Технические науки/4. Транспорт

К.т.н., доцент Королев А.Е.

Государственный аграрный университет Северного Зауралья

ОБОСНОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНОЙ

ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ОБКАТКИ ДВИГАТЕЛЕЙ

При обкатке двигателей подготавливаются поверхности трения к восприятию эксплуатационных нагрузок и выявляются дефекты предшествующих операций ремонта. Этот процесс осуществляется в малой степени на ремонтном предприятии (1,5…3 ч) и большей частью в эксплуатационных условиях (30…60). Для решения первой задачи в настоящее время используется ряд технологических приемов, позволяющих повысить не только степень приработки, но и сократить ее продолжительность . Завершенность процесса обкатки определяется достижением необходимого уровня и стабилизацией технических показателей . Для решения второй задачи необходимо подобрать продолжительность стендовой обкатки, обеспечивающую максимальное выявление и устранение дефектов деталей и сборки сопряжений. Поскольку  в эксплуатации трудно выдержать установленные нагрузочно-скоростные режимы, то большая часть обкатки должна выполняться на ремонтном предприятии.

С увеличением продолжительности технологической обкатки возрастает количество нересурсных отказов за этот период и уменьшается в эксплуатации. Количество отказов находится из выражения

                        m ꞊ dt,                                                                          (1)

где ɷ(t) – параметр потока отказов, отк/ч.

Параметр потока отказов аппроксимируется функцией

                              ɷ(t) ꞊ α∙,                                                                      (2)

где α и β – параметры функции.

Количество отказов за период стендовой обкатки составит

         mт ꞊ ∙dt ꞊ ∙(1 - ),                                                          (3)

а в эксплуатации

          mэ ꞊ ∙dt ꞊ ∙( - ),                                                  (4)

где tэ – продолжительность эксплуатационной обкатки, ч.

Тогда суммарная стоимость устранения отказов

          Pm ꞊ ∙,                        (5)

где  и  – средняя стоимость устранения отказа соответственно на ремонтном предприятии и в эксплуатации, руб/отк.

При увеличении продолжительности стендовой обкатки возрастают затраты на ее проведение и уменьшаются эксплуатационные издержки. Следовательно затраты на полную обкатку составят

                  Рп ꞊ Зт∙tт + Зэ∙,                                                                  (6)

где Зт и Зэ – затраты на один час соответственно технологической и эксплуатационной обкатки, руб/ч.

Тогда общие затраты на ввод в эксплуатацию двигателя будут равны

Pо ꞊ ∙ +

                 +                                                            (7)

Уравнение (7) позволяет найти рациональную продолжительность обкатки двигателей на ремонтном предприятии в зависимости от их уровня безотказности при достижении минимальных затрат. Исследования проводились по 4 маркам тракторных дизелей, далее представлена информация на примере двигателей ЯМЗ-238НБ. На ремонтных предприятиях под наблюдением находилось 40…50 двигателей, а в эксплуатации 20…30, что обеспечило проведение экспериментов с доверительной вероятностью не ниже 0,90 и относительной ошибкой не выше 0,15. Аппроксимирующие зависимости получены метом корреляционного анализа с логарифмированием и нормированием параметров.

В результате обработки экспериментальных данных получена следующая зависимость изменения суммарных затрат на ввод в эксплуатацию двигателей ЯМЗ-238НБ от продолжительности их обкатки на ремонтном предприятии:

Pо ꞊ 4,68∙ +

                 + 150∙ tт + 16500.                                                                             (8)

Исследуя данное уравнение на экстремум (рис. 1) находим, что рациональная продолжительность обкатки составляет 5 часов.

Рис.1. Изменение затрат: на устранение отказов Pm, обкатку Рп и ввод в эксплуатацию Ро двигателей ЯМЗ-238НБ.

При увеличении продолжительности стендовой  обкатки число отказов за этот период возрастает на 16% и уменьшается в эксплуатации на 28%. При этом режиме число отказов ресурсоопределяющих деталей  снижается в среднем в 1,9 раза, что свидетельствует о более высокой степени приработки сопряжений.

Литература:

1. Андруш В.Г.  Сокращение длительности обкатки двигателей после ремонта / В.Г. Андруш, Н.И. Бохан // Инженерный вестник. - 2008. - № 1. - С. 41-43.

2. Мельников А.Ф.  Применение наноматериалов при обкатке двигателей внутреннего сгорания / А.Ф. Мельников, Ф.П. Мельников // Леса России и хозяйство в них. - 2012. - Т.1-2. - № 42-43. - С. 65-66.

3. Стрельцов В.В.  Формирование поверхности трения при обкатке дигателей / В.В. Стрельцов, С.Н. Девянин, А.С. Носихин // Техника и оборудование для села. - 2011. - № 8. - С. 44-45.