Методы определения оптимальной периодичности технического обслуживания транспортно-технологических машин.

Определение оптимальной периодичности ТО по допустимому уровню безотказности.

Определение оптимальной периодичности ТО по предельному значению и закономерности изменения ПТС.

Периодичность ТО - это нормативная наработка между двумя последовательно проводимыми однородными работами ТО (авто – км; спецтехника-моточасы). Применяются два основных метода проведения технического обслуживания. При первом после достижении определенной наработки изделие восстанавливается до требуемого технического состояния. При втором сначала производится контроль ТСА, затем принимается решение о проведении предупредительных технических воздействий.

Методы определения периодичности ТО подразделяются на:

простейшие (метод аналогии по прототипу);

аналитические, основанные на результатах наблюдений и закономерностях ТЭА;

имитационные, основанные на моделировании случайных процессов.

Рассмотрим наиболее распространенные методы.

Метод определения периодичности ТО по допустимому уровню безотказности основан на выборе такой рациональной периодичности, при которой вероятность отказа F элемента не превышает заранее заданной величины, называемой риском.

Периодичность назначается такой, чтобы F(t) не превышала для систем и узлов, обеспеч безотказность движения и безопасную работу технолог оборудования, 5-10%, для остальных узлов не превышала 15%.

Вероятность безотказной работы.

то есть , Где: L_i - наработка на отказ; R_д - допустимая вероятность безотказной работы; l_о - периодичность ТО; L_g - гамма-процентный ресурс.

Для агрегатов и механизмов, обеспечивающих безопасность движения, R_д = 0,9...0,98, для прочих узлов и агрегатов R_д = 0,85...0,90. Определенная таким методом периодичность значительно меньше средней наработки на отказ и связана с ней следующим образом:

где b - коэффициент рациональной периодичности, учитывающий величину и характер вариации наработки на отказ, а также принятую допустимую вероятность безотказной работы.Чем меньше вариация случайной величины, тем большая периодичность ТО при прочих равных условиях должна быть назначена. Более жесткие требования к безотказности снижают рациональную периодичность ТО. При определении периодичности контроля и восстановления предварительной затяжки крепежных соединений b = 0,4...0,6.

Метод определения по допустимому значению и закономерности изменения параметра технического состояния. Изменение определенного параметра технического состояния у группы автомобилей происходит по-разному. По ней, а также допустимому значению параметра Y_Д можно определить среднюю наработку L₄=l_ср, когда в среднем вся совокупность изделий достигает допустимого значения параметра технического состояния. Этой средней наработке соответствует средняя интенсивность изменения параметра а_ср. При этом те изделия, у которых интенсивность изменения параметра технического состояния оказалась выше средней (1, 2, 3), т.е.

a_i>a_ср, достигают предельного состояния значительно раньше при наработках L₁, L₂, L₃, меньших l_ср. Следовательно, для этих изделий при назначенной периодичности l_ср с вероятностью F₄ » 0,5 будет зафиксирован отказ. Описанная система обслуживания нерациональна, поэтому назначают такую периодичность l₀< l_ср, при которой вероятность отказа не будет превышать заданной величины риска F, например F = F₂. Этот случай соответствует максимально допустимой интенсивности изменения параметра технического состояния, которая существенно выше средней, т.е.

где коэффициент максимальной интенсивности изменения параметра технического состояния. При этом должно соблюдаться условие

. На коэффициент m влияют степень риска, вариация V и вид закона распределения случайной величины. Для нормального закона распределения

где t_д - нормированное отклонение, соответствующее определенному уровню доверительной вероятности. Чем больше V, тем больше m и меньше оптимальная периодичность ТО. Этот метод применяется для объектов с явно фиксируемым изменением параметра технического состояния. К ним относится большинство изнашиваемых узлов, механизмов и соединений, техническое состояние которых поддерживается с помощью регулировки (например, клапаны механизма газораспределения). Для регулировочных работ характерны V = 0,5...0,8, при которых m = 1,6...2,1, т.е. рациональная периодичность ТО будет в 1,6...2,1 раза ниже средней наработки.

Технико-экономический метод сводится к определению суммарных удельных затрат на ТО и ремонт и их минимизации. Минимальным затратам соответствует оптимальная периодичность ТО l_о. При этом удельные затраты на ТО. С_ТО=d/l, где l - периодичность ТО; d - стоимость выполнения операции ТО. При увеличении периодичности разовые затраты на ТО (d) или остаются постоянными, или незначительно возрастают, а удельные затраты значительно сокращаются. Увеличение периодичности ТО, как правило, приводит к сокращению ресурса детали или агрегата и росту удельных затрат на ремонт С_Р=С/L (21.6) где c - затраты на ремонт; L - ресурс до ремонта. Выражение:

является целевой функцией, экстремальное значение которой соответствует оптимальному решению. В данном случае оптимальное значение соответствует минимуму удельных затрат. Определение минимума целевой функции и оптимального значения периодичности ТО проводится графически или аналитически в том случае, если известны зависимости:

.

Если при назначении уровня риска учитывать потери, связанные с дорожными происшествиями, то технико-экономический метод применим для определения оптимальной периодичности операций, влияющих на безопасность движения.

Технико-эконом метод определения оптим периодичности основан на определении затрат на обслуживание и Р спецтехники, а также затрат связанных с простоем бригад из-за отказа в спецтехнике и затрат, связанных с содержанием резервного агрегата. (чем больше периодичность, тем больше вероятность отказа; min затраты (Сто+Стр) даст оптимальную периодичность).

3. Методы группировки операций ТО в виды ТО (технико-экономический).

После выделения из всей совокупности воздействий тех, которые должны выполнятся при ТО и определении оптимальной периодичности каждой операции, производят группировку операций в виды ТО.

При технико-экономическом методе определяют такую групповую периодичность, которая соответствует минимальным затратам на ТО и Р авт. по всем рассматриваемым объектам C∑∑ =∑С1i +∑С2i, т. е. оптимальная периодичность lo = 1о∑ при С∑= Cmin, где C∑∑ - суммарные удельные затраты на ТО и Р объектов; С1i - удельные затраты на ТО 1-го объекта, С2i - удельные затраты на Р i-ro объекта; S - число операций в группе. Если в группу входит операция, периодичность которой ограничена в рассматриваемых пределах условиями безопасности или тех. критериями, то выбранная групповая периодичность должна удовлетворять требованиям ]0∑ < l0j, где j - операция с периодичностью, ограниченной требованиями безопасности движения или другими тех. критериями (например, прекращение функционирования механизма при l0∑›l0j).

4. Определение периодичности ТО методом статистического моделирования.

Метод моделирования – статистического моделирования или метод Монте-Карло.

Достоинства: достаточно быстрый метод; позволяет отбросить второстепенные факторы и учесть только главные и не требует больших затрат

Этот метод основан на имитации (моделировании) реальных случайных процессов ТО. Моделирование может проводиться на ЭВМ или вручную. Исходным материалом для моделирования служат как фактические данные, полученные при наблюдении, так и законы распределения. Таким образом определяется оптимальная периодичность ТО (по определенной схеме (модели)).