Сельскохозяйственные науки/2. Механизация сельского хозяйства

Д.т.н. Галиев И.Г., аспирант Хусаинов Р.К.

         ФГБОУ ВПО Казанский государственный аграрный университет

Дифференцированный подход при назначении технологических операций на плановый период с учетом расхода ресурса агрегатов трактора

 

Процесс использования трактора связан с воздействием на него различных факторов, под влиянием которых состояние техники постоянно будет меняется. В связи с этим, проблему повышения эффективности эксплуатации тракторов следует  рассматривать с точки зрения проектирования процесса обеспечения работоспособности техники с учетом условий их использования.

Работоспособность техники в течение всего срока службы зависит от интенсивности использования тракторов, т.е. привлечения их к различным механизированным работам, что требует определения совокупности факторов влияния динамических нагрузок при выполнении технологической операции, и зависит от ремонтно-обслуживающих воздействий, материально-технической базы, квалифицированных специалистов и нормативно-технической документации.

В результате использования тракторов осуществляется их взаимодействие как объекта управления с динамическими нагрузками при выполнении технологических операций, природными, климатическими, эксплуатационными, организационными условиями с одной стороны и техническая эксплуатация – с другой. Управляющим звеном, определяющим программу действий, является комплекс мероприятий по обоснованию номенклатуры операций на плановый период; правила проведения ремонтно -обслуживающих мероприятий  тракторов и результаты проверки их технического состояния; положения и нормативы, определяющие потребность парка в техническом обслуживании и ремонте. [1, 2].

Многообразие направлений производства сельскохозяйственной продукции, плотность механизированных работ, условия выполнения сельскохозяйственных операций, объемы ремонтно-обслуживающих работ являются основными факторами, влияющими на эффективность использования тракторов, повышение которого на прямую способствует решению следующих задач:

-  выполнение плановых объемов механизированных работ;

-  соблюдение оптимальных сроков ремонтно-обслуживающих работ.

Литературный анализ и фактическое состояние эксплуатации тракторов выявил, что динамические нагрузки оказывают влияние на интенсивность расхода ресурса при выполнении технологических операций и определяют условия работы техники.

Данные о наработке трактора и результаты проведенного ресурсного диагностирования позволяют в полном объеме систематизировать информацию о техническом состоянии агрегатов трактора. Весомости технологических операций определяются на основании исходного технического состояния трактора и закономерностей влияния на него условий функционирования.

Изменение параметров состояния составных частей тракторов в процессе эксплуатации происходит в результате их использования (выработки ресурса), проведения ремонтных работ (восстановление ресурса), влияния на них динамических нагрузок и уровня технической эксплуатации (интенсивность выработки ресурса и его восстановление).

Значение параметра потока отказа трактора формируется величинами диагностических параметров его сборочных единиц и отражается на их остаточных ресурсах. Продолжительность устранения последствий отказов трактора изменяется в широких пределах в зависимости от условий их функционирования.

Повышение эффективности использования тракторов в различных условиях их использования основаны на установлении закономерностей изменения эксплуатационных показателей и  показателей надежности тракторов от уровня расхода ресурса с учетом состояния техники. В связи с этим, ставится цель исследования: установление закономерностей влияния динамических нагрузок при выполнении технологических операций на интенсивность расхода ресурсов агрегатов и систем тракторов в различных условия эксплуатации.

Для достижения цели необходимо выполнить следующие исследовательские работы:

-  определение состояние агрегатов и систем каждого исследуемого трактора в определенных условиях функционирования;

-  определение эксплуатационных показателей и показателей надежности исследуемых тракторов при выполнении различных видов сельскохозяйственных работ.

Решение данных задач связаны с необходимостью выбора объектов наблюдения, т.е. агроклиматических, административных районов, хозяйств и марку трактора.

Также необходимо сделать отбор тракторов, при этом для установления зависимостей следует учесть: год вступления в эксплуатацию трактора и его ремонтные периоды. Диагностические параметры состояния  агрегатов трактора определяется на основании диагностирования, а параметр потока отказов – на основании данных, которые будут зафиксированы в период экспериментальных наблюдений.

В процессе проведения исследования, техническое состояние тракторов оценивается совокупностью остаточных ресурсов их сборочных единиц, на которые оказывают влияние вид выполняемой технологической операции и условия функционирования. Поэтому обеспечивается общепринятый принцип системности при проведении экспериментальных исследований.

Общая методика сбора информации о надежности техники разрабатывалась в соответствии с РД, ГОСТами, ОСТами и рекомендациями [3, 4, 5].

Остаточный ресурс агрегатов тракторов вычислялась как объем выпаленной работы с начала эксплуатации до предельного состояния. Сбор данных о показателях надежности узлов и агрегатов машин производился в соответствии с рекомендуемыми планами испытаний. При проведении эксперимента некоторые тракторы подвергались ремонтным воздействиям, и многие их сборочные единицы не вырабатывали запланированный ресурс. В связи с этим, собиралась дополнительная информация о надежности составных частей техники на основе ее предремонтной дефектации.

На сегодняшний день в сельском хозяйстве занято около 20 марок тракторов. Целесообразно выбрать самый распространенный для исследуемой зоны вид трактора.

Количество физических тракторов в хозяйствах РТ составляло  более 14000 тысяч на начало 2012 года. Марки тракторов в хозяйствах и их количество РТ представлены в таблице 1.

Таблица 1- Количество тракторов в  Республики Татарстан (по состоянию на 2012 год)

Марочный состав парка

Количество, шт.

% к общему количеству тракторов

К-700А, К-701

774

5,5

К-744

134

0,9

ДТ-75, Т-4

3202

23,02

МТЗ-1221

2186

15,7

МТЗ-80/82,  ЮМЗ-6Л, Т-40, ЛТЗ

6949

49,9

КамАЗ Т-215

217

1,5

Нью-Холланд

225

1,6

Джон-Дир, Бюлер , Фендт, и др.

180

1,2

Агрес, Агротон

37

0,2

ИТОГО

13904

100

Как видно из таблицы, наиболее распространенными тракторами в республике являются колесные  тракторы, они составляют почти 50% от всего парка. Во всех без исключения хозяйствах они являются основными пропашными машинами, своевременность сельскохозяйственных работ главным образом зависит от работы этих тракторов. Эти же марки тракторов часто используют в качестве транспортных средств круглый  год. Поэтому в качестве объекта изучения был выбран трактор МТЗ-80 и МТЗ-82.

Для проведения исследований по установлению закономерностей влияния динамических нагрузок при выполнении технологических операций на интенсивности расхода ресурсов агрегатов и систем тракторов в различных условия эксплуатации были выбраны хозяйства, наиболее типичные для исследуемой зоны. При этом уровень технической эксплуатации находилась в пределах 0,5…0,8.

В качестве объектов наблюдений для определения зависимости количества отказов машин от вида выполняемых технологических работ выбраны тракторы МТЗ-80.

Получение корреляционных уравнений количества отказов различных групп сложности с -ых систем от остаточного ресурса ее агрегатов, которые были бы адекватными реальному процессу связано с определением минимального количества с -ых систем, находящихся под наблюдением. Поскольку эта зависимость определяется для всех основных систем, то удобнее наблюдения проводить за трактором в целом, и количество наблюдаемых машин равно:

 

N=max Nс,                                               (1)

 

где Nс - требуемое для наблюдений минимальное количество   с -ых систем.

 

Поскольку коэффициенты уравнения регрессии находятся методом наименьших квадратов, то теоретически достаточно, чтобы количество наблюдений n за системой было не меньше числа определяемых параметров    уравнения. Однако в этом случае погрешность определения коэффициентов будет большой, поэтому рекомендуется четырехкратное увеличение количества наблюдений по сравнению с теоретическим [6].

В соответствии со структурой трактора МТЗ-80, наибольшее число параметров (8) имеет двигатель (с=4). Следовательно, Nс =32 и N =32.

Литература

1.   Пильщиков Л.М. – Технический сервис в сельском хозяйстве. Сборник основных терминов и определений. – М.: ГОСНИТИ, 1996. – 16 с.

2.   Северный А.Э., Черепанов С.С., Халфин М.А. Система федеральных базовых технологий технического сервиса сельскохозяйственных машин // Инж.-техн.  обеспечение АПК. – 1996. - № 3.- С.8-14.

3.   РД 50-690-89. Методические указания. Надежность в технике. Методы оценки показателей надежности по экспериментальным данным.

4.   ОСТ 70.2.8-82 Испытания сельскохозяйственной техники. Надежность. Сбор и обработка информации.

5.   Галиев И.Г. Повышение эффективности использования тракторов с учетом условий их функционирования. Казань: Изд-во Казан. ун-та, 2002.- 204 с.

6.   Галиев И.Г Определение весомостей агрегатов, систем и влияние уровня работоспособности на надежность трактора. //Труды Казанской государственной сельскохозяйственной академии (раздел: технических наук). Том 70. -Казань: Изд-во КГСХА, 2001.  –С. 75-83.