автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.01, диссертация на тему:Повышение надежности и эффективности функционирования культиватора за счет увеличения ресурса стоек



На правах рукописи

Дудникова Вера Викторовна

ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ И ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ КУЛЬТИВАТОРА ЗА СЧЕТ УВЕЛИЧЕНИЯ РЕСУРСА СТОЕК

Специальность 05.02.01 — Технологии и средства механизации сельского

хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ростов-на-Дону 2007

003052246

Работа выполнена в Ростовском государственном строительном университете на кафедре технической эксплуатации и сервиса автомобилей и оборудования.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Касьянов Валерий Евгеньевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Грошев Леонид Матвеевич кандидат технических наук, профессор Косилов Олег Николаевич

Ведущее предприятие: ЗАО «Красный Аксай»

Защита состоится /уЗ^^И^-У c^PPj?г. в часов на заседании

диссертационного совета Д 212.058.05 при Донском государственном техническом университете (344010, г Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1, ДГТУ,ауд. 252).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ДГТУ.

Автореферат разослан fiWey/l* ZOP? г.

(

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук, профессор Чистяков А.Д.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Рост производительности труда в сельском хозяйстве связан с повышением эффективности функционирования сельскохозяйственных машин за счет увеличения их надежности. Большое значение имеет повышение эффективности работы машин начального этапа сельскохозяйственного производства; к ним относятся в том числе культиваторы. При ограничении сроков подготовки почвы к культиваторам предъявляются высокие требования по надежности. Отказы культиваторов приводят к простоям из-за ремонта их и к ущербу, вызванному смещением сроков выполнения технологического процесса выращивания сельхозкультур.

В группу деталей, отказывающих и лимитирующих надежность культиваторов, входят 8-образные пружинные стойки. Повышение надежности стоек культиватора, а также оптимизация их ресурса обеспечит снижение величины потока отказов, затрат на ремонт, сократит сроки и экономический ущерб вследствие уменьшения продолжительности технологического цикла.

Выполненный анализ эффективности и надежности сельхозмашин показал, что имеются резервы дальнейшего улучшения методов повышения их надежности.

Цель исследований. Разработка метода повышения надежности и эффективности функционирования культиватора за счет увеличения ресурса его стоек.

Объект исследований. Элемент рабочего органа культиватора - Б-образная стойка.

Предмет исследования. Закономерности, определяющие взаимосвязь эффективности работы, надежности и гамма-процентного ресурса с параметрами прочности и нагруженности стойки культиватора.

Научная новизна:

— разработана модель, позволяющая установить закономерности повышения надежности и эффективности работы культиватора за счет увеличения ресурса его стоек, позволяющая оптимизировать гамма-процентное значение ресурса стоек по критерию - удельные суммарные затраты на изготовление и эксплуатацию стоек культиватора. Получены аналитические решения для определения параметров трехпараметрического распределения Вейбулла прочности и ресурса для совокупности конечного объема по выборочным данным.

Практическая значимость:

- разработан алгоритм расчета эффективности работы культиватора за счет увеличения ресурса его стоек;

- определена расчетно-экспериментальным методом минимальная усталостная прочность Б-образной стойки Для совокупности конечного объема по выборочным данным;

- представлен разработанный алгоритм расчетно-экспериментального определения гамма-процентного ресурса детали; достигнуто увеличение вероятно-

сти безотказной работы стойки культиватора с 0,90 до 0,99 (оптимальное значение) при этом расчетный гамма-процентный ресурс составит около 229 ч (Р=0,99), что превышает заданный техническими условиями ресурс 200 ч.

Реализация результатов исследований:

Методика повышения надежности, эффективности работы и увеличения эксплуатационной производительности и гамма-процентного ресурса стоек культиватора, а также выполненный расчет указанных показателей и практические рекомендации по увеличению гамма-процентного ресурса стоек переданы в ЗАО «Красный Аксай» (см. акт внедрения в ЗАО «Красный Аксай» от 01.09.2005).

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях в Ростовском государственном строительном университете в 2001 - 2006 гг.; на четвертом Всероссийском симпозиуме по прикладной и промышленной математике в 2003 — 2004 гг.; на объединенном научном семинаре по средствам механизации сельского хозяйства г. Ростов-на-Дону, ДГТУ, 2006 г.).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 16 печатных работ.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы и приложения. Работа изложена на 135 страницах машинописного текста, включающего 16 таблиц, 48 рисунков, список использованной литературы из 145 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дается обоснование актуальности темы, общая характеристика работы, называются основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе выполнен анализ методов повышения надежности, эффективности и обеспечения заданного усталостного ресурса деталей машин. Освещены различные подходы к определению минимальной усталостной прочности и максимальной нагруженности деталей машин.

Значительный вклад в разработку таких методов внесли работы Беленького Д.М., Биргера И.А., Бойцова Б.В., Болотина В.В., Дмитриченко С.С., Ивановой B.C., Когаева В.П., Коновалова JI.B., Марковца М.П., Серенсена C.B., Степнова М.Н., Трощенко В.Т., Труфякова В.И. и других ученых. Большое внимание вопросам оценки ресурса, нагруженности и прочности элементов строительных, сельскохозяйственных и других машин уделяли Андросов A.A., Грошев J1.M., Далальянц А.Г., Жаров В.П., Журавлев Г.А., Заковоротный B.JL, Косилов О.Н., Полушкин O.A., Приходько JI.C., Радин В.В., Спиченков В.В., Терликов В.В., Хазов Б.Ф., Хозяев И.А., Шаповалов В.В. и др.

Так как повышение точности определения экстремальных значений прочности и нагруженности, а также ресурса деталей является основополагающим фактором обеспечения надежности машины, в данном разделе также проводится анализ методов оценки этих величин.

Анализ литературных источников показал:

- существующие методы оптимизации гамма-процентного ресурса, приводящие к повышению эффективности работы сельхозмашин могут быть усовершенствованы;

- отсутствует решение задачи определения потоков отказов для группы одинаковых стоек (культиваторного узла) на основе вероятностно-статистических характеристик ресурса отдельных стоек;

- существующий ряд аналитических методов перехода от выборочных параметров к параметрам совокупности не лишены недостатков, сужающих рамки их применения в расчетах надежности машин;

- сложность проведения экспериментальных тензометрических исследований определила необходимость использования расчетного метода и специальных компьютерных программ для решения задач методом конечных элементов.

На основании изложенного целью данного исследования является разработка метода повышения надежности и эффективности функционирования культиватора за счет увеличения ресурса его стоек. Для достижения поставленной цели требуется решить следующие задачи:

■ разработать метод повышения надежности и эффективности работы культиватора за счет увеличения ресурса его стоек, учитывая аналитический переход от выборочных распределений прочности, нагруженности и ресурса к распределениям совокупности;

■ разработать модель надежности культиваторного узла (группы стоек);

■ разработать алгоритм расчета оптимальной вероятности безотказной работы Б-образной стойки культиватора;

■ определить расчетно-экспериментальным методом параметры прочности, нагруженности и ресурса стойки культиватора на стадии проектирования;

■ оптимизировать гамма-процентный ресурс стойки культиватора и подтвердить его стендовыми испытаниями;

■ рассчитать экономический эффект от увеличения гамма-процентного ресурса группы стоек культиватора.

Во второй главе диссертации приводится описание модели, разработанной для повышения надежности и эффективности работы культиватора и обеспечения заданного усталостного ресурса его деталей.

В структурной схеме модели имеется блок, позволяющий определить гамма-процентный ресурс детали не по выборочным параметрам, а по параметрам совокупности, а также блок минимизации удельных суммарных затрат, что в итоге дает возможность определить оптимальное значение ВБР за заданный ресурс детали. Блок-схема модели представлена на рис.1, где С - удельные затраты на единицу выработанной машиной продукции; Б -площадь культивации; В - ширина захвата культиватора; ук - скорость движения культиватора; Ткал - календарное время работы; Тф - фактическое время работы; Тпр - время простоя; Цт - цена стойки; Зэ - затраты в эксплуатации; Зр - затраты на ремонт; <3, - вероятность отказа; у - % - значение вероятности безотказной работы; уор( - опти-

у„%

1

1

Зр

Уор1

т,

рду

1 рмз

III

IV 1

х„а,Ь,с

Г

А,В,С Ас,Вс,Сс

Рис. 1. Блок-схема модели повышения надежности и эффективности работы культиватора и обеспечения заданного усталостного ресурса его стойки

мальное значение вероятности безотказной работы; Трлу - расчетный гамма-процентный ресурс стойки; Трмз — заданный ресурс машины; х„ а, Ь, с ц, 8В, т - параметры распределения трехпараметрического закона Вейбулла и выборочные данные; А, В, С — параметры распределения трехпараметрического закона Вейбулла крайних членов выборок; Ас, Вс, Сс, N0 - параметры распределения трехпараметрического закона Вейбулла совокупности; К - относительный размах распределения ресурса, прочности и нагруженности; Трд, — значения ресурса детали, полученные моделированием по формуле Велера - Серенсе-на-Когаева и выборочным данным по прочности и нагруженности; НУ — твердость по Виккерсу; а.!л1 - предел выносливости детали; оС81 - вариационный ряд средневзвешенных напряжений; Код - суммарный коэффициент изменения предела выносливости детали; а.|, - вариационный ряд значений предела выносливости стали; р - коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности на предел выносливости детали; е„ - коэффициент, учитывающий влияние абсолютных размеров поперечного сечения на предел выносливости детали; Рупр-коэффициент, учитывающий влияние поверхностного упрочнения (дробеструйный наклеп) на предел выносливости детали.

В рассмотренной модели предполагается определить увеличение надежности культиватора; для этого потребовалось разработать дополнительную модель с учетом следующих условий:

1. Ресурс каждой стойки до поломки описывается законом Вейбулла с тремя параметрами.

2. Гамма-процентный ресурс каждой стойки равен заданному ресурсу культиватора, величина у=0,9; 0,99; 0,999; 0,9999.

3. При отсутствии статистических данных о ресурсе стоек принята величина размаха ресурса 11=40-60.

4. Для 24 стоек методом Монте-Карло определяется величина размаха II.

5. Нахождение ординат для плотности распределения моментов отказов культиватора выполнено путем суммирования ординат кривой плотности распределения ресурса стоек.

В результате моделирования потока отказов 24 стоек получены суммарные дифференциальные кривые для у=0,9-0,94. С помощью параметров а, Ь, с закона Вейбулла можно определить долю отказов группы стоек в интервале вплоть до значения Трг=4000 ч рис. 2.

ПТР) 0,0016 0,0012 0,0008 0,0004

/ -3

л

\ ч\

N *

_Тр^ОООО --1-

О 10000 20000 30000 40000 50000

Тр, ч

Рис. 2. Суммарные дифференциальные кривые :1 - у=0,99; 2 - у=0,999;

3 - у=0,9999

На основе модели разработан алгоритм повышения надежности и эффективности работы культиватора за счет увеличения гамма-процентного ресурса стоек.

Особенностью алгоритма является использование аналитического перехода от выборочных параметров к параметрам совокупности конечного объема в области минимальных значений прочности и ресурса. Схема определения трех параметров закона Вейбулла для совокупности конечного объема по выборке предусматривает промежуточный блок определения распределения крайних членов выборок и его параметров рис. 3. Далее по параметрам выборки и распределения крайних членов находятся параметры распределения совокупности конечного объема.

Выборка, параметры х„ а, Ь, с

Крайние члены выбо- с Совокупность, па-

рок, параметры распре- раметры распре-

деления деления

А, В, С Ас, Вс, Сс, Ис

Ц, Эв:

Ыс = т-

Рис. 3. Схема определения параметров распределения Вейбулла для совокупности конечного объема по выборке

Предлагаемый аналитический метод:

- позволяет определять по выборочным параметрам распределения (как при Ь>2, так и при Ь<2) параметры распределения совокупности;

- в отличие от метода БиЬеу, в котором используется нормальный предельный закон распределения гипотетических выборочных сдвигов, в нем для этих целей применяется закон Вейбулла с тремя параметрами, имеющего аналитическое обоснование.

Согласно теории крайних членов закон распределения минимальных членов выборки или приближено сдвигов выборочных распределений

Р(х) = Р&(х) = 1-[1-*-(*)]" (1)

Условием решения поставленной задачи является равенство сдвига выборочного распределения и математического ожидания распределения крайних членов выборки или приближено сдвигов выборочных распределений |!=с (рис. 4).

то " 2 Рис. 4. Плотности распреде-

ления: 1-выборочных данных; 2 - гипотетических распределений сдвигов выборочных данных; 3 - совокупность конечного объема

«С,)

Исходя из этого, находится коэффициент асимметрии для распределения сдвигов двумя способами. В первом случае, используя параметр формы Ь выборочного распределения, а во втором — параметр формы В распределения крайних членов выборки или приближено сдвигов выборочных распределений

Рв - 1

5

(2)

Рь ="

а3 ■Г\\ + ^\-пь

4

л 4

р.

,-Н)-

(3)

(4)

Приравнивая эти уравнения, методом постепенного приближения найдем параметр формы распределения крайних членов выборки или приближено сдвигов выборочных распределений. Далее, используя известные формулы

ГОСТа «Правила определения оценок и доверительных границ для параметров распределения Вейбулла», определяется параметр масштаба и параметр сдвига для распределения крайних членов.

Так как рь = рв, то коэффициент В находится из уравнения

гВМ1« ., <"1Н4)' <*,

Рь . ,-- з — Рь

Для получения параметров распределения совокупности конечного объема приравнивается сдвиг распределения крайних членов к сдвигу распределения совокупности Сс=С, а также используется выражение Крамера

Известны формулы

(6)

в, д

Ас-КВс+Сс=И. (7)

Разделив уравнение (7) на (6), получаем:

кВс _ м.-с

(8)

из которого находится параметр формы Вс распределения совокупности.

Затем определяется параметр масштаба распределения совокупности

По аналитическим зависимостям (1-9) составлен алгоритм расчета параметров распределения Вейбулла для совокупности по выборке прочностных характеристик сталей.

Алгоритм повышения надежности и эффективности работы культиватора за счет увеличения гамма-процентного ресурса стоек предусматривает также оптимизацию значения вероятности безотказной работы у или Р, которая выполнена в интервале Р=0,9-0,94; в качестве критерия оптимизации приняты удельные суммарные затраты на производство и эксплуатацию стойки. С небольшой погрешностью можно использовать суммарные затраты Зсум вместо удельных суммарных затрат С,. Минимальному значению Зсум соответствует Рор,=0,99 (рис. 5).

Цст, ,_. Зр

-'сумтт

300 200 100

0

1 ^^

/

цст

Зр

Рис. 5. Зависимость цены стойки Цст, затрат на замену отказавшей стойки Зр и суммарных затрат Зсум от вероятности безотказной работы стойки

0,9

Р„Р1=0,99

0,999

При недостаточности исходных данных экономического характера, что характерно для стадии проектирования, возможно определить эффективность работы культиватора при увеличении его надежности по фактической производительности

1ГФ=0,1-В-У-Т-Кв-Ку-Кт, где В - конструктивная ширина, м;

V - теоретическая скорость движения агрегата, км/ч;

Т - длительность смены, ч;

Кв = —- коэффициент использования конструктивной ширины захвата;

В

V.

Ку = —— коэффициент использования скорости;

V

Кт = — коэффициент использования времени смены или Кг при внезапных отказах.

Время простоя для группы стоек Тпр

=0,1-24-0,5 = 1,2 ч,

где псг - количество стоек;

I, - время замены отказавшей стойки, ч;

Кг

1000

Т„ + Т.

1000 + 1,2

= 0,998.

Таким образом, снижение производительности при отказе группы стоек с Р=0,9 составит 0,2 %.

В третьей главе представлен алгоритм и полученные вероятностно-статистические прочностные характеристики сталей, применяемых при изготовлении деталей сельхозмашин. Для 13 марок сталей использованы следующие данные таблицы. Все стали разделены по параметру формы на две группы первая - Ь>2, вторая - Ь<2.

Сталь, механическая характеристика т п а Ь С А В С У СТ Ас Вс Сс 5, %

Ь>2

Ст2, НВ 100 100 6,82 3,05 70,90 2,21 1,43 68,8 0,99 68,9 3 1 0,44 68,8 2,9

Сталь 08, НВ 131 76 22,7 2,69 106,7 6,59 1,39 100 0,98 101 99 0,44 100 5,6

Сталь 40, ав 102 98 3,75 3,27 36,94 1,36 1,44 35,7 0,98 36 1 9 0,46 35,7 3,4

10Г2, НВ 214 47 29,9 2,99 120,7 12,1 1,42 109 0,98 110 8 1 0,36 109 9,6

15Г, НВ 165 61 44,3 2,63 118,4 13,5 1,39 106 0,98 107 11 0,36 106 10,4

30Г2, НВ 170 58 55,6 3,36 153,0 24,5 1,45 131 0,98 132 47 0,44 131 14

15ХСНД, НВ 56 179 16,6 3,72 129,6 6,17 1,46 124 0,99 124 11 0,51 124 4,3

Ь<2

Сталь 40, св 65 154 2,81 1,56 54,8 0,28 1Д1 54,7 0,99 54,7 0,3 0,34 54,7 ОД

Сталь 70Г 64 156 3,61 1,52 79,8 0,18 1,19 79 0,999 79,6 0,42 0,31 79,6 0,3

35Г2 30 333 2,39 1,87 50,5 0,15 1,3 50,3 0,99 50,4 0,79 0,42 50,3 0,6

ЗОХГСА 84 119 9 45 1,54 207 0,58 и 207 0,99 207 0,86 0,29 207 0,5

25ХГМ 10 1000 3,64 1,01 118 0,01 0,97 117 0,999 117 1,1 0,40 117 0,8

50ХГФА 30 333 6,78 1,01 290 0,03 0,96 290,1 0,99 290 0,26 0,25 290 <0,1

В таблице: ш - объем выборки; а, Ь, с - параметры выборочного распределения Вейбулла; п - количество выборок; А, В, С - параметры гипотетического распределения выборочных сдвигов; Ас, Вс, Сс -параметры распределения совокупности конечного объема; Су — гамма-процентное значение гипотетического распределения выборочных сдвигов; у — предельная доверительная вероятность; 8 — величина расхождения между сдвигом совокупности и выборкой; принята совокупность конечного объема = 104.

По табличным данным построены графики в дифференциальном виде для выборок (критерий согласия Мизеса м>2=0,18 - 2), крайних членов выборок и совокупности (рис. 6).

Таким образом, рассмотренный аналитический метод, алгоритм и приведенные результаты расчетов показали возможность определения с помощью выборки как минимальной прочности, так и всех параметров распределения Вейбулла для совокупности конечного объема образцов или деталей.

f(HB)

0,75 0,5 0,25 О

60

b>2

1

4v. V* 1 /

ч»

f(HB)

0,5

b<2

--4 ^3 -----

1 W

70

80 HB, кгс/мм

200

210

HB, кгс/мм

Рис. 6. Кривые плотностей распределения для Ст2 (а), 10Г2 (б): 1 - выборочная экспериментальная; 2 - аппроксимирующая; 3 - закона Вейбулла с тремя параметрами для распределения крайних членов; 4 - закона Вейбулла с тремя параметрами для совокупности конечного объема

5,%

ю

5\J

4

\

-- \

_ч_ _

Определенный интерес представляет сравнение

гамма процентных значений прочности, полученных по предлагаемому методу и методу БиЬеу (рис. 7) В результате сравнения этих значений можно сказать, что метод БиЬеу на дает завышенную оценку

прочности (12 %), что при расчете усталостного ресурса может привести к появлению преждевременных отказов.

0,985 0,99 0,995 Р

Рис. 7. Зависимость относительной

ошибки при сравнении Су по предлагаемому методу и Dubey от величины доверительной вероятности Р

Аналогичное влияние на ресурс оказывают действующие напряжения. Для определения действующих напряжений в деталях можно применять МКЭ с использование программного комплекса ANS YS. Точность МКЭ вполне достаточна для дальнейшего анализа напряженно-деформированного состояния стойки культиватора.

В результате решения задачи определено отклонение носка стойки, которое составило 200 мм в направлении нагрузки. Как и ожидалось, максимально нагруженным оказался участок в самой верхней (по схеме) точке, где и происходит разрушение стойки (рис. 8). Используя обобщения данных по нагружен-ности стойки (материалы заводских испытаний, результаты исследований ДГТУ и других организаций) нами получены параметры вероятностных распределений средневзвешенных напряжений в опасном сечении стойки.

211Е409 Э16Е+09 Ьй 121Е-Ю9

*--•—• 63гЕ+09

-{ 7Э7Е+09

В43Е+С9 948Е+С9

Рис. 8. Определение напряжений в опасном сечении стойки при стендовых испытаниях: а -конечноэлементная модель нагружения стойки; б - отклонение носка стойки на 200 мм в направлении стендовой нагрузки; в — поля эквивалентных напряжений Мизеса при нагрузке 1000 Н

Кривые вероятностного распределения средневзвешенных напряжений для стойки представлены на рис. 9.

««сО

Рис. 9. Кривые вероятностного распределения средневзвешенного напряжения для стали 55С2: 1 - выборочная экспериментальная; 2 — аппроксимирующая

кгс/мм

В четвертой главе диссертации изложена методика повышения надежности и эффективности функционирования культиватора за счет увеличения ресурса его стоек.

Данная методика может быть применена при доводке новых и эксплуатируемых культиваторов и других машин для повышения их надежности и эффективности. Критерием оптимизации гамма-процентного ресурса стойки культиватора является показатель эффективности в виде удельных суммарных затрат на производство стойки и ее замену при отказе.

В основе методики лежит соответствующий алгоритм. Методика предусматривает конкретный состав исходных данных по прочности, нагруженности, ценовым и затратным показателям.

Расчет усталостного ресурса стойки культиватора выполняется в следующей последовательности.

Определяется суммарный коэффициент изменения предела выносливости

К =В-£ ■В

ад I & * упр •

Получается вариационный ряд предела выносливости стойки <т_,Л = 0,162НУ • с объемом выборки ш=30-50.

Определяется действующие напряжения в опасном сечении стойки МКЭ. Это значение принимается за среднее значение выборки средневзвешенных напряжений, распределенных по близкому к симметричному закону с относительным размахом Я.

Выполняется аппроксимация вариационных рядов предела выносливости и средневзвешенных напряжений в опасном сечении стойки.

Проводится моделирование выборочного ресурса стойки с последующей аппроксимацией законом Вейбулла с тремя параметрами.

Определяются параметры трехпараметрического закона распределения крайних членов выборок ресурса.

Находятся параметры трехпараметрического закона Вейбулла для совокупности конечного объема ресурса с учетом математического ожидания, сред-неквадратического отклонения и объема выборки.

Определяется гамма-процентный ресурс Тру = Сс + Ас 1п(/() совокупности конечного объема для нескольких значений у

Задается вероятность безотказной работы для нескольких значений гамма Рг — Г//100%. Вероятность отказа Ql=\ — P¡ и затраты в эксплуатации Зэ{ = Ззп + Зтоп +Зр+ 3ТО +... .Затраты на устранение отказов

Зр^Зр^-д,.

Рассчитывается площадь культивации за заданный ресурс Тф культиватора 51 = В • г>к и удельные затраты на культивацию единицы площади С,=(Цст+Зэ)/Тф.Б.

Находится минимальное значение Сшш и соответствующие ему значения С>ОПТ, РОПТ И Уопт-

Данная методика применена для обеспечения гамма-процентного ресурса стойки культиватора. В исследовании рассматривались стойки культиватора из стали 55С2, отказавшие в результате усталостного разрушения. Для вероятностного расчета усталостного ресурса, определения предела выносливости через твердость использовались образцы, отрезанные от фрагмента разрушенной стойки. Образец прокалывался индентором Виккерса при нагрузке 10 кг согласно схеме (рис. 10).

Рис. 10. Определение твердости в опасном сечении; а - фрагмент стойки; б - образец для измерения твердости; в - стойка; г - измерение на торце; д - измерение на поверхности Результаты эксперимента показали, что по краям образца твердость выше заданной по чертежу 45,5...50,5 ИКС или 446...513 НУ на 10—12 %, а в середине ниже на 20 - 50 % (рис. 11). Это свидетельствует о несовершенной технологии термообработки, что может быть резервом повышения ресурса.

ИЗЛОМ

2 ''

3

Но чертежу 45,5...50,5 ИКС или 446... 513 / НУ

Рис. 11. Изменение твердости по ширине (а) образцов: 1,2,3 — кривые изменения твердости НУ по рядам лунок; 4,5,6 -аппроксимирующие прямые для кривых 1,2,3; 7 - аппроксимирующая средняя

На основе измерения твердости и с помощью корреляционной связи твердости и предела выносливости образцов получены статистические данные и вероятностное распределение предела выносливости детали для знакопеременной нагрузки (рис. 12).

Рис. 12. Кривые вероятностного распределения предела выносливости для стали 55С2: 1 - выборочная экспериментальная; 2 — аппроксимирующая 60 62 64 66 СТ.1Д, кгс/мм2

В соответствии с чертежом стойки заданный ресурс при у=80 % равен 5-106 циклам при стендовых испытаниях с нагрузкой 100 кгс. Так как частота нагружения Гц, то этот ресурс составит 5-10б/3600-/ = 198ч. Расчеты, проведенные по предлагаемой методике показали, что реальный расчетный ресурс стойки составляет от 3 до 40 ч., это объяесняется тем, что в предлагаемой методике учтены различные размахи пределов выносливости и действующих напряжений.

ЮМ

Рис. 13. Плотности распределения усталостного ресурса стойки: 1 — выборка; 2 - совокупность №;=10000

О 100 200 300 400 500 ТР>4

Таким образом, необходимо увеличить гамма-процентный ресурс стойки при стендовых испытаниях примерно в 10 раз, учитывая различные значения у (Р=0,8; 0,99; 0,999; 0,9999) и совокупности конечного объема Ыс= 103; 104; 105.

Предварительный анализ вариантов увеличения ресурса стойки показал, что возможно увеличить предел выносливости стойки и ее сечение. Выполненное многократное моделирование позволило предложить следующие рекомендации:

1. Повысить качество наружной поверхности стойки в области опасного сечения на +30 мм от него. Для этого необходимо выполнить шлифование наружной поверхности в продольном направлении стойки. При этом коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности увеличится с 0,65 до 0,85, а предел выносливости стойки - в 1,3 раза.

2. Обеспечить стабильность распределения твердости по ширине стойки.

3. Увеличить момент сопротивления с 533 до 602 мм и сечение детали на 13 %.

В результате внедрения этих рекомендаций расчетный гамма-процентный ресурс в условиях стендовых испытаний составит около 229 ч при у=0,99. Прилагаемая нагрузка к стойке в эксплуатации около Р=60 кгс, при стендовых испытаниях Р=100кгс. Частота нагружения в эксплуатации 5 Гц на стенде 7 Гц, тогда коэффициент ускорения по частоте нагружения 1,4, а коэффициент увеличения нагрузки при стендовых испытаниях 100/60=1,66. Следовательно, коэффициент увеличения ресурса для эксплуатационного режима К = 1,665 • 1,4 = 17,6; где 5 - показатель угла наклона кривой усталости. Тогда ресурс в эксплуатации составит 229 • 17,6 = 4030ч.

0,02 0,015 0,01 0,005 О

2

Рис. 12. Плотности распределения усталостного ресурса стойки после рекомендаций: 1 — выборка; 2 — совокупность N0=10000

180

230

280

330

380

Тр, ч

Для подтверждения расчетного гамма-процентного ресурса стойки после внедрения предлагаемых нами рекомендаций и ЗАО «Красный Аксай» (шлифование наружной поверхности в области опасного сечения, дробеструйный наклеп) проведены стендовые испытания в рамках контрольных испытаний двенадцати стоек от каждой партии, которые подтвердили заданный (он же и расчетный) гамма-процентный ресурс.

В результате внедрения предложенных рекомендаций достигается повышение эффективности работы культиватора, сокращение количества отказов стоек, снижение затрат на ремонт, сокращение простоев и сроков подготовки почвы для посевов. Расчеты показали, что увеличение вероятности безотказной работы стойки культиватора с 0,9 до 0,99 (оптимальное значение) годовой экономический эффект составит 21060 р. на годовую программу выпуска культиваторов 500 шт.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработан метод повышения надежности и эффективности работы культиватора за счет увеличения ресурса его стоек, позволяющий оптимизировать гамма-процентное значение ресурса по критерию - удельные суммарные затраты на изготовление и эксплуатацию стоек культиватора; получен аналитический переход от выборочных распределений прочности, нагруженности и ресурса к распределениям совокупности.

2. Предложена для стадии проектирования модель надежности культиваторного узла (группы стоек), в которой в качестве критерия оптимизации использу-

ются удельные затраты на создание и эксплуатацию стоек, а оптимальное значение у для ресурса определяется в интервале 0,9 — 0,94 при априорно установленном размахе ресурса 11=40-60; определен суммарный поток отказов для группы стоек. Разработан алгоритм определения параметров трехпара-метрического распределения Вейбулла, описывающего распределения ресурса стоек и расчета этих параметров для потока отказов группы стоек.

3. Разработан алгоритм расчета оптимального гамма-процентного ресурса стойки культиватора. Проведенный расчет показал, что в результате применения мероприятий по увеличению прочности и снижению нагруженности стойки культиватора вероятность безотказной работы увеличивается с 0,9 до оптимального значения 0,99.

4. Для расчетно-экспериментального определения минимальной усталостной прочности для совокупности конечного объема по выборочным данным произведены испытания образцов из 13-ти углеродистых и легированных марок сталей, применяемых для изготовления деталей сельскохозяйственных машин. Получены для этих сталей значения относительной величины расхождения параметров сдвига для совокупности конечного объема и выборки: при Ь>2 расхождение <5 = 3-14%, при Ь<2 6 = 0,1 - 0,8%.

5. Для аппроксимации действующих напряжений в виде средневзвешенного напряжения использовано вероятностное распределение Фишера-Типпета, определяемого по аналогии с прочностью для выборки деталей. Выполнен вероятностный расчет с помощью метода статистических испытаний ресурса стойки для различных условий (размахи прочности Яст^д =1,1-1,5, нагруженности 110св=1,16-1,5, значений у=80-99,99%, объем совокупности 1Чс=103-105).

6. Для увеличения вероятности безотказной работы Б- образной стойки из стали 55С2 с 0,9 необходимо повысить качество ее наружной поверхности в области опасного сечения путем шлифования, что даст повышение коэффициента, учитывающего шероховатость поверхности, с 0,65 до 0,85, а предела выносливости в 1,3 раза, а также увеличить момент сопротивления с 533 до 602 мм3 и сечение детали на 13% - это приведет к возрастанию вероятности безотказной работы до оптимального значения 0,99.

7. В результате внедрения предложенных рекомендаций достигается повышение эффективности работы культиватора: сокращение количества отказов стоек, снижение затрат на ремонт: сокращение простоев и сроков подготовки почвы для посевов. Ускоренные стендовые испытания Б- образных стоек культиватора АКВ-4 производства ЗАО «Красный Аксай» подтвердили достоверность прогноза гамма-процентного ресурса.

8. Экономический расчет показал, что при прогнозируемом увеличении вероятности безотказной работы стойки культиватора с Р=0,9 до Р=0,99 эффект от внедрения результатов исследований составит 21060 рублей при годовой программе выпуска культиваторов 500 шт.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Дудникова В.В. Метод экспериментального подтверждения надежности машины единичного производства. //Известия РГСУ, 2003 . № 7. С. 280.

2. Касьянов В.Е., Роговенко Т.Н., Дудникова В.В. Анализ методов расчета усталостного ресурса деталей машин / Рост. гос. строит, ун-т, - 2003. - 14 с. -Деп. в ВИНИТИ 28.04.03. № 827.

3. Касьянов В.Е., Роговенко Т.Н., Дудникова В.В, Кузьменко A.B. Определение средневзвешенных напряжений в деталях машин при переменных напряжениях / Рост. гос. строит, ун-т, 2003. - 7 с. - Деп. в ВИНИТИ 12.05.03. № 910.

4. Касьянов В.Е., Прянишникова Л.И., Роговенко Т.Н., Дудникова В.В. Определение гамма - процентного значения гипотетического распределения выборочных сдвигов для прочностных характеристик сталей / Рост. гос. строит, ун-т, 2003.-23 с. - Деп. в ВИНИТИ 17.07.03. №1411.

5. Касьянов В.Е., Прянишникова Л.И., Дудникова В.В., Прянишников A.B. Определение гамма-процентного значения из распределения Вейбулла выборочных сдвигов по одной выборке прочности стали // Тезисы докладов на IV Всероссийском симпозиуме по прикладной и промышленной математике — Петрозаводск, 2003. - Вып. 1. - Т. 10. С. 169 -170).

6. Касьянов В.Е., Прянишникова Л.И., Прянишников A.B., Дудникова В.В. Определение параметра формы распределения Вейбулла для выборочных сдвигов с помощью коэффициента асимметрии // Тезисы докладов на IV Всероссийском симпозиуме по прикладной и промышленной математике — Петрозаводск, 2003. - Вып. 3. - Т. 10. С. 663 - 664).

7. Прянишникова Л.И., Прянишников A.B., Дудникова В.В. Аналитическое определение у - процентного минимального значения для совокупности конечного объема по выборочным данным (случай средней гарантии) / Рост. гос. строит, ун-т, 2003. - 12 с. - Деп. в ВИНИТИ, 23.10.03. № 1852.

8. Прянишникова Л.И., Прянишников A.B., Дудникова В.В. Аналитическое определение у - процентного минимального значения для совокупности конечного объема по выборочным данным (случай высокой гарантии) / Рост. гос. строит, ун-т, 2003. - 6 с. - Деп. в ВИНИТИ, 23.10.03. № 1853.

9. Касьянов В.Е., Прянишникова Л.И., Дудникова В.В., Прянишников В.В., Кузьменко A.B. Метод определения распределения совокупности конечного объема по выборке // Тезисы докладов на VI всероссийском симпозиуме по прикладной и промышленной математике - Петрозаводск, 2004. - Вып. 2. -Т. 11. С. 238 -239).

10. Касьянов В.Е., Прянишникова Л.И., Дудникова В.В., Кузьменко A.B. Определение параметров распределения Вейбулла для совокупности конечного объема по выборке прочностных характеристик сталей. Рост. гос. строит, унт. - Ростов 7 Дону, 2006. - 10 с. - Рус. - Деп в ВИНИТИ № 389 - в 2004 3.03.04.

11. Дудникова В.В. Исследование причин отказа и рекомендации по увеличению гамма-процентного ресурса стойки культиватора АКВ - 4 / Рост. гос. строит, ун-т, 2005. - 19 с. - Деп. в ВИНИТИ, 15.11.05. № 1471.

/

12. Веремеенко A.A., Дудникова B.B. Определение напряженно-деформированного состояния стойки культиватора АКВ-4 / Рост. гос. строит, ун-т, 2006. - 8 с. - Деп. В ВИНИТИ 02.12.05. №1586.

13. Касьянов В.Е., Прянишникова Л.И., Роговенко Т.Н., Дудникова В.В. Вероятностный метод и результаты определения минимальной прочности сталей // Известия РГСУ - 2005. - № 9. С. 16.

14. Касьянов В.Е, Дудникова В.В., Ямоков С.Г. Модель и определение надежности культиваторного узла (группы стоек) / Рост. гос. строит, ун-т, 2006. -10 с. - Деп. в ВИНИТИ, 3.05.06. № 583.

15. Касьянов В.Е., Дудникова В.В., Филь С.Н. Применение аналитического метода определения трех параметров закона Вейбулла для совокупности конечного объема / Рост. гос. строит, ун-т, 2006. - 9 с. - Деп. в ВИНИТИ, 23.05.06. № 685.

16. Дудникова В.В. Модель повышения эффективности функционирования культиватора и обеспечения усталостного ресурса его стойки. // Известия вузов. Сев.-Кавк. регион. Технические науки. Приложение. 2006 № 4.

Подписано в печать 20.12.06 Формат 60x84/16. Бумага писчая. Ризограф.

_Уч.-изд. л. 1,5. Тираж 100 экз. заказ 769._

Редакционно-издательский центр

Ростовского государственного строительного университета 344022, Ростов-на-Дону, 22, Социалистическая, 162

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Амализ методов обеспечения заданного усталостного ресурса деталей машин.

1.2. Анализ методов определения минимальной усталостной прочности деталей машин.

1.3. Анализ методов определения максимальной нагруженности деталей машин.

1.4. Выводы, цели и задачи исследований.

2. МОДЕЛЬ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ КУЛЬТИВАТОРА ЗА СЧЕТ УВЕЛИЧЕНИЯ ЕГО НАДЕЖНОСТИ.

2.1. Модель обеспечения заданного усталостного гамма-процп ithoeo ресурса стойки культиватора.

2.2. Модель надежности культиваторного узла (группы стоек).

2.3. al 1али гическое определение параметров вероят1ioctiюго paci 1рнделения совокуш юсти конечного объема прочности и ресурса по их выборочным данным.

2.4. алгоритм и расчет эффективности работы культиватора за счет увеличения его надежности

2.5. Выводы.

3. РАСЧЕТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИНИМАЛЬНОЙ УСТАЛОСТНОЙ ПРОЧНОСТИ, НАГРУЖЕННОСТИ И РЕСУРСА ДЕТАЛИ НА СТАДИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ.

3.1. расчетно-эксперименталыюе определение минимальной усталостной прочнос ти образцов (деталей) для совокупности конечного объема по выборочным данным.

3.2. расчетно-экспериментальное определение максимальной нагруженности деталей.

3.3. расчетно-экспериментальное определение гамма-процентного ресурса де тали.

3.4. Выводы.

4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.

4.1. методика повышения эффективности функционирования культиватора за счет увеличения его надежности.

4.2. Обеспечение гамма-процентного ресурса стойки культиватора.

4.3. Методика и результаты подтверждения расчетного гамма-процентного ресурса с тойки культиватора акв-4 после внедрения рекомендаций.

4.4. Расчет экономического эффекта от увеличения гамма-процентного ресурса стойки культиватора.

Рост производительности труда в сельском хозяйстве связан с повышением эффективности функционирования сельскохозяйственных машин за счет увеличения их надежности. Большое значение имеет повышение эффективности работы машин начального этапа сельскохозяйственного производства; к ним относятся, в том числе культиваторы. При ограничении сроков подготовки почвы культиваторам предъявляются высокие требования по надежности. Отказы культиваторов приводят к простоям в ремонте и к ущербу от простоя техники, вызванному смещением сроков выполнения технологического процесса выращивания сельхозкультур.

В группу деталей, отказывающих и лимитирующих надежность культиваторов, входят S-образные пружинные стойки. Повышение надежности стоек культиватора, а также оптимизация их ресурса обеспечит снижение величины потока отказов, затрат на ремонт, сократит сроки и экономический ущерб вследствие уменьшения продолжительности технологического цикла.

Исследования эффективности и надежности сельскохозяйственных машин проводили Андросов A.A., Беленький Д.М., Грошев Л.М., Далальянц А.Г., Ермольев Ю.И., Жаров В.П. Полушкин O.A., Спиченков В.В., Хозяев И.А., однако выполненный анализ исследований в области эффективности и надежности сельхозмашин показал, что имеются резервы дальнейшего улучшения методов повышения их надежности.

Целью данного исследования является разработка метода повышения надежности и эффективности функционирования культиватора за счет увеличения ресурса его стоек.

Для достижения поставленной цели требуется решить, следующие задачи: разработать метод повышения надежности и эффективности работы культиватора за счет увеличения ресурса его стоек, учитывая аналитический переход от выборочных распределений прочности, нагруженности и ресурса к распределениям совокупности; разработать модель надежности культиваторного узла (группы стоек); разработать алгоритм расчета оптимальной вероятности безотказной работы Б-образной стойки культиватора; определить расчетно-экспериментальным методом параметры прочности, нагруженности и ресурса стойки культиватора на стадии проектирования; оптимизировать гамма-процентный ресурс стойки культиватора и подтвердить его стендовыми испытаниями; рассчитать экономический эффект от увеличения гамма-процентного ресурса группы стоек культиватора.

В первой главе выполнен анализ методов повышения надежности, эффективности и обеспечения заданного усталостного ресурса деталей машин. Освещены различные подходы к определению минимальной усталостной прочности и максимальной нагруженности деталей машин.

Во второй главе диссертации приводится описание модели, разработанной для повышения надежности и эффективности работы культиватора и обеспечения заданного усталостного ресурса его деталей.

В третьей главе приводится расчетно-экспериментальное определение параметров прочности, нагруженности и ресурса деталей на стадии проектирования. Определяется расчетно-экспериментальным методом минимальная усталостная прочность 8-образной стойки культиватора для совокупности конечного объема по выборочным данным. Рассмотрен метод расчетно-экспериментального определения максимальной нагруженности деталей. Приведено расчетно-экспериментальное определение гамма-процентного Б-образной стойки культиватора.

В четвертой главе изложена методика повышения эффективности функционирования культиватора за счет увеличения ресурса стоек. Дана характеристика обеспечения гамма-процентного ресурса стойки культиватора, АКВ-4, выпущенной ЗАО «Красный Аксай». Приведен расчет экономического эффекта от увеличения гамма-процентного ресурса группы стоек культиватора.

В заключении сделаны выводы о проделанной работе.

Научная новизна выполненной работы состоит в следующем:

- разработана модель, позволяющая установить закономерности повышения надежности и эффективности работы культиватора за счет увеличения ресурса его стоек, позволяющая оптимизировать гамма-процентное значение ресурса стоек по критерию - удельные суммарные затраты на изготовление и эксплуатацию стоек культиватора. Получены аналитические решения для определения параметров трехпараметрического распределения Вейбулла прочности и ресурса для совокупности конечного объема по выборочным данным.

Практическая значимость: выполненных аналитических и экспериментальных исследований заключается в следующем:

- разработан алгоритм расчета эффективности работы культиватора за счет увеличения ресурса его стоек;

- определена расчетно-экспериментальным методом минимальная усталостная прочность 8-образной стойки для совокупности конечного объема но выборочным данным;

- представлен разработанный алгоритм расчетно-экспериментального определения гамма-процентного ресурса детали; достигнуто увеличение вероятности безотказной работы стойки культиватора с 0,90 до 0,99 (оптимальное значение) при этом расчетный гамма-процентный ресурс составит около 229 ч (Р=0,99), что превышает заданный техническими условиями ресурс 200 ч.

Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях в Ростовском государственном строительном университете в 2001 - 2006 гг.

По материалам диссертационной работы опубликовано 16 печатных работ.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработан метод повышения надежности и эффективности работы культиватора за счет увеличения ресурса его стоек, позволяющий оптимизировать гамма-процентное значение ресурса по критерию -удельные суммарные затраты на изготовление и эксплуатацию стоек культиватора; получен аналитический переход от выборочных распределений прочности, нагруженности и ресурса к распределениям совокупности.

2. Предложена для стадии проектирования модель надежности культиваторного узла (группы стоек), в которой в качестве критерия оптимизации используются удельные затраты на создание и эксплуатацию стоек, а оптимальное значение у для ресурса определяется в интервале 0,9 - 0,94 при априорно установленном размахе ресурса 11=40-60; определен суммарный поток отказов для группы стоек. Разработан алгоритм определения параметров трехпараметрического распределения Вейбулла, описывающего распределения ресурса стоек и расчета этих параметров для потока отказов группы стоек.

3. Разработан алгоритм расчета оптимального гамма-процентного ресурса стойки культиватора. Проведенный расчет показал, что в результате применения мероприятий по увеличению прочности и снижению нагруженности стойки культиватора вероятность безотказной работы увеличивается с 0,9 до оптимального значения 0,99.

4. Для расчетно-экспериментального определения минимальной усталостной прочности для совокупности конечного объема по выборочным данным произведены испытания образцов из 13-ти углеродистых и легированных марок сталей, применяемых для изготовления деталей сельскохозяйственных машин. Получены для этих сталей значения относительной величины расхождения параметров сдвига для совокупности конечного объема и выборки: при Ь>2 расхождение S = 3-14%, при b<2 S = 0,1 - 0,8%.

5. Для аппроксимации действующих напряжений в виде средневзвешенного напряжения использовано вероятностное распределение Фишера-Типпета, определяемого по аналогии с прочностью для выборки деталей. Выполнен вероятностный расчет с помощью метода статистических испытаний ресурса стойки для различных условий (размахи прочности =1,1-1,5, нагруженности Rctcb=1,16-1,5, значений у=80-99,99%, объем совокупности Nc=103-105).

6. Для увеличения вероятности безотказной работы S- образной стойки из стали 55С2 с 0,9 необходимо повысить качество ее наружной поверхности в области опасного сечения путем шлифования, что даст повышение коэффициента, учитывающего шероховатость поверхности, с 0,65 до 0,85, а предела выносливости в 1,3 раза, а также увеличить момент сопротивления с •j

533 до 602 мм и сечение детали на 13% - это приведет к возрастанию вероятности безотказной работы до оптимального значения 0,99.

7. В результате внедрения предложенных рекомендаций достигается повышение эффективности работы культиватора: сокращение количества отказов стоек, снижение затрат на ремонт, сокращение простоев и сроков подготовки почвы для посевов. Ускоренные стендовые испытания S-образных стоек культиватора АКВ-4 производства ЗАО «Красный Аксай» подтвердили достоверность прогноза гамма-процентного ресурса.

8. Экономический расчет показал, что при прогнозируемом увеличении вероятности безотказной работы стойки культиватора с Р=0,9 до Р=0,99 эффект от внедрения результатов исследований составит 21060 рублей при годовой программе выпуска культиваторов 500 шт.

1. Абдуллаев A.A., Курбанов Ш.М., Саттаров A.C. О надежности хлопковых культиваторов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1992. - №2. - С. 32-33.

2. Агамиров J1.B. О закономерностях рассеяния долговечности в связи с формой кривой усталости // Вестник машиностроения. 1997. - №5.- С. 37.

3. Агафонов Н.И. Эффективное использование сельскохозяйственной техники. М.: Знание 1997, № 4. - 63 с.

4. Александров A.B., Лащеников Б.Я., Шапошников H.H. Строительная механика. Тонкостенные пространственные системы. М.: Стройиздат, 1983.-488 с.

5. Андрющенко Ю.Е., Марисов А.Ф., КушнаревВ.И. Оценка требуемого уровня надежности элементов привода // Эксплуатационная нагруженность и прочность сельскохозяйственных машин/ ДГТУ. Ростов-на-Дону, 1993. №5. - С. 16-21.

6. Анилович В.Я. и др. Прогнозирование надежности тракторов. М.: Машиностроение, 1986. - 224 с.

7. Аржанов М.И. Интерпретация значения нижней доверительной границы для вероятности безотказной работы // Надежность и контроль качества. 1993.-№5.-С. 6-11.

8. Беленький Д.М., Бескопыльный А.Н. Обеспечение высокой надежностидеталей строительно-дорожных машин // Строительные и дорожные машины, 1995. №4. - С. 24-27.

9. Беленький Д.М., Касьянов В.Е. Повышение надежности серийных машин путем увеличения ресурсов лимитирующих деталей // Вестник машиностроения, 1980. №1. - С. 12-14.

10. Беленький Д.М., Касьянов В.Е., Кубарев А.Е., Вернези H.JI. Определение установленных показателей надежности машины и ее составных частей (на примере одноковшового экскаватора) // Надежность и контроль качества. 1986.-№5.-С. 17-22.

11. Беленький Д.М., Ряднов В.Г. О законе распределения предельных напряжений. //Проблемы прочности. 1974. - №2. - С. 73-76.

12. Биргер И.А. Принципы построения норм прочности и надежности в машиностроении //Вестник машиностроения, 1988. № 7. - С. 3-5.

13. Бойцов Б.В. Надежность шасси самолета. М.: Машиностроение, 1976. -216.

14. Бойцов Б.В., Орлова Т.М., Сигалев В.Ф. Определение' закона распределения ресурса деталей машин и механизмов методов статистических испытаний // Вестник машиностроения. 1983. № 2. - С. 20-22.

15. Болотин В.В. Значение механики материалов и конструкций для обеспечения надежности и безопасности технических систем // Проблемы машиностроения и надежности машин. 1990. №5. - С. 3-8.

16. Болотин В.В. Ресурс машин и конструкций. М.: Машиностроение. 1990. -446 с.

17. Бондарович Б.А., Даугелло В.А. Метод статистического моделирования Монте-Карло при расчетах металлических конструкций землеройных машин на прочность //Строительные и дорожные машниы. 1990. № 12. -С. 20-21.

18. Василенко П.М., Бабий П.Г. Культиваторы, конструкции, теория и расчет. Киев, 1961.

19. Величкин И.Н. К вопросу обеспечения требуемой надежности машин // Тракторы и сельхозмашины. 1980. № 4. - С. 6-7.

20. Величкин И.Н. Улучшить нормирование показателей надежности машин // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1990. - №4. - С. 24-27.

21. Величкин И.Н., Коварский E.K. Пути повышения надежности парка тракторов // Тракторы и сельхозмашины, 1987. № 6. - С 32-36.

22. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Наука, 1969. - 576 с.

23. Веремеенко A.A., Дудникова В.В. Определение напряженно-деформированного состояния стойки культиватора АКВ-4. //Деп. в ВИНИТИ №1586-в 2005.

24. Гнеденко Б.В., Беляев Ю.К., Соловьев А.Д. Математические методы в теории надежности. М.: Наука, 1965. - 524 с.

25. Гнеденко Б.В., Ушаков И.А. О некоторых современных проблемах теории и практики надежности // Вестник машиностроения. 1988. - №12. - С. 3-9.

26. Гоберман В.А. Вопросы качества и надежности зерноуборочных комбайнов «Дон-1500» // Стандарты и качество, 1988. № 8. - С. 30-34.

27. ГОСТ 11.007-75. Прикладная статистика. Правила определения оценок и доверительных границ для параметров распределения Вейбулла. М.: Изд-во стандартов, 1975

28. ГОСТ 25.502-83. Надежность в технике. Прогнозирование надежности изделий при проектировании.

29. ГОСТ 25.504-82. Расчеты и испытания на прочность. Методы расчета характеристик сопротивления усталости.

30. Грошев JI.M. Оценка рассеивания характеристик нагруженности сельскохозяйственных машин // Динамика, прочность и надежность сельскохозяйственных машин / РИСХМ. Ростов -на- Дону, 1991. С.44-48.

31. Грошев JI.M., Дмитриченко С.С., Рыбак Т.И. Надежность сельскохозяйственной техники. Киев: Урожай, 1990. 188 с.

32. Гумбель Э. Статистика экстремальных значений. М.: Мир, 1965. - 464 с.

33. Гусев A.C. Сопротивление усталости и живучесть конструкций при случайных нагрузках. М.Машиностроение, 1989. - 248 с.

34. Гусев A.C. Структурный анализ случайных процессов с учетом реализационного рассеивания. // Проблемы машиностроения и надежности машин. 1995. - №2. - С. 42-47.

35. Даниев Ю.Ф., Кущ И.А., Переверзев Е.С. Нижняя и верхняя оценки надежности технических устройств// Надежность и контроль качества, 1993. -№ 11.-С. 11-16.

36. Диллон Б., Сингх Г. Инженерные методы обеспечения надежности систем. -М.: Мир, 1984.-318 с.

37. Димитров В.П. Об организации технического обслуживания машин с использованием экспертных систем // Вестник ДГТУ, 2003. - № 1 С. 5-10.

38. Дмитриченко С.С., Артемов В.А. Опыт расчета на усталость металлоконструкций тракторов и других машин //Вестник машиностроения, 1989. № 10. - С. 14-16.

39. Дмитриченко С.С., Егоров Д.К. Расчет долговечности корпусов мостов трактора //Вестник машиностроения, 1989. № 5. - С. 43-44.

40. Дмитриченко С.С., Завьялов Ю.А., Артемов В.А. Параметры случайных процессов нагружения металлоконструкций колесного трактора //Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1987. № 1. - С. 21-26.

41. Дудникова В.В. Исследование причин отказа и рекомендации по увеличению гамма-процентного ресурса стойки культиватора АКВ 4.// Деп. в ВИНИТИ, № 1471 - в 2005.

42. Ермаков С.М. Метод Монте-Карло и смежные вопросы. М.: Наука, 1975. - 472 с.

43. Зорин В.А. Основы долговечности строительных и дорожных машин. М.: Машиностроение, 1986. - 248 с.

44. Игнатенко И.В. Исследование динамических характеристик крепления опор ротационных узлов на панели зерноуборочных комбайнов. Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук. Ростов-на-Дону, РИСХМ, 1970.

45. Капур К., Ламберсон Л. Надежность и проектирование систем. М.: Мир, 1980. - 640 с.

46. Карасев Г.Н. Технико-экономическая оценка конструкций строительных экскаваторов // Строительные и дорожные машины. 1997. - №4.- С. 1115.

47. Карпенко А.Н. и др. Сельскохозяйственные машины. Изд. 3-е, перераб. и доп. М., «Колос», 1975.

48. Касьянов В.Е, Анабердиев А.Х. М., Роговенко Т.Н. Оценка ресурса деталей с усталостными отказами методом статистических испытаний //Эксплуатационная нагруженность и прочность сельскохозяйственных машин/ДГТУ. - Ростов-на-Дону. 1993. С. 67-71.

49. Касьянов В.Е, Андросов A.A., Роговенко Т.Н. Обеспечение минимального ресурса рамы энергосредства «Дон-800». // Вестник машиностроения, 2003, № 3.

50. Касьянов В.Е, Дудникова В.В., Ямоков С.Г. Модель и определение надежности культиваторного узла (группы стоек). // Деп. в ВИНИТИ, № -2006.

51. Касьянов В.Е. (в соавторстве). МР 130-84. Надежность в технике. Оптимизация требований к надежности составных частей. М.: ВНИИНМАШ, 1984.-40 с.

52. Касьянов В.Е. Анализ применения трехпараметрического распределения Вейбулла в расчетах надежности машин // Надежность и контроль качества. 1989. - №4. - С. 23-28.

53. Касьянов В.Е. и др. МР-92-83. Определение экономической эффективности повышения надежности выпускаемых машин. М.: ВНИИНМАШ, 1983. -24 с.

54. Касьянов В.Е. и др. МС-248-88. Надежность в технике. Методы расчета показателей надежности для моделей «прочность-нагрузка». М.: Издательство стандартов, 1988. - 20 с.

55. Касьянов В.Е. и др. Р 50-109-89. Надежность в технике. Обеспечение надежности изделий. Общие требования. М.: Издательство стандартов, 1989.- 15 с.

56. Касьянов В.Е. и др. РД 50-576-85. Методические указания. Надежность в технике. Установление норм показателей надежности изделий. Основные положения. М.: Издательство стандартов, 1985. - 22 с.

57. Касьянов В.Е. Интегральная оценка, повышение и оптимизация надежности машин (на примере одноковшового экскаватора) // Вестник машиностроения. 1990. - №4. - С. 7-8.

58. Касьянов В.Е. Принципы создания практически безотказных' машин. //Стандарты и качество. 1988. - №7. - С. 39-42.

59. Касьянов В.Е. Системное обеспечение надежности машин, применяемых в мелиоративном строительстве: Автореф. дис. . д-ра техн. наук. Ростов-на-Дону.-1991.-48 с.

60. Касьянов В.Е., Аннабердиев А. Х.-М. Определение статистического распределения действующих напряжений при нестационарном нагружении деталей одноковшовых экскаваторов. Деп. в ЦНИИТЭСТРОЙМАШ №51сд-85Деп., 20.04.85.

61. Касьянов В.Е., Кузьменко A.B. Определение плотности распределения отказов для машин. Деп в ВИНИТИ 8.04.04, №585.

62. Касьянов В.Е., Кузьменко A.B., Ямоков С.Г. Аналитический метод определения параметров распределения Вейбулла для совокупностиконечного объема действующих напряжений в деталях машин. Деп в ВИНИТИ № в 2006.

63. Касьянов В.Е., Прянишникова Л.И., Дудникова В.В., Кузьменко A.B. Определение параметров распределения Вейбулла для совокупности конечного объема по выборке прочностных характеристик сталей Деп в ВИНИТИ № 389 в 2004.

64. Касьянов В.Е., Прянишникова Л.И., Роговенко Т.Н., Дудникова В.В. Определение гамма процентного значения гипотетическогораспределения выборочных сдвигов для прочностных характеристик сталей // Деп. в ВИНИТИ №1411, 17.07.03.

65. Касьянов В.Е., Роговенко Т.Н. Вероятностно-статистическая оценка гамма-процентного ресурса рамы машины // Вестник машиностроения. 1999. -№6. -С. 10-12.

66. Касьянов В.Е., Роговенко Т.Н. Выбор показателя степени кривой усталости в сверхмногоцикловой области/ Рост. гос. акад. стр-ва. Ростов н/Д, 1993. -8 с. - Деп. в ВИНИТИ №1594 - В95 от 31.05.95.

67. Касьянов В.Е., Роговенко Т.Н. Статистическая оценка прочности сталей с помощью полинома. //Надежность и контроль качества. 1996. - №8. - С. 28-36

68. Касьянов В.Е., Роговенко Т.Н., Дудникова В.В. Анализ методов расчета усталостного ресурса деталей машин. / Деп. в ВИНИТИ № 827, 28.04.03.

69. Касьянов В.Е., Роговенко Т.Н., Дудникова В.В, Кузьменко A.B. Определение средневзвешенных напряжений в деталях машин при переменных напряжениях. Деп. в ВИНИТИ 12.05.03, № 910.

70. Касьянов В.Е., Роговенко Т.Н., Кинсфатор A.A. Статистическая оценка механических характеристик сталей с помощью полинома рациональных степеней. Деп. ВИНИТИ №835 В00 в 2000.

71. Касьянов В.Е., Роговенко Т.Н., Топилин И.В. Анализ методов расчета минимального ресурса деталей машин // Деп. в ВИНИТИ №3002-В99, 8.07.99.

72. Касьянов В.Е., Роговенко Т.Н., Топилин И.В. Определение корреляционной связи параметров функции распределения генеральной совокупности конечного объема деталей и выборочных распределений // Деп. в ВИНИТИ №3038-В99, 11.10.99.

73. Касьянов В.Е., Роговенко Т.Н., Топилин И.В. Определение минимальных значений прочности деталей машин. // Методы менеджмента качества, 2001, № 12, с. 38-41.

74. Касьянов В.Е., Роговенко Т.Н., Топилин И.В. Определение связи между минимальными значениями ресурса деталей для генеральной совокупности конечного объема и выборки. Деп. в ВИНИТИ №611-В99, 26.02.99.

75. Касьянов В.Е., Роговенко Т.Н., Щулькин Л.П. Основы теории и практики создания надежных машин. // Вестник машиностроения, 2003, № 10, с. 3-6.

76. Касьянов В.Е., Топилин И.В. Определение функции распределения средневзвешенных напряжений по амплитудным значениям напряжений для расчета усталостного ресурса деталей методом Монте-Карло. Деп в ВИИТИ №364-В99,13.02.99.

77. Касьянов В.Е., Щулькин Л.П. Теоретические основы системного обеспечения надежности строительных машин // Известия высших учебных заведений «Строительство», 2001. №7. - 90-96.

78. Когаев В.П. Определение надежности механических систем по условию прочности. М.: Знание, 1976. - 48 с.

79. Когаев В.П. Расчеты на прочность при нагружениях переменных во времени. М.: Машиностроение, 1977. - 233 с.

80. Когаев В.П., Бойцов Б.В.Рассеивание пределов выносливости деталей машин в связи с конструктивными и технологическими факторами. // Надежность и контроль качества, 1969. № 10. - С. 53-66.

81. Когаев В.П., Махутов H.A., Гусенков А.П. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность. М.: Машиностроение. 1985. - 224 с.

82. Когаев В.П., Петрова И.М. Расчет функции распределения ресурса деталей машин методом статистических испытаний //Вестник машиностроения. 1981. -№ 1.-С. 9-11.

83. Колокольцев В.А., Волжнов Е.Д. О расчете ресурса и сопротивлении усталости деталей машин при нерегулярных стационарных режимах нагружения // Вестник машиностроения. 1995. - №11. - С. 23-27.

84. Коновалов JI.B. Нагруженность, усталость, надежность ■ деталей металлургических машин. М.: Машиностроение. 1981. - 256 с.

85. Косов В.П., Сиделев В.И., Каменев M.JI., Морозов В.М. Методика определения надежности картофелеуборочных комбайнов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1986. - №3. - С. 33-34.

86. Крамер Г. Математические методы статистики. М.: Мир, 1975. - 648 с.

87. Кугель Р.В. Надежность машин массового производства. М.: Машиностроение, 1981. 244 с.

88. Левицкий C.B. Исследование виброэффекта упругой подвески рабочих органов скоростного лапового культиватора с целью снижения тягового сопротивления. Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук. Ростов-на-Дону, РИСХМ, 1980.

89. Лукинский B.C., Зайцев E.H. Прогнозирование надежности автомобилей. -Л.: Политехника, 1991. 224 с.

90. Марковец М.П. определение механических свойств металлов по твердости. -М.: Машиностроение, 1979. 191 с.

91. Методика испытаний пружинных стоек. Порядок проведения H 043.14.514. Ростов-на-Дону,ЗАО «Красный Аксай» (В.И. Гасилин, В.Г. Торгало), 2005 г. с.5.

92. Методы оценки конструктивной прочности машин (Грошев Л.М., Спиченко В.В., Андросов A.A. и др.) Учебное пособие. Ростов-на-Дону.: Издательский центр ДГТУ. 1997. 163 с.

93. Миркитанов В.И., Журавель А.И., Почтенный Е.К., Щурик К.В. Расчетно-экспериментальная оценка долговечности несущих систем// тракторы и сельскохозяйственные машины. 1988. № 7. - С. 44-45.

94. Михлин В.М. Управление надежностью сельскохозяйственной техники. -М.: Колос, 1984.-335 с.

95. Надежность и эффективность в технике: Справочник: Ют. / Ред. Совет: B.C. Авдуевский (пред) и др. М.: Машиностроение, 1988. - Т. 5.: Проектный анализ надежности / Под ред. В.И. Патрушева и А.И. Рембезы. -316с.

96. Надежность и эффективность в технике: Справочник: Ют. / Ред. Совет:

97. B.C. Авдуевский (пред) и др. М.: Машиностроение, 1988. - Т. 6: Экспериментальная отработка и испытания / Под. Общ. Ред. P.C. Судакова, О.И. Тескина. - 376 с.

98. Нахатакян Р.Х., Клятис JI.M., Карпов Л.И. Прогнозирование надежности новых машин по результатам приемочных испытаний // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1991. - №11. - С. 30-32.

99. Оболенский Е.П., Сахаров Б.И., Стрекозов Н.П. Прочность агрегатов оборудования и элементов систем жизнеобеспечения летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1989. - 248 с.

100. Оськин C.B. Технико-экономическая оценка эффективности эксплуатации оборудования //Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства, 2006. № 1. - С. 2-3.

101. Почтенный Е.К., Капуста П.П. Вероятностные диаграммы многоцикловой усталости деталей машин. //Вестник машиностроения, 1993. № 12.1. C. 5-7.

102. Прянишникова Л.И., Прянишников A.B., Дудникова В.В. Аналитическое определение у процентного минимального значения для совокупности конечного объема по выборочным данным (случай средней гарантии) //Деп. в ВИНИТИ, № 1852 - в 2003.

103. Решетов Д.Н., Иванов A.C., Фадеев В.З. Надежность машин. М.: Высшая школа. - 1988.-238 с.

104. Роговенко Т.Н. Вероятностно-статистическая оценка гамма-процентного ресурса ответственных деталей машин: Автореф. дис. канд. техн. наук. -Ростов-на-Дону, -1995. 24 с.

105. Роговенко Т.Н. Методы определения минимального значения прочности сталей для некоторых выборок // Рост. гос. акад. стр.-ва. Ростов-на-Дону, 1993. - 8 с. - Деп. В ВИНИТИ № 1593 - В95 от 31.05.95.

106. Ротенберг Р.В. Основы надежности системы водитель-автомобиль-дорога-среда. М.: Машиностроение, 1986. - 216 с.

107. Ряхин В.А. Нагруженность металлоконструкций строительных и дорожных машин циклического действия при оценке живучести // Строительные и дорожные машины. 1995. - №11. - С. 23-25.

108. Самойлов Д.Н., Ахтариев М.Р. Прогнозирование технического состояния автомобилей // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства, 2006. № 7. - С. 30-31.

109. Седов Л.И. Механика сплошной среды. М.: Наука, 1976. Т. 1. - 536 е., Т. 2.-576 с.

110. Секулович М. Метод конечных элементов.-М.:Стройиздат,1993. 664 с.

111. ПЗ.Серенсен C.B., Когаев В.П., Шнейдерович P.M. Несущая способность ирасчет деталей машин на прочность. М.: Машиностроение, 1975. ~ 488 с.

112. Смирнов Н.В., Дунин-Барковский И.В. Курс теории вероятностей и математической статистики для технических приложений. М.: Наука, 1969.- 512 с.

113. Соболь И.М. Численные методы Монте-Карло. М.: Наука, 1973. - 280 с.

114. Соколов С.А. Вероятностные основы расчета ресурса металлических конструкций по методу предельных состояний // Проблемы машиностроения и надежности машин. 1997. - №4. - С. 105-111.

115. Соколовский В.В. Теория пластичности. М.: Высшая школа, 1969.-608 с.

116. Сопротивление материалов. Под ред. Писаренко Г.С. , Киев: Выща школа, 1979.-693 с.

117. Справочник проектировщика промышленных, жилых и общественных зданий и сооружений. М.: Гиле, 1969. 200 с.

118. Тензометрия в машиностроении. Справочное пособие. Под. Ред. канд. техн. наук P.A. Макарова. М.: Машиностроение, 1975. 288 с.

119. Ткаченко В.А., Львов Б.В., Стопалов С.Г. О показателях безотказности и долговечности высоконадежных изделий // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1991. - №1. - С. 43-45.

120. Топилин И.В. Определение связи между значениями ресурса для генеральной совокупности конечного объема и выборки / Известия РГСУ: Сб. ст. Ростов-на-Дону: РГСУ. - 1999. - №4. - с. 237 - 238.

121. Уилкс С. Математическая статистика. Перевод с англ. Наука, 1967. -632 с.

122. Федосов В.В., Шабанов Б.М. Оценка надежности несущих конструкций грейферных погрузчиков //ДГТУ. Ростов- на-Дону, 1993. С. 54-59.

123. Форрест П. Усталость металлов. Перевод с англ. Под ред. Академика АН УССР С.В. Серенсена. М. «Машиностроение». 1968.

124. Хазов Б.Ф. Эффективность повышения показателей долговечности машин и комплексов // Строительные и дорожные машины. 1990. - №7. - С. 2224.

125. Хазов Б.Ф. Эффективность функционирования и надежность машин ремонтируемого класса // Вестник машиностроения. 1988.- №12.-С. 1821.

126. Халфин М.А. Управление надежностью машин в эксплуатации// Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства, 1982.-№ 1.-С. 46-52.

127. Хейвуд Р.Б. Проектирование с учетом усталости. М.: Машиностроение, 1969.-504 с.

128. Хозяев И.А. Исследование надежности машин для животноводства и кормопроизводства и оптимизация их показателей // Машины и оборудование для животноводства и кормопроизводства: Сб. тр. -ВНИИКОМЖ. М. 1985. - С. 24-30.

129. Хозяев И.А. Основы обеспечения надежности при проектировании производственных линий животноводческих ферм и комплексов: Учебное пособие /РИСХМ. Ростов-на-Дону, 1984. - 94 с.

130. Храмцов Л.Д, Сорваниди Ю.Г., Карпенко В.Д. Оценка надежности комбайнов «Дон-1500» в эксплуатационных условиях // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1991. - №12. - С. 44-46.

131. Червяков И.В. Математические методы теории надежности и контроль качества // Методы менеджмента качества. 2005. - № 5. С. 37-42.

132. Шевцов В.Г. Основные аспекты повышения конкурентоспособности отечественных сельскохозяйственных тракторов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1992. - №7. - С.9-16.

133. Шор Я.Б. Статистические методы анализа и контроля качества и надежности. М.: Советское радио, 1962. - 552 с.

134. Dubey S.D. Hyper efficient of the location parameter of the Weibull laws // Naval Research Logistics Quarterly. 1966. - N13. - P.253.

135. Epstein B. Application о the theory extreme values in fracture problems, J. Amer. Statist. Assoc. 1948, v.43, p. 403-412.

136. Fisher R.A., Tippet L.H.C. Limiting forms of the frequency distribution of longest of smallest member of a sample. OCPS, 24 (1928). 180 p.

137. Gumbel E.J. Les valeurs extremes des distributions statistiques, Annales de Г Institute Henri Poincare, 1935. v. 4, Fasc, 2 p 115.

138. Isermann R., Balle P. Trends in the application of model based Fault detection and diagnosis of technical processes. 13th World congress of IFAC. Preprints, Vol. 4, 1996.-P. 1-12.

139. Newton D.W. Reliability Mathematics. In: Reliability Engineering (Ed.: O'Connor PDT), Hemisphere Publishing Corporation, Washington, 1998.

140. Oakland J.S. Total quality management: The route to improving performance. -2nd edition. Butterworth Heinemann Professional Publishing Ltd., Oxford, 1994.

141. Sholtes P. Total quality or performance appraisal: choose one // Nation Prod Rev, 1993. 12. - №3. - P. 349 - 363.

142. Weibull W. A statistical distribution function of wide applicability. J. Appl. Mech. 1951. p. 293-297.

143. Weibull W. A statistical theory of the strength of materials, Ing. Vetenskaps Akad. Handl, N151.1939.