Дана количественная и качественная оценк реального уровня надежности элементов трансмиссии СУМ.Выявле» зависимость эффективности использования СУМ (производительности, потерь продукции, остаточного ресурса) от надежности их отдельных деталей, узлов и агрегатов.

Практическая значимость. На основании проведенной оценю фактического уровня надежности трансмиссии СУМ разработаны р( комендации по совершенствованию:

а) процесса эксплуатации

- обоснован рациональный режим работы СУМ в период заготовки кормов с учетом ликвидации простоев по организационным причинам и техническим отказам;

- усовершенствована система контроля за качеством выполняемых технологических операций и потерями продукции;

- предложены мероприятия по совершенствованию организации и технологии проведения ТО (безразборная диагностика), ог тимизации и планированию запасных частей;

б) конструкции, технологии изготовления, сборки и ремонта (механизм контроля уровня масла в баке, повышение жес кости рамки крепления, повышения надежности сварных швов и

- 3 -

¡аса, способы и режимы восстановления узлов). Полученные показатели надежности могут быть исходным мате->м для разработки нормативно-технической документации по :ности элементов транс мисси СУМ и руководства по эксплуата-I ремонту этих машин.

Апробация. Основные положения диссертационной работы доло-и одобрены на кафедре "Эксплуатация машинно-тракторного »", ежегодных научно-технических конференциях профессорско-здавательского состава и конференциях молодых ученых и спе-1СТов Волгоградского СХ>1 (1У80...1УУ4 гг.), на научнс-тех-:ком совете комитета по сельскому хозяйству Волгоградской ;ти (1УУ4 г. ). В полном объеме диссертация рассмотрена на -ю-теоретическом семинаре по механизации сельского хозяйст-элгоградского СХИ г. ).

Реализация результатов исследования. Теоретические выводы этические рекомендации приняты в ГСКЬ по машинам для убор-зрьовых культур и самоходным шасси (г.Таганрог). Рекомен-и организационно-эксплуатационного и ремонтного характера овышению надежности и эффективности использования СУМ внед-в совхозах "Россошинский" /'Советская Россия"."Память Ле-","Куэьмичевский","Городищенский","Котлубань" Городгацен-о района Волгоградской области и в Ьыковском РГП.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных т, в том числе с научно-исследовательских отчета. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, глав, выводов, списка литературы, включающего МО наи-ваний и 3 приложений. Работа изложена на № страницах полисного текста, содержит 2.5 таблиц и 32 рисунка .

ОСНОВНОЕ, СОДЬРлАНКЬ РАБОТЫ

Во введении изложено обоснование актуальности темы дис-ационной работы, новизна и практическая ценность положений, (Симых на защиту.

В первой главе проведен обзор литературы и научно-иссле-(тельских работ, посвященных проблеме надежности сельскохо-:твенноЙ техники и повышению эффективности ее использования, звные теоретические разработки и экспериментальные исследо-!Я в этой области принадлежат таким ученым, как В.Я.Анило-

вич, и.Н.Артемьев, ¿иМ.Ьеленький, Н.К.Бескопыльннй, Ь.В.Гне ко, ю.В.Гриньков, Ji.lv:.Грошев, Л.С.Ермолов, С.А.Иофинов, М.И Кан, В.А.Колтунов, Н.П.Коробко, В.М.Кряжков, А.Ь.Кубарев, Р Кугель, Э.Г.Липовецкий, А.Л.Морозов, Ь.В.Проников, Г.Г.Попо И.П.Рыбкин, А.й.Ряднов, А.М.Селиванов, Ь.С.Свирщевский, В.И федякин, Я.Б.Шор и др.

Рассмотрены требования, предъявляемые к уровню надежно СУМ и их элементов, дана краткая характеристика современных пов трансмиссии СУМ и условий их эксплуатации.

На основе проведенного обзора и анализа литературы сфо лированы следующие задачи исследования:

- выбрать и обосновать необходимую номенклатуру показа лей надежности трансмиссии СУМ и методы их оценки;

- установить теоретические законы распределения отказо лов и агрегатов трансмиссии в зависимости от наработки маши и разработать математическую модель оценки надежности транс сии СУМ как системы в целом;

- выявить наиболее типичные отказы трансмиссии, причин характер их возникновения;

- дать сравнительную характеристику уровня надежности миссии с ГСП (гидростатический привод) и механической ступе той трансмиссии;

-определить реальный (реализуемый) уровень надежности миссии СУМ в условиях их рядовой эксплуатации и дать ее ко чественные характеристики безотказности, долговечности, рем пригодности и сохраняемости;

- разработать мероприятия конструкторского, технологич го, ремонтного и эксплуатационного характера, повышающие на, ность и эффективность использования СУк.

Во второй главе "Теоретические предпосылки к определен обоснованию показателей надежности трансмиссии СУМ" на осно анализа существующих показателей надежности машин и их эле тов предложена комплексная схема оценки, позволяющая проел логическую цепочку сбора и обработки статистической информа объе^ивно выбирать наиболее значимые показатели надежности устанавливать их взаимосвязь с эффективностью использования

Сбор статистического материала проводился в реальных У' виях эксплуатации с использованием трех видов наблюдения -тоянного (сплошной хронометраж), периодического (выборочный

летрахс) и разового - корреспондентского метода, для приведе-I всех полученных статистических данных по этим видам наблю-шМ к одной общей системе была найдена (путем перебора различ-: вариантов по специальной программе на ЬВЦ) эмпирическая за-:имость (коэффициент приведения [I )

ц=ц0-ехр

Л -Л

ое

; р0 -коэффициент приведения для периода Д0 ;

Л - период времени, через который проводился опрос,дни;

Д0 - продолжительность периода, в течение которого верность воспроизводимых событий равна 1, дни;

&/ - показатель /'-ой группы сложности и £/=1,2,3.

Анализ эксплуатации СУм (рис.1) показывает, что наиболь-| влияние на эффективность их использования оказывают показа-[И безотказности (средняя нараоотка на отказ Ц , вероят-ть безотказной работы /-*($)), ремонтопригодности (среднее ;мя восстановления и вероятность появления отказа _ г\(х) ) 1слговечности (средний ресурс у -го элемента ).

1чем, самым значимым показателем, по нашим данным, является ¡дняя наработка на отказ.

Как правило, для описания распределения наработки на отказ следователи (для облегчения решения ) выбирают один из трех :онов распределения: нормальный (¿НР), экспоненциальный (УоР), ¡булла-Гнеденко (¿Ра), что в значительной степени снижает ■товерность оценки, поскольку, как показывает практика, нара-:ка на отказ системы с & -ым количеством последовательно сое-1енных восстанавливаемых элементов, к которой относится тран-юсия СУМ, описывается не каким-то одним из выше названных :онов распределения, а их композицией.

Нами предложена математическая модель, позволяющая учиты-'ь любой закон распределения наработки на отказ у -того гмента трансмиссии СУМ, которая в общем виде име.ет вид

оо

эо

ЭО I 'эо ! ' ЭО_1 ГЬл Т

С

- элемент и система в работоспособном состояв и производит работы;

- элемент и система в неработоспособном состой нии (отказ );

- элемент в работоспособном состоянии, но раб( ты не производит;

- периодическое техническое обслуживание.

/ £ 3 ^ с - элемент системы; система элементов в це;

ЭО - эксплуатационный отказ;

РО - ресурсный отказ; ПТО - периодическое техническое обслуживание.

Рис.1. Модель эксплуатации системы с А* - ым количеством восстанавливаемых элементов

ос Л*

¿?> | \riPj

где //(//)- вероятность безотказной работы мента,

Переходя к конкретным законам, получим

/

-того эле-

Г°°Г * -X Н « '

6Н \Леки-Ле

с 1 . м У'

1

--1 ^у^

2 а

е/Н

<&1

•т Р

Данный интеграл может быть решен разложением подынте-

>К1

трального выражения в ряд, поэтому окончательно

, I

= ПАЛ

л т

¿Я +

1 т

с/х

,е количество элементов системы трансмиссии;

Я - количество элементов системы,показатели на-жности которых подчиняются ЭЬР;

м - количество элементов системы, показатели на жности которых подчиняются ¿¡РВ;

количество элементов системы, показатели на ясности которых подчиняются 6НР ;

<

7 J

ОО

- .2

- таоулированная функция Лапласа } уУ. наработка СУМ; ф - среднеквадратическое отклонение наработки на ,'каз / -го элемента системы;

Л/- интенсивность потоки отказов / -го элемента системы;

Qf - математическое ожидание наработки на отказ / -го элемента системы;

¿>j - параметр 3FB для у -го элемента системы.

Среднее время отыскания и устранения отказа в зависимости от наработки на отказ определяем по следующей формуле

гмт.. хгоЩ^Щ

где Qy - средняя наработка на отказ у' -го элемента системы;

у'^/'^ ~ Д°ля отказов соответственно 1, Л и Iii группы сложности / -го элемента системы;

оперативное время устранения эксплуатационного отказа "/'-го элемента, соответственно 1,0 и Ы группы сложности.

Влияние уровня надежности отдельной системы СУМ на эффективность их использования находим по коэффициенту сохранения эффективности

QM

^ЭФ =

Qc(//) (//)-4 +/■(¿Н] '

где - коэффициент, характеризующий уровень организации ра

бот и ,1. лю времени основной работы от времени эксплуатации.

Анализируя полученное выражение, нетрудно заметить, что ^Эф-^люх при <х'- + -- » причем

при

В третьей главе "Методика сбора статистической информации, оценки фактического уровня надежности и использования СУМ в рядовых условиях эксплуатации" определены программа и объект исследования. г

Наблюдения проводились по планам и¥А4 V» Т)^ • и согласно которым было определено минимальное количество наблюда емых машин {/V =14 в течение 5-ти сезонов) и зафиксированных от казов (#7^50 ) при доверительной вероятности|3 =0,80.. .С,У0 и относительной ошибке О =0,15.

Исследования использования СУМ в условиях реальной эксплуатации проводились согласно методам оценки, изложенным в ГОСТ.

По результатам полученной статистической информации прово-

-Дулась характеристика отказов, выявление наиболее типичных

них, распределение их по узлам и агрегатам системы, клас-фикация по причинам возникновения, группам сложности и особам устранения. Лилее по стандартным методикам прово-лась оценка показателей надежности как отдельных узлов ансмиссии, так и в целом ее, а также динамики вариации этих казателей в зависимости от наработки СУМ.

При уборке кормовых и зерновых культур в процессе иссле-ванин выявлялась зависимость между урожайностью и сроками орки и учитывались потери продукции (по массе, качеству и д.).

В четвертой главе изложены результаты исследования пользования СУМ и оценки показателей надежности их трансмиссии.

Наблюдения за работой 41 комбайна КСК-100 и Ъ'с зерноубо-чных комбайнов СК-6П "Колос" в течение наработки ¿000 га, о соответствует 6...7 годам эксплуатации в рядовых условиях зяйств Волгоградской области, позволили выявить основные казатели надежности и эффективности использования СУМ.

Установлено, что средняя наработка СУМ в процессе эксп-атации постоянно изменяется, причем максимум ее приходится , второй год эксплуатации и составляет 4к.8 га у КСК-100 и 8 га у СК-6П "Колос". К шестому году эксплуатации она снижа-ся соответственно на Зс,4% и относительно среднесезон-IX наработок 317 га и ¿80 га.

Продолжительность уборочного периода у этих машин соот-:тственно равна 45...53 и 18. ..¿3 дням. По интенсивности у ¡К-100 выделяются два периода с 8 по ¿0 день {заготовка се-<жа - коэффициент использования смены Т = 0,6<б... О, 75 ) и ¿6 по 4к день (заготовка силоса 7" = 0,6...0,73 ).СК-6П [олос" наиболее интенсивно используется с 8 по ¡¿Ой день Т = 0,53. ..0,62).

Время основной работы КСК-100 составляет 30,0*.% ,СК-6П Солос" - 35,12/2 в общем балансе дневного фонда времени эксплу-гации. Наибольшие потери времени приходятся на устранение эхнических отказов соответственно '¿1,У4'А и 15 ,У?% и органи-¿ционные простои - ¿0,041„ и 17,06^.

Потери зеленой массы кукурузы при уборке ее в оптималь-ае сроки (8...10 дней) составляют в количественном выраже-ии АУс = 1,67/», в качественном Л/7С = 1,5% (на день адержки) от урожайности. При дальнейшем растягивании сроков

уборки

а11с-1,5

где лЛ - разность между фактическим и оптимальным периода ми уОорки, дней.

Результаты исследований показывают, что системами, опре деляющими уровень надежности, являются: у КСК-100 жатвенная часть, трансмиссия и механические передачи, на которые прихо дится 67,7% от всего количества отказов, у СК-6П"Колос" - мо лотилка, очистка, трансмиссия и несущая система - 43,?/з. В связи с этим в работе дана детальная оценка надежности транс' миссии КСК-100, на-которую приходится 11с,13/° всех отказов ма шины, что составляет 16,времени и 1ъ ,ЪУ° трудоемкости их устранения.

для определения взаимовлияния надежности отдельных узло] и агрегатов КСК-100 и выявления наиболее типичных отказов, трансмиссия была расчленена но семь отдельных элементов, дня каждого из которых были определены среднее количество откаао] и доля их </4) в общем количестве, среднее время уст» ранения одного отказа _ , средняя нараоотка на отказ

и параметр потока отказов СО! .которые представлены в таблиц«

лнализ данных таблицы показывает, что менее надежными узлами трансмиссии КСК-100 являются шланги и уплотнения, гидронасос и механическая трансмиссия.

Проведенная классификация отказов по причинам возникновения, группам сложности и способам устранения позволила сделать вывод о том, что из-за несовершенства конструкции трансмиссии у КСК-100 возникает 41,6/4, у СК-6П "Колос" - ¿4/4 отказов; из-за низкого качества изготовления и нарушения технологического процесса сборки - кЬ и ЬУ/о и из-за нарушени* привил эксплуатации - и 57/о. Отмечено, что соотношение межд} отказами по причинам их возникновения с ростом наработки СУк не остается постоянным: у КСК-100 доля отказов по конструктивным причинам уменьшается, по производственным - в начальный период возрастает, затем уменьшается, а по эксплуатационным, напротив, а начальный период уменьшается, а затем резко возрастает, у СК-6П "Колос" доля отказов по кокструкти-

'Гаолица 1

Оценка и распределение показателей безотказности системы трансмиссии КСК-100 (наработка ¿ООО га)

Узлы и агрегаты ; mj \ Ьу,%\^у, V : ЩУг

Рамка крепления 0,93 18,® 6,60 3,0.10~3

Привод и управление 1,04 14,40 1,л4 181,4 3,7.10_3

Гидронасос Ок. '¿8,0'г 7,90 154,1 4,4.10"3

Шланги и уплотнения 1,48 ¿0,5 7 0,80 100,0 6.8.10"3

Гидромотор 0,69 9,51 1,87 ¿97,4 ¿,3.10"3

Механическая транс миссия 0,76 10,54 и. ,86 164,8 4,1.10"3

дополнительное оборудование По системе 0,30 7,л0 4,11 и, 13 5 ,86 48,6 ¿4,3.10":

7

ми,

II 1

< —{ 1

III )

400

500

1200

1600

2000 Н^га

Рис.^. Изменение среднего количества отказов трансмиссии КСК-100 в зависимости от наработки

- Хс -

виым и производственным причинам уменьшается, по эксплуатационным - возрастает.

По группам сложности отказы трансмиссии КСК-100 распределились следующим образом: первая группа - 41, при наработке на отказ 73,5 ч; вторая группа - 41,55$ (У4,5 ч.), третья - 17,9$ (1У5 ,8 ч.). Характер юс изменения в зависимости от наработки комбайна представлен на рис.2.

По способу устранения отказы уалов и агрегатов трансмиссии КСК-100 распределились следующим образом (таблица 2).

В разделе приведена количественная характеристика таких свойств надежности трансмиссии, как безотказность»долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость. «

Расчеты показателей безотказности и / I«/ пока-

зали, что статистическими моделями, описывающими распределения наработок на отказ каждого из составляющих трансмиссию элементов, являются теоретические законы распределения: нормальный (рамка крепления, гидромотор, привод и управление), Вейбулла-Гнеденко (гидронасос) и экспоненциальный (шланги и уплотнения, механическая трансмиссия). Надежность трансмиссии в целом описывается композицией этих законов (рис.3).

.Значения средних наработок на отказ как отдельных элементов, так и трансмиссии в целом, изменяются в зависимости от наработки комбайна (рис.4). Причем минимум их соответствует наработке комбайна 800...1400 га, т.е. третьецу-четвертому году эксплуатации. Снижение наработки на отказ в этот период составляет ¿0...30% по сравнению с первым-вторым годом эксплуатации.

Установлено, что долговечность основных агрегатов и узло! КСК-100 (привод, гидронасос, гидромотор и механическая трансмиссия) подчиняется закону нормального распределения. Их средний ресурс соответственно равен 243,5 ч, 265,0 ч и 3335,0 ч.

Анализ данных по ремонтопригодности и сохраняемости (рис.5) позволяет сделать вывод, что среднее время устранения отказа трансмиссии f¿ , начиная с наработки 600 га, стабилизируется и находится в пределах 4,5...7,5 ч. Суммарное время устранения отказов с течением наработки комбайна резко возрастает, свидетельствуя о том, что при постоянстве трудоемкости отказов их количество увеличивается.

За оценочный показатель сохраняемости было принято время

Та о лица

Классификация отказов трансмиссии КСК-100 по способу их устранения

^именование фрегата

Восстановлением

:ремонт: свар-: кре-; ;ка ;пеж

регул

Всего

:Общее Замена:коли-:чество :отка-_ : зов

1ИЯ - 4к 8 к. 50 - 50

1ривод и уп-)авление кО 13 13 9 55 1 56

"идронасос 75 - 1 - 76 33 109

^идромотор 6 - 3 - 9 •¿8 37

Фланги и уп-ютнения - - 3 - 3 77 80

«еханическая ?рансмиссия л4 _ _ 8 Зк. 9 41

{ополнитель-юе оборудо-зание 1 1Ь 16 16

1о системе иб 70 ¿8 17 ¿4 148 389

% Зк.ЗУ 17,99 7,л0 4.38 61,96 38,04 100

№т 0,8 0,6 0,4

о;

V"

\ , \ ^ \\ я«?)

//-V \\\ -Ш)

•о —---—

4

га

Рис.3. Распределение Р(й »/(<2) в зависимости от наработки на отказ

подготовки агрегатов трансмиссии к эксплуатации после хранения (кривая 3, рис.5 ). Из рис.5 видно, что функция ш имеет ярко выраженный минимум при Н = 600 га и достаточно интенсивно возрастает с наработки 65 0 га, достигая 11,4 при Н = 2000 га. Это говорит о том, что в предсезонье агрегаты трансмиссии чаще ремонтируются.

Гидронасос является узлом, лимитирующим уровень надежности трансмиссии (табл.1). Для выявления причин выхода его из строя была проведена техническая экспертиза основных деталей. Было установлено, что наибольшее влияние на рабочие параметры насоса оказывает износ поверхностей таких сопрягаемых деталей, как приставное дно и распределитель, кате магическое ожидание скорости изменения зазора в этом сопряжении равна 0,061 мкм/га при среднем квадратическом отклонении 0,012 мкм/га. Сопоставление полученных экспериментальных данных зависимости рабочего давления от суммарного зазора в сопряжении "приставное дно-распределитель" гидронасоса и гидромотора и статистических данных зависимости рабочего давления от наработки СУМ позволили построить номограмму для определения остаточного ресурса этих агрегатов (рис.6).

Ü пятой главе "Эффективность использования СУМ в зависимости от уровня надежности трансмиссии" дана комплексная оценка фактического уровня эксплуатации и надежности функционирования °УМ путем определения таких показателей, как коэффициенты оперативной готовности Ло.г , технического использования ЛГТ.и , сохранения эффективности -Л^ф и средних удельных затрат на ремонт Су.з. , и выявления динамики их изменения в течение заданной наработки (Лс.г =0,35.. .0, 70, ЛГТИ =0,84. ..0,93 /'эо =0,78.. .0,98, Суз =0,19.. .1,04 руб/га }.

Анализ этих данных показывает, что оптимальным периодом эксплуатации трансмиссии СУМ, в течение которого сохраняются довольно высокие значения ^эф =0,88...0,98, является наработка 1000 га. Только за счет проведения своевременных и в полном объеме профилактических работ с узлами и агрегатами трансмиссии можно повысить эффективность использования СУй на '¿¿%.

На рис.7 представлена номограмма, позволяющая определить потери продукции (по массе и качеству л/7с ) в зависи-

мости от надежности СУ1*. Номограмма построена с использование!

ДО М 60 1280

6.0

4.0

2.0-

210 140 70

от / 0)Ш

>

Г

1

0,8 Р(Ю

0,6

0,4

0,2

400 аоо Ибо то . Н,га Рис.4.Изменение наработки на отказ

параметра потоки отказов СО (/?), вероятности безотказной работи Р(А)в зависимости от наработки комбайна И.

8,0

4,0

г >

/! : 2 Г \1 / а у Ф

' / / 1

1 ---- г ^

0 4 00 800 _ 1б00_

1- суммарное время устранения отказов трансмиссии^ ;

-среднее время устранении одного отказа трансмиссии

Ь ;

3 -время подготовки элементов трансмиссии прс-ле хранения Д

Рис.5. Изменение 7} , ^ и /с

трансмиссии комбайна в зависимости от наработки^.

га

Р =34,т Пках ' и вл®)

/¡>=22,04 т

3! Э 0 0 5 0 12 о /"С / / ч / ' 0/ / ж

/^остдСчЗ) /44, / //у

\ М4 хду

✓Ч/хХ

/

400 800

Л^,,- остаточный ресурс для сопряжения Д гидронасоса;

5 - зазор в сопряжении приставное дно - распределитель;

•/9л(5)- изменение высокого давления в зависимости " от зазора в сопряжении Д.

Рис.6.Номограмма для определения остаточного ресурса гидропривода по рабочему давлении

Рис.7. Зависимость потерь урожая ^ ^с и А Не от уровня .надежности СУМ

эмпирических формул

лХ=|.е г12+ж

+ а, 1]

где в - убираемая площадь, га;

И/ - количество СУк, шт.;

- часовая производительность СУМ, га/ч;

Х- время основной работа, ч;

- коэффициент, характеризующим повышение уровня надежности;

- суммарное время устранения отказов трансмиссии СУМ повышенном надежности, ч;

- доля высвободившегося времени в результате повышения надежности, которая приходится на время основной работы; __

71 - основное время работы машины с повышенным уровнем эксплуатации, ч;

эксплуатационное время, ч.

Номограмма позволяет раскрыть физическую картину мероприятий по повышению эффективности использования СУМ. Например если уровень надежности машины повысить за счет сокращения времени устранения отказов до V =0,5 или 0, то доля увели чится до ОС =0,436 или 0,48У. сто, в свою очередь, приведет к увеличению наработки на отказ на величину[/¿-(1-, что сократит сроки уборки при существующей нагрузке на комбайн (317 га) на 3,5 дня, потери продукции на в количественном выражении и на 5% в качественном.

Годовой экономический эффект от внедрения конструкторски: технологических, ремонтно-эксплуатационных мероприятий состав

УбУЗ руб/га.

ОЫдИЬ ЕМЮ,^

1.Теоретически оиссновано и экспериментально нодтверх-*о, что для оценки фактического уровня надежности систем

наиболее объективным показателем является неличина оред-\ наработки на откиз.

¿.Разработана и опробирована математическая модель оцен-надежности по средней наработке на отказ системы, состоя-1 и Я -го количества последовательно соединенных восста-зливаемых элементов, которая позволяет учитывать люоые за-г!ы распределения нараоотки на отказ элементов, составляющих <ную систему.

3.Получена эмпирическая зависимость {коэффициент приведе-^ ) для приведения статистических данных полученных различии видами наблюдении к одной оощей системе. ста зависимость зволяет усовершенствовать методику и оиъем отооранноп ин^ор-дии.

4.исследования использования кормоуборочного комбайна {-100 показали, что средняя сезонная нараоотка его сосгавля-

317 га, непроизводительные затраты времени (технические от-т и организационные простои) превышают 4<./> общего времени зплуатации, оптимальная продолжительность уоорки кукурузы на юс, которой соответствуют минимальные потери продукции по зсе - 1,67/о и качеству - 1,5^ урожайности, должна быть не тее 8...10 дней.

5.Оценки фактического уровня надежности трансмиссии СУЫ зволила установить:

- узлами, лимитирующими уровень надежности системы, явля-;я гидронасос, шланги и уплотнения и рамка крепления;

- по конструктивным причинам возникает 4к/о отказов, по эизводственным - ¿¿>/о и эксплуатационным - 33/^, из них отказ 1-ои группы сложности 41,к.6д>, П-и - 41,ЬЬ/о и 17,1^>о, установлением устраняется заменой - Зс$/Ь;

- средняя нараоотка на отказ трансмиссии составляет

,Ь ч основнои работы и в зависимости от эксплуатации изме-гтся от ЗЬ.З до 70,5 ч основной работы, а средние ресурсы -ювных узлов ГСП находятся в пределах от к.6Ь...381 ч;

- среднее фактическое время устранения одного отказа в зисимости от группы сложности составляет для 1 - 0,38 ч,

II - 0,22, Iii - 1b ,7o , что больше нормативного на 30. ..50$;

- ресурс и основные рабочие параметры ГСП трансмиссии зависят в наибольшей степени от скорости износа в сопряжении "приставное дно-распределитель", которая составляет 0,061 мкм/га;

- оптимальным периодом эксплуатации является наработка 1000...1200 га.

6.Рекомендации по повышению уровня надежности и органи зационно-эксплуатационного характера позволяют сократить кол чество отказов трансмиссии на 67...70$, время их устранения на 23$ и время на доставку запасных частей, средств и органи зацкю ремонта на 37...40%, что увеличивает время основной ра боты за сезон на 3,52 часа и уменьшает потери продукции но v се на и по питательности на 5$.

По теме диссертации опубликованы следующие работь

1.Рыбкин ¿1.П. ,Ряднов /I. Л. ,Ьороэнин Б,А. Результаты иссл дований нагруженности несущей системы и трансмиссии зерноубс рочных комбайнов // Сб.науч.трудов ВСХИ.-Волгоград,i960.- с. 128. ..133.

2.Рыбкин И.П.,Ряднов А.Я.,Ьорознин В.А. Исследование эк луатационной нагруженности несущей системы и трансмиссии 3ej: ноуборочного комбайна СК-6П "Колос" //Цатериалн науч.конф. мс дых ученых - Волгоград.1981.-с.114...115.

3.Рыбкин и.П.,Ьорознин В.а., Ряднов а.н. Резерв повышеь производительности зерноуборочных комбайнов //Степные простс 19 dl- 1 7.-е.50...51.

4. Ьорознин В.А. Краткая характеристика отказов трансмис кормоуборочного комбайна КСК-100 //катериалы науч.конф.моло; ученых - Волг оград,1983.-с.108...110.

5.Динамика и эксплуатационные показатели зерноуборочны> комбайнов (исследование эксплуатационных показателей зерноу( роч. х комбайнов в условиях Волгоградской области // Отчет i НИР, ВСХИ, рук. темы н.П.Рыбкин WT780Ö2109 ИнвД-02.87.0060' -Волгоград,1986.- 80 с. (в соавторстве).

6.Исследование эксплуатационной надежности трансмиссии самоходных уборочных машин с целью оооснования нормативов б( отказности и долговечности в условиях Нижнего Поволжья //Пр>

межуточный отчет по НИР Борозшша В. А., ДГо ГР 80043888. Инв. Л« 02.87.0020304. Волгоград, 1986. 18 с.

7. Борозшш В. Л. Обоснованно показателе» безотказности и долговечности трансмиссий самоходных уборочных машин // Сб. науч. трудов ВСХН. Волгоград, 1987. С. 17—24."

8. Борозшш В. А. Резервы высокопроизводительного использования кормоуборочпои техники //' Сб. науч. трудов ВСХИ. Волгоград, 1988. С. 11-15.

9. Борозшш В, А. Пути совершенствования гидростатического привода ГСТ-90 самоходных уборочных машин '// Сб. науч. трудов ВСХИ. Волгоград, 1991. С. 6—9.

10. Рядиов А. И., Борознин В. А., Парамонов О. В. Влияние надежности самоходных уборочных машин на эффективность их использования // Сб. науч. трудов ВСХИ. Волгоград, 1992. С. 39—47.

Формат 60X84 1/16. Уч-изд. л. 1. Тир. 100. Зак. 296. Ксерокс. Типография Волгоградского сельскохозяйственного института