автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Совершенствование системы технического обслуживания чаесборочных машин

На правах рукописи УДК 631.358.004.5

БУЛИСКЕРИЯ Гигла Алешаевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ЧАЕСБОРОЧНЫХ МАШИН

Специальность 05.20.03 - Эксплуатация, восстановление и ремонт сельскохозяйственной техники

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук ,

Москва - 1997

еп

СП

.-.гэ ш о -о* счз

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском технологическом институте ремонта и эксплуатации машинно-■ тракторного парка (ГОСНИТИ)

. Научный руководитель

Официальные оппоненты

Ведущее предприятие

- кандидат технических наук, ст. научный сотрудник А.В.Ленский

- доктор технически* наук, профессор М.А.Халфин

- кандидат технических наук, профессор К.А.Ачкасов

- Акционерное общество «ВИСХОМ»

Защита состоится « .. _1997 г. в /3 ч.

на заседании диссертационного Совета К 120.12.03 в Московском государственном агроинженерном университете им. В.П.Горячкина (МГАУ) по адресу:

127550, Москва, ул. Тимирязевская, д. 58, МГАУ, Ученый совет. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГАУ. Автореферат разослан « /у » ¿УУ 1997 г.

Ученый секретарь '

диссертационного совета "

профессор /О- .... В.И.Осипов

Общая характеристика работы

Актуальность. Уборочные сельскохозяйственные машины по сравнению с тракторами имеют следующие основные особенности использования: сезонный характер использования; зависимость потерь и качества собранной продукции от работоспособности- машины; значительный размер убытков от простоя машин по техническим причинам и сложность регулирования технологического процесса уборки продукции.

Поэтому применение для совершенствования структуры технического обслуживания (ТО) уборочных машин ранее разработанных, применительно к тракторам, методов и моделей решения аналогичных задач, не представляется возможным. Особенно это касается машин, смонтированных на самоходном шасси, имеющих свою структуру ТО. Примером такой машины служит чаесборочная машина ЧСМ-1,6/1,ЗА «Сакартвело», на базе Т-16 МГ-МЧ.

В 1987 году валовой сбор чайного листа составил: в России (Краснодарский край) - 7,6 тыс. т, в Грузии - 595,0 тыс.т. ЧСМ собрано 59 тыс. т чая, ручными аппаратами - 120 тыс. т. В среднем одной машиной собирается за сезон 60 т чайного листа.

В отличие от большинства уборочных сельскохозяйственных машин, у которых время работы не превышает 10% календарного года, время работы ЧСМ составляет 30-37%. Если затраты на ТОР уборочных сельскохозяйственных машин за амортизационный период превосходит первоначальную стоимость в 3-7 раз, то для ЧСМ эти затраты превосходят в 5-9 раз. Основная стоимость расходуемых запасных частей для ЧСМ падает на чаесборочный аппарат - 82,5%, следящую систему - не превышает 4,0%, трансмиссию - 4,5%, транспортер - 3,4% и вентилятор - 5,6%. Средняя наработка на отказ машины составляет всего 5 т чайного листа. При сложившейся машинной технологии уборки чая продолжительность сезона уборки составляет 107-135 дней, Полная уборка чая осуществляется за три сбора, с технологическими перерывами, как между "сборами, так и внутри каждого сбора, что объясняется условиями созревания чайных плантаций: 1-й сбор (10 мая - 24 июня); 2-й - (2 июля - 20 августа); 3-й - (28 августа - 12 октября). Между и внутри каждого сбора имеется пять технологических перерывов, что может быть эффективно использовано для предупреждения возможных отказов машины.

Одним из важнейших путей повышения работоспособности ЧСМ и использования за счет повышения качества собираемого чайного, листа и сокращения простоя машины но техническим причинам служит совершенствование режима ее ТО и, в первую очередь, чаесборочного аппарата.

Изложенное подтверждает актуальность настоящей работы, которая выполнена в ГОСНИТИ в соответствии с «Комплексной программой повышения эффективности использования материальных и

- Я -

энергетических ресурсов на предприятиях и организациях АПК на 1986-1990 гг. и на период до 2000 года».

Целью исследования является совершенствование режимов ТО чаесборочных машин путем установления рациональной периодичности выполнения основных операций и состава выполняемых работ в каждом виде ТО на примере самоходной чаесборочной .машины «Сакартвело» с учетом специфических особенностей ее использования.

Объектом исследования является чаесборочная машина и ее основные агрегаты.

Научная новизна состоит в:

- разработке математической модели совершенствования структуры системы ТО ЧСМ циклического использования, учитывающей показатели качества продукции, энергоемкости процесса сбора урожая и ее надежность;

- разработке метода классификации и экспертных оценок параметров технического состояния составных частей ЧСМ с целью выбора работ по поддержанию ее работоспособности для совершенствования режима ТО;

- установлении статистических закономерностей продолжительности работ и расхода материалов на ТО;

- выявлении линейных характеристик динамики параметров технического состояния в период между очередными ТО;

- определении влияния изменения параметров технического состояния на показатели энергоемкости, амплитуды колебаний и частоты вращения рабочих органов.

Практическая значимость исследования заключается в разработке единого режима ТО (как самоходного шасси, так и чаесборочного аппарата ЧСМ). Установленный перечень работ, периодичность и технология ТО обеспечивают проведение ТО-1 ЧСМ в технологические перерывы с соблюдением нормативов допускаемого отклонения ±10%. В результате достигнуто снижение себестоимости работ на 48%, улучшение качества сбора чайного листа, сокращение простоев, улучшение условий труда, рост производительности на 14,3% и снижение общей трудоемкости ТО на 11,2%.

Внедрение результатов исследования заключается в разработке раздела «Техническое обслуживание» к техническому описанию и инструкции по эксплуатации чаесборочной машины ЧСМ-1,6/1,ЗА «Сакартвело» на базе Т-16-МГ-МЧ, согласованного с НПО «Грузсель-' маш» и изданного ГОСНИТИ массовым тиражом.

Опытно-производственное внедрение результатов исследования осуществлено в Ачигварском агропромышленном комбинате и в совхозах Галъском и Хумушкурском Гальского района Абхазии. ' • Апробация. Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на: конференциях молодых ученых и аспирантов ГОСНИТИ в 1986 и 1987 гг.; научной конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов Московского института инженеров сельскохозяйственного производства (МИИСП)

в 1988 г.; московской городской конференции молодых ученых и специалистов «Актуальные проблемы ремонта и эксплуатации сельскохозяйственной техники» (22-23 ноября 1988 г.); Краснодарской первой научно-практической конференции «Проблемы электронизации агропромышленного комплекса» (19-21 января 1989 г.); Всесоюзной научно-практической конференции «Механизация и автоматизация технолоических процессов в агропромышленном комплексе» (г. Новосибирск, 10-12 октября 1989 г.); научно-технических совещаниях лаборатории 6 и заседании секции использования и технического обслуживания машин Ученого Совета ГОСНИТИ (1985-1995 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и рекомендаций, списка использованной литературы и приложений, .которая изложена на 185 страницах машинописного текста, содержит 44 .рисунка и 38 таблиц.

Содержание работы

■Введение. Включает обоснование темы диссертации и краткое изложение основного ее содержания.

В первой главе проведен анализ методов оптимизации периодичности ТО и обоснования структуры видов ТО машин; обзор работ по особенностям использования, ТО и безотказности ЧСМ; рассмотрены экспертные системы, применительно к обоснованию режимов ТО машин; изложены основные агротехнические требования к сбору чайного листа и влияние, оказываемое на качество сбора гидро-следящей системы машины; определены цель и задачи исследования.

Теоретические основы поддержания работоспособности сельско хозяйственной техники с помощью планово-предупредительной системы (ТО) и ремонта (ТОР) машин изложены в трудах С.А.Иофинова, А.И.Селиванова, С.С.Черепанова и др. Применению методов и средств диагностирования машин при ТО посвящены работы В.М.Михлина, А.В.Николаенко, В.А.Аллилуева, К.Ю.Скибневского, В.И.Вельских и других. Действующая система ТО и ремонта машин обоснована в известных научных трудах Н.Ф.Тельнова, К.В.Рыбакова, Н.С.Пасеч-иикова, М.А.Халфина, М.Н.Ерохина, К.А.Ачкасова, В.В.Курчаткина, А.А.Зангиева и др.

Проблемы экономики ремонтко-обслуживающей базы АПК изложены в трудах Ю.А.Конкина, В.И.Осинова и др.

• На основании исследований Ш.Я. Кереселидзе, P.M. Малнроблидзе, Д.'И. Кацитадзе, О.А.Яманидзе определены основные показатели процесса сбора-чайного листа.

В последующие годы на основе исследований в области искусственного интеллекта сформировалось научное направление — создание экспертных систем. Известны зарубежные экспертные системы охватывающие различные отрасли машиноведения — от обеспечения надежности радиоэлектронной аппаратуры до правил выполнения профилактических работ.

Для успешного достижения поставленной цели необходимо было решить следующие основные задачи:

- 4 - :

1. Изучить режимы работы ЧСМ в течение уборочного сезона и выявить специфические особенности их использования, влияющих на режимы ТО.

2. Обосновать выбор работ ТО чаесборочного аппарата, оказывающих основное влияние на его безотказность, качество собранного чайного листа и затраты мощности двигателя.

3. Установить закономерности изменения во времени основных параметров технического состояния ЧСМ, влияющих на надежность и эксплуатационные качества выполнения технологического процесса по сбору чайного листа и режимы ее ТО.

4. Разработать математическую модель и алгоритмы, учитывающие производственные и конструктивйо-технологические факторы, позволяющие определить рациональные режимы ТО ЧСМ с учетом специфических особенностей ее использования.

5. Разработать классификацию параметров технического состояния ЧСМ, влияющих на качество собранного чайного ли ста-и энергоемкость технологического процесса, осуществить выбор основных факторов по их значимости.

6. Определить закономерности изменения исходных параметров регулирования и изнашивания элементов рабочих органов ЧСМ во времени, их статистических характеристик. Обосновать корректировку структуры ТО ЧСМ с учетом межцикловых периодов ее работы и сокращения удельных затрат на уборку чайного листа и повышения его качества.

7. Разработать 'способы диагностирования и конструктивно-технологические мероприятия, позволяющие снизить трудоемкость выполнения технологических процессов и диагностирования технического состояния ЧСМ.

Во второй главе приведены результаты исследований по разработке теоретических предпосылок для обоснования выбора структуры ТО с учетом потери качества продукции (Пк), увеличения энергозатрат^), роста постепенных (Оп) и внезапных (Ов) отказов. Для обоснования структуры ТО предложена система уравнений.

Уш=апкТ, (1) УрЭ;=арэ.т, (2>

Уо11;=ао.ьТ, (3) Уов(=аовТ, (4)

где Упк„ УРз, Уоп, и Уов, - соответственно, скорость изменения 1-го параметра,характеризующего показатели П*, Рэ,Оп и О»; ОСГЦ, ССРэ^ СХОа и (ХОв1 - соответственно,коэффициенты пропорциональности роста показателей Пк, Рэ, Оп и Ов с увеличением наработки машины (Т),

Тогда функции роста затрат, связанных с показателями Пк, Рэ, Оп и Ов, по мере увеличения наработки машины будут иметь следующий вид-

Т Т

Пк.= 1апк.Т(!1, ■ (5) Рэ^арэТсИ , (6)

'о 1 • о - -

т т

Оа = | ао.ь т ¿и, (7) Ов. = 1 аоа т &, (8)

о о

Исходя из анализа основных особенностей технологического-процесса сбора .чая и использования ЧСМ установлено, что для формирования структуры ее ТО весь комплекс параметров следует подразделить на следующие причины их выбора: А - влияние на качество собранного чайного листа; В - на энергоемкость процесса сбора, включая затраты на Передвижение машины; С - на безотказность наиболее дорогостоящих составных частей (СЧ); Д - на мелкие отказы и сбои; Е - на условия безопасной работы обслуживающего персонала,

где А, В, С, Д и Е - соответственно условный код причины выбора данного параметра.

Некоторые параметры имеют комплексный характер и характеризуют не одну, а две или три причины выбора.

Интегральные затраты на поддержание и восстановление ¡-го параметра технического состояния ЧСМ определяются из условия: п N п М

Рс.. = 1£3р.. + ЕЕИн.. , (9)

ч ми *'< 1=1 И 4

где Зрч - разовые затраты на поддержание и восстановление ¡-го параметра технического состояния при ]-ом виде ТО, руб;

Ин.. - непрерывные затраты за период между двумя ТО ]-го вида по ¡-му параметру технического состояния, руб.

Разовые затраты на поддержание и восстановление ¡-го параметра технического состояния при }-ом виде ТО составят: пк

ЗРц^ЦЧтсЛт^+ЧтсмЫ^+СрКр^+СмКм^+Сд!^) (руб.), (ю)

где Чтет, Чтем - соответственно, часовые тарифные ставки тракториста-машиниста и мастера-наладчика или диагноста, руб./чел.-час; 1тц, 1.м.. - средние трудозатраты тракториста-машиниста и мастера-наладчика или диагноста на контроль и восстановление Ьго параметра технического .состояния при ]-ом виде ТО, чел.-час; Ср, См, Сд -стоимости единиц материальных ресурсов, масел и запасных частей (деталей) расходуемых на профилактические работы, руб., Кр,., ,Кмц КД| - средние параметры затрат материальных ресурсов, масел и запасных частей (деталей) при обслуживании 1-го параметра технического состояния во время проведения ]-го вида ТО, единиц (кг, шт. и т.д.); пик- соответственно количество видов параметров технического состояния.

Непрерывные затраты за период между двумя ТО j-ro виды по i-му параметру технического состояния:

n N • • '

Ин..=Е1(Скаг1к.+Сэарх+СопС1оа+Сопаов1)Т. (руб.), (11)

где Tj - наработка машины между двумя ТО i-ro вида, мото-час. (час, д израсходованного топлива, т израсходованной продукции и т.д.).

По каждому из параметров технического состояния определяются издержки при контроле и восстановлении параметра при проведении • каждого из видов ТО: ЕТО, ТО-1, ТО-2, ТО-3 и МЦО (ТО в период между' технологическими циклами работы машины).. Заполненная матрица rió полному перечню работ и по всем видам ТО показывает, что сумма издержек по всем видам ТО позволяет определить экономически целесообразную структуру ТО машины. .

Теоретические предпосылки позволили разработать .алгоритм решения задач по расчету структуры ТО ЧСМ. Язык программирования TURBO PASCAL (версия 6.0) для реализации на персональном компьютере IBM PC/XT. Обобщенная блок-схема алгоритма показана на рис. 1.

Для установления взаимосвязи между параметрами технического сбстояния и показателями работы определялись корни системы линейных уравнений, которые являются коэффициентами эмпирических зависимостей:

1. Математическое ожидание отклонения параметра технического состояния от номинального' значения в зависимости от наработки

Умо = í,(t), (12)

для каждого из рассматриваемых параметров.

2. Функции скорости роста непрерывных издержек от наработки

Уни = f2(t), (13)

для параметров: натяжения ремней привода вентилятора: синхронности гидрораспределителя, зазора между ножами, люфта датчика гидрокопира, перекоса механизма подвески.

3. Функции показателя скорости изменения качества сбора

Укс = f3(t), (14)

для параметров: синхронности гидрораспределителя, зазора между •ножами, люфта датчика механизма подвески, качества работы ручного управления поднятия и опускания, перекоса навески рабочих органов.

4. Функции показателя скорости изменения энергоемкости

• Уэё = í4(t), (15)

для параметров: зазора между ножами сегментов, натяжения ремней привода вентилятора, натяжения цепей привода выносных барабанов, перекоса навески рабочих органов.

5. Функция вероятности возникновения отказов

Уво = f5(t), (16)

для параметров: зазора между ножами, натяжения цепей пршю/\,. барабанов, перекоса механизма подноски.

Рис.1. Обобщенная блок-схема алгоритма

- а -

Убытки, связанные с затратами энергии и потери качества чайного листа определяются на основе суперпозиции издержек.

У = С (х.) + С (х) + К (х) , (17)

НИ ТОП 4 I' лч 4 \> ■ у VV ' Л ' ■ ■

где Стоп (х;) - функция стоимости перерасхода топлива из-за повышенной энергоемкости процесса сбора чайного листа из-за отклонения параметра;

С„ч (х,) - функция потерь чайного листа, связанная с отклонениями регулирования;

Ку(х()- качественная характеристика убираемой массы, влияющая на потери стоимости собранного чая. •

Учитывая взаимосвязь между наработкой и параметром технического состояния имеем

У =С (0 + С (0 + К (0. 08)

Н ТОП4 ' ПЧ у Ух ' V /

Перерасход топлива пропорционален продолжительности работы машины с повышенными энергоеМкостями процесса и может выражаться функцией £ ч (!).■■

с „„ (0="т..... ' <,9>

где Б -прейскурантнаястоимостьдизельноготоплива,руб/кг; . ц (С)- перерасход дизельного топлива, кг.

Затраты от потери чайного листа пропорциональны качественной хар-актернстпке работы машины

с го з 0)

с»^т) = -лх~ + —• (20)

где Спчл -стоимость единицы потерянного чайного листа, руб.;

Ъ (г) - функция потерь чайного листа, прогрессирующая вследствие

отклонения параметров рабочего органа, руб.; 3^(1.)-затраты, возникающиевследствиенарушениятехнологического процесса среза и засорения убираемой чайной массы растительными некондиционными включениями, руб. Затраты, связанные с потерей и последующим удалением из чайной массы некондиционных включений

3„(0 = С1С1]1С + С2СГ|2С ,руб/т , (21)

где С1с, С2С- стоимость чая первого и второго сортов, руб.;

Т|1С, Т)2С - доли некондиционных включений в чае первого и второго сортов, а также в общей чан ной массе. Для определения функции энергоемкости процесса, необходимо суммировать все затраты энергии

п

• Ч (У = 2 э, ом) + Сэ , (22)

где 0) - затраты энергии ¡-ой СЧ, кВт;

п - количество СЧ, энергоемкость которых зависит отнаработки,ед.: С, - постоянная энергоемкость вкшочаетв себя за граты энергии

всех СЧ, у которых энергоемкость не зависит от наработки п ш параметра технического сост ояния ЧСМ.

Для оценки энергоемкости процессов определяем потребляемую мощность для всех СЧ, энергоемкость которых зависит от параметров технического состояния:

Р =К СОМ (23)-

ПОТ II кр '

где Км (0 - масштабный коэффициент и угловая скорость вращения;

Мкр - крутящий момент.

D третьей главе дана методика проведения эксплуатационных исследований, сбора и анализа информации, необходимой для решения поставленных в исследовании задач. Работа проводилась в чаеводческих хозяйствах Ачигварском, Гальском и Хумушкурском Гальского района Абхазии. Под наблюдение было взято 40 чаесборочных машин ЧСМ-1,6/1,ЗА. Достоверность исследований обеспечивалась объемом выборок, для определения которых применялась общепринятая методика. Для обработки материалов применялись методы теории вероятностей и математической статистики.

Для статистической обработки экспериментальных данных использовался комплект программ Slatgraphics (Statistical Graphics Sistem) version 2.1, продукт фирмы Statistical Graphics Corp. Обработка производилась на персональном компьютере типа IBM PC/XT. Статистическая обработка наблюдений за расходом эксплуатационных материалов на обслуживание и устранение последствий отказов ЧСМ проводилась но законам нормального и логнор-мального распределения и распределения Вейбулла.

Разработанная система автоматизированного сбора данных состоит из первичных преобразователей (датчиков), 12 операционных усилителей сигналов датчиков, аналоговых линий, аналого-цифрового преобразователя, шинного формирователя, выходного и входного 16-разрядных регистров, микропроцессорного устройства программного управления процессом сбора данных, пультов индикации и управления.

При проведении исследований для снятия и запоминания мгновенных значений электрического сигнала использовалась микро-ЭВМ, которая устанавливалась в кабине ЧСМ и имела электропроводную связь с датчиками, установленными на различных деталях рабочих органов. При этом использовалась микро-ЭВМ БК-0010, конструкция которой позволяет работать в режиме управления различными устройствами по программе, записываемой в специальную микросхему постоянного запоминающего устройства (ПЗУ). Это позволило при проводимых исследованиях в полевых условиях измерять

1

' опр.д. ~ At п

f -Г ' (24)

J огт.д.

где Д1 - интервал опроса аналого-цифрового преобразователя; п - общее число опрашиваемых датчиков.

АЦП опрашивается в п раз чаще опроса датчика, поскольку он поочередно обслуживает все дагшки. После записи данных производилась обработка элементов матрицы согласно формуле получения вектора средних значений

- I к

X.. =17 £а.., (25)

К ¿=1 ч

где 1 - номера столбца и измерения;

. СХ... - значение величины измерения сигнала датчика;

Н - число измерении, устанавливаемое автоматически как любое заданное число и определяемое продолжительностью процесса записи.

Число измерений определялось по формуле

К = / Т , (26)

„ ' опр 1Ц1.Д. ' 4 '

где Г - продолжительность опроса датчиков.

Аналогично по соответствующий формулам определялись другие характеристики: дисперсия, среднеквадратичное отклонение, коэффициент вариации и т.д.

Применение средств автоматизации измерений, записи и обработки сигналов с помощью микро-ЭВМ позволило представить в виде таблиц или построения кривых, взаимосвязь между характеристиками неконструктивных элементов (зазоров, натягов, прогибов и т.д.),выражаемымиколнчественными величинами и другими величинами, которые можно прямо или косвенно измерять с помощью датчиков. Они характеризуют качественные показатели работы ЧСМ или определяют величину риска возникновения отказов, энергоемкости, шума,деформаций, внутренних напряжений.

В четвертой главе приведены результаты экспериментальных и теоретических исследований по срокам использования ЧСМ, выбора работ ТО, определению затрат времени и материалов на ТО, определения параметров технического состояния на показатели работы СЧ, динамикепараметровтех-пического состояния результатам моделирования затратнаТО ЧСМ.

На основании анализа материалов по использованию ЧСМ и сборке чанного листа в хозяйствах в течение трех лет получен график использования ЧСМ за сезон сбора чайного листа (рис. 2), который показывает наличие в период сбора чайного листа пяти технологических межцикловых перерывов в использований ЧСМ. Эгиперерывымогугбыть эффективно использованы для проведения работТО, т.к. в этом случае отсутствуют убытки от простоя машины. Условнотакоеобслуживаниеможетиметьпазвание межциклового.Вэтом рлучае наличие продолжительныхтехнологических перерывов (по 7 дней) позволяегобоснованно переносить сроки проведения ТО в пределах допускаемых отклонений отнормативнойпериодичности без снижения работоспособности ЧСМ.

Таким образом, при средней цикловой наработке ЧСМ равной 112-132 мч можно предположить овозможностисовмещенияя М ЦО сТО-1 самоходного шасси, периодичность которого равна 125мч,и сократить при этом вдвое число обслуживании машины.

В структуре ТО чаесборочного аппарата ЧСМ значительное число работ поТОСЧ машины, отпроведешшкоторыхсущестшнгозавнсиг сортность собранною чайного листа. Влияние параметров технического состояния ЧСМ и работ но их ТО на показатели качества п себестоимости с6»м >

- И -

3-й сбор

-р--;—^-—---—^-—_,---р

Май. Июнь Июль Август Сентябрь Октябрь Продолжительность работ, месяцы

Рис.2. График использования ЧСМ

чайного листа в виде экспертных оценок приведено в табл. I. Оценка производилась по 10 баллыюй системе (0 баллов - отсутствует, 10 баллов - полная зависимость).

При определении статистических характеристик затрат времени на проведение работ ТО (включая работы по ремонту - устранению последствий отказов С Ч) установлена однородность результатов хронометрирования. Распределение продолжительности регулирования цепного привода барабанов показано на рис. 3, и в табл. 2 - характеристики распределения.

0,20

«0

0,15 Г

§ 0,10 -■у

0,05

Г1

27

3?

47

1 1

1

-1

Т-ТЬ-т.

57

67

77

87 I, мин

Продолжительность

Рис. 3. Распределение продолжительности регулирования цепного привода барабанов

Параметр технического состояния чем Код . величины выбора Наименование работ по чем Код работ ТО Примерная оценка потенциальной ценности (сортности) сбора Примерная оценка себестоимости

Натяжение' ремней привода вентилятора В, Е Контроль и, при необходимости, регулирование натяжения ремней в приводе вентилятора С1 0,97 0,8

Натяжение цепей привода выносных барабанов В, Е Контроль и, при необходимости, регулирование натяжения цепей привода барабанов С2 2,60 4,1

Синхронность работы системы гидравлического копирования А Контроль и, при необходимости, регулирование синхронности гидрораспределительного устройства СЗ 0,90 4,9

Правильность работы ручного управления поднятия и опускания рабочих органов ' А Контроль и, при необходимости, регулирование ручного управления подъема и опускания рабочих органов С4 . 1,20 3,2

Состояние резиновых вкладышей и подвижных пальцев ' А, С Контроль и, при необходимости, замена вкладышей подвижных пальцев С5 . 1,50 4,5

Люфт в подшипниках вентилятора Е,Д Контроль и, при необходимости, устранение люфта в подшипниках вентилятора С6 3,13 - 3,3

Зазоры между ножами режущих сегментов А, В, Д Контроль и, при необходимости, регулирование зазора между ножами режущих сегментов С? 3,10 6,6

Перекос навески рабочих органов А.В.Д Контроль и, при необходимости, устранение перекоса механизма навески С8 3,40 2,9

Состояние эксцентриковых втулок режущего аппарата А Контроль и, при необходимости, замена эксцентриковой втулки режущего аппарата С9 • 5,70 2,7

Состояние подшипников С Смазывание подшипников СЮ 4,33 6,0

Состояние резиновых уплотнений барабанов А - Контроль и, при необходимости, замена резиновых уплотнений барабанов С11 3,16 5,8

Люфт датчиков положения аппарата А Контроль люфта датчика положения аппарата С12 2,17 4,6

Состояние воздуховода А Контроль и, при необходимости, устранение неисправности воздуховодов С13 3,15 3,3

Качество работы гидропривода А,Д Контроль и, при необходимости, промывание гидрораспределителя С14 1,67 2,9

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ

СОСТАВИВ НОРМАЛЬНОЕ • «НОРМАЛЬНОЕ ВКИБУЛЛА

ЧАСТЬ сряюе (рад*-Шфпгаж (ЛХЛ0КНК Ш ои срыоке «раде-ощшчт опэоненк ои фори «югггё ПН ш

1 2 3 4 5 6 1 > 9 10 И 12 13

С! 1Г2 В 49/31 № 0,091 ода <9,10 11,52 0,1) 0,47 4,66 53,53 0,10 ода

Разработанная автоматизированная система сбора данных позволяет с достаточной достоверностью косвенно определить влияние изменения параметров технического состояния СЧ ЧСМ на показатели энергоемкости, амплитуды колебаний, частоты вращения рабочих органов и т.д. Установлено, что при отклонении начальной установки неподвижной дута режущего аппарата в пределах 0,85-1,25 мм значение коэффициента перегрузки имеет значение, близкое к 1,0 т, т.е. перегрузка практически отсутствует. Минимум мощности, потребляемой режущим аппаратом, достигается при величине зазора между ножами 1,0 мм.

Зависимость энергоемкости составных частей ЧСМ от степени отклонения параметра технического состояния приведена в табл. 3.

Таблица 3

Параметры технического Изменение энергоемкости привода

состояния при изменении параметра, %

на 50 на 100

Зазор между ножом и сегментом +1,7 +2,1 Натяжение ремня привода вентилятора +0,25 -0,4* Погрешность позиционирования

гидрокопира +0,7 +1,4

* Примечание: отрицательная величина энергоемкости определяется экономией мощности за счет проскальзывания ремня и недостаточном скорости вращения вентилятора, снижающей эффективность его работы.

Изменение энергоемкости фиксировалось при отклонении параметра на 50 и 100% от его номинального значения.

Измене!шепарамет ров технического состояния ряда СЧ существенно влияет на энергоемкость технологического процесса сбора чайного листа.

Динамика параметров технического состояния (натяжения цепи н ременной передачи, износа кулачка привода режущего аппарата ЧСМ) имеет линейный характер (рис. 4).

В результате моделирования получены разовые, постоянные иинтег-ральныеза граты (табл. 4) ионсем 14 работам. Парис. 5 показана зависимость затратна выполнение работы С'З

Рс,% .60

.50 40 30 20 10

0 20 40 60 80 100 120 140 Т, м.-ч

Наработка ,

Рис 4. Динамика параметров натяжения ценной передачи1 Проведен анализ влияния гидроследящей системы с механическим корпусом на качество сбора чайного листа. Предложено безинерционное автоматическое устройство для управления рабочими органами ЧСМ, основанное на фотоэлектрическом блоке датчиков (а.с. 1528369), а также.метод диагностирования навесной гидравлической системы (а.с. 1479730). .

В пятой главе определена экономическая эффективность от внедрения результатов исследования. Экономический эффект составляет 37 руб./год на одну чаесборочную машину (в ценах 1990 г.).

Рис. 5. Зависимость затрат на выполнение работ СЗ

Код ВидТО • Интегральныезатраты

[та боты на машину, руб/год

существующий предлагаемый посуществую- попредлагае-

■ щемурежиму момурежиму

ТО ТО

С1 Tai МЦО 7,78 6,66

С2 ТО-1 ТО-2 9,19 ' 5,13

сз - ТО-1 мир 2,96 2,58

C4 таг MLP 6,57 3,08

C5 таг MLP 7,57 5,05

C6 таг MLP 6,60 3,38

C7 ТО-2 MLP 6,46 2,11

C8 ТО-2 MLP 7,51 2,37

С9 таг MLP 8,48 3,93

СЮ таг MLP 7,20 3,51

СП . ТО-2 MLP 5,92 4,19

С12 ТО-1 MLP 4,41 4,02

С13 таг MLP 8,73 6,06

С14 таг таг 10,72 10,72

Общие выводы и рекомендации

Анализ и обобщение результатов теоретических и экспериментальных исследований по совершенствованию режимов ТО ЧСМ на примере машины «Сакартвело» позволили сделать следующие выводы и рекомендации:

1. При совершенствовании режимовТОтракторов, зерноуборочных комбайнов и других сложных мобильных средств применяется известный метод, основанный на учете «стержневых работ», который не может быть применен для определения рациональной системы ТО ЧСМ, режимы которых имеют специфические особенности: время работы большинства уборочных машин не превышает 10% календарного времени года, а у ЧСМ достигают до 30...37%; затраты на ТОР за амортизационный срок службы превосходятв 5...10 раз первоначальную стоимость машины, когда у других машин эти затратыв 15...17разаниже,чемЧСМ.

2. ЧСМ эксплуатируется втяжелыхпочвенно-климатическихусловиях и на полях, имеющих уклон местности до 10 град; длительность уборки чайного листа за сезон достигает до 110... 135 дней и продолжается с мая по октябрь цикличностью 6 раз по 17. ..23 дня с пятыо технологическими перерывами, что создает благоприятные условия для проведения работпо предупреждению возможных отказов машин. Поэтому режимы ТО ЧСМ должны учитывать цикличность ее использования, а также сочетание самоходного шасси и уборочного технологического механизированного аппарата.

3. На систему ТО ЧСМ основное влияние оказывают удельная стоимость от потерь качества продукции, энергоемкость технологического процесса, безопасность работы обслуживающего персонала и параметр

потока отказов. Разработанные математическая модель и алгоритмы учитывают эти факторы и по критерию интегральных затрат позволяют определить рациональную систему ТО ЧСМ.

4. Изменения параметров технического состояния ряда составных частей ЧСМ существенно влияет на энергоемкость технологического процесса: при отклонении начальной установки неподвижной дуги режущего аппарата в пределах 0,85-1,25 мм значение коэффициента перегрузки имеет значение, близкое к 1,0, т.е. перегрузка отсутствует. Минимум мощности, потребляемой режущим аппаратом достигается прп величине зазора между ножами 1,0 мм. Изменение погрешности позиционирования, гидрокопира на 50% повышает энергоемкость уборочного •аппарата на 0,7 кВт, а при изменении этого параметра на 100% - повышение на 1,4 кВт. Забивание сетчатой поверхности выносного барабана на 50% вызывает снижение производительности вентиляторов на 30%, что приводит к недопустимым технологическим потерям.

5. Параметры натяжения цепной передачи привода барабана,-ременной передачи привода вентилятора и процесса изнашивания кулачка привода режущего аппарата ЧСМ во времени изменяются по линейной зависимости, нижняя и и верхняя границы значений коэффициента зависимости снижения натяжения составляет 0,43-0,51; 0,43-0,11 и 0,25-0,31 при коэффициенте вариации соответственно 0,27; 0,43 и 0,17.1

6. Распределение продолжительности выполнения работ составных : частей ЧСМ и величина их параметров, связанных стехнологическим процессом сбора чайного листа согласуется с нормальным законом распределения, исключение составляют работы по контролю параметров составных частей, продолжительность которых больше согласуется с логнормальным законом распределенияисзакономВейбулла.Раснределениевеличины расхода масел на'ГО согласуется с логнормальным законом, а смазок иремонтных материалов

- с распределением Вейбулла.

7. Безотказность ЧСМ лимитирует чаесборочный аппарат, средняя наработка па отказ которого составляет 5 т чаевого листа и на долю которого падает 82,5% стоимости замененных деталей, а также следящая система, трансмиссия, транспортер и вентилятор, на долю которых соответственно падает 4,0; 4,5; 3,4 и 5,6% стоимости замененных деталей в процессе использования ЧСМ.

8. Работоспособность ЧСМ во многом зависит оттехнического состояния клииоременного привода вентилятора и ослабление натяжения ремня резко ухудшает качество сбора чайного листа. Величина прогиба ремнятипа В-2000-14... 18 мм .указанная в заводской инструкции по эксплуатации машины, при усилии нажатия на ремень 4011 в 1,4... 1,8 раза превышает оптимальное значение - Г= 10 мм при 0=40 И.

9. Результатымоделированняннтегральиыхзатратиавыполнениера-богТОчассборочного аппарат показали, что из предложенных но результатам экспертных оценок 14 работ только 2 работы следует проводить через 250 м.-ч. а остальные 12 работ следует проводить через 125 м.-ч. Эго позволило сформирова гь четкую и един) ю структуру видов ГО как самоходного шасси, так и чаесборочного аппарата.

10. Предложены новые микропроцессорное устройство для автоматического управлениярабочими органамиЧСМ «Следящая система чаесборочной машины» (а.с. 1528369) и «Способ диагностирования навесной гидравлической системы машины» (а.с. 1479730), пОзволяяющие снизить трудоемкости выполнения технологических процессов и диагностирования техничес-когосостоянияЧСМ.

11.-Опытно-производственное внедрение рациональных-режимов ТО ЧСМ показало снижение себестоимости работ на 4...8%, улучшение качества продукции, повышение ресурса на 8... 12%, сокращение продолжительности простоев и времени устранения последствий отказов, улучшение условий труда, рост производительности труда на 14,3%, снижение общей трудоемкости ТО на 11,2%. »

Экономическийзффектотвнедрениярезультатов исследования составляет 37 руб./год на одну ЧСМ (в ценах 1990 г.).

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Ленский A.B., Булискерия Г.А., Шуть А.Ф. Микропроцессорное устройство для чаесборочной машины. - «Экспресс-информация». Эксплуатация машинно-тракторного парка, восстановление деталей, выпуск 2. М.: Агро-НИИТЭИИТО, 1988. - С. 7-9.

2. Булискерия Г. А. Контроль работоспособности ремней привода вентиляторов чаесборочной машины - Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1988, №4,-С. 62-63.

3. Булискерия Г. А. Использование микроЭВМ при исследованиирабо-чихорганов чаесборочной машины - Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1988, №10.-С. 61-62.

4. Московская городская конференция молодых ученых и специалистов (22-23 ноября) «Актуальные проблемы ремонта и эксплуатации сельскохозяйственной техники»: Тез. докл./Булискерия Г. А. Обоснование метода иустрой-ства управления napiaMeTpaMH технического состояния рабочих органов чаесборочной машины.-1988.-С.90-91.

5. Первая научно-практическая конференция (19-21 января) «Проблемы электронизации отраслей агропромышленного комплекса»: Тез. докл./ Ленский A.B., Шуть А.Ф., Булискерия Г.А. Следящая система чаесборочных машин с микропроцессорным управлением,- Краснодар, 1989. - С. 72-73.

6'. Всесоюзная научно-практическая конференция (10-12 октября) «Механизация и автоматизациятехнологических процессов в агропромышленном комплексе»: Тез. докл./Булискерия Г. А. Микропроцессорноеустройстводля следящих систем чаесборочных машин.-Новосибирск, 1989.-С. 132.

7. A.c. 1479730 (СССР). Способ диагностирования навесной гидравли-ческойсистемьшашины/ГОСНИТИ;авт. изобр. Титов Ю.Ю.,БельскихВ.И., ФарберЛ.С.,ТеувовА.Ш.,БулйскерияГ.А.-Заявл118.03.87,№4211688/25-29, опубл. в Б.И., 1989, № 18. , •.. :

8. A.c. 1528369 (СССР). Сл едящая система чаесборочных машин/ГОСНИТИ, авт. изобр. Ленский A.B., Шуть А.Ф., Булискерия Г. А., ГорбуновД.В.-Заявл. 24.07.87, № 4312605/30-15, опубл. в Б.И., 1989, № 46: