Сельское хозяйство/2.Механизация сельского хозяйства

К.т.н., доцент Королёв A.E.

Государственный аграрный университет Северного Зауралья, Россия

ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ БЕЗОТКАЗНОСТЬ

ДВИГАТЕЛЕЙ Д-240

Безотказность один из важнейших показателей качества технических систем, которая характеризуется их способностью выполнять установленные функции в течение определенного промежутка времени. Безотказность закладывается при конструировании, изготовлении и реализуется в процессе эксплуатации. Современные методы оценки надежности машин базируются на результатах различных испытаний, а расчеты единичных показателей основаны на вероятностно-статистических моделях, главное в которых обеспечение точности и достоверности. Оценка объектов при помощи математических методов на основании обобщения статистической информации позволяет выявить вероятностные закономерности и факторы определяющие их. Анализ характеристик надежности техники позволяет совершенствовать их конструкцию, эксплуатацию и ремонт. При ремонте машин одновременно возможна их модернизация и проведение технологических мероприятий по повышению надежности.

Наблюдения проводились в условиях рядовой эксплуатации юга Тюменской области за 80 двигателями Д-240 после капитального ремонта, что обеспечило проведение исследований с доверительной вероятностью не ниже 0,9 и относительной ошибкой не выше 5%. Динамика изменения количества отказов по элементам двигателей показана на рис. 1. Отсюда следует, что по системам идет снижение и постепенная стабилизация параметра потока отказов, а по ресурсоопределяющим сопряжениям этот показатель возрастает.

Рисунок 1 - Изменение параметра потока отказов:

1- системы питания, 2 - системы смазки, 3 - системы охлаждения,

4 - кривошипного механизма, 5 - газораспределительного механизма, 6 - цилиндропоршневой группы

Данный характер проявления безотказности подтверждает изменение количества отказов по группам сложности (рис. 2). В целом отказы первой о второй группы сложности составляют 88% от общего количества.

Рисунок 2 - Изменение параметра потока отказов: 1- первой группы сложности, 2 - второй группы сложности, 3 - третьей группы сложности

По двигателю минимальный параметр потока отказов достигается к 1500 моточасам работы (3).

Рисунок 3 - Изменение параметра потока отказов (1) и

продолжительности устранения отказа (2)

В начальный период эксплуатации происходят отказы, обусловленные нарушениями технологии ремонта узлов (качество комплектовки и сборки сопряжений, полнота стендовых испытаний). Также следует отметить, что достаточно рано начинаются отказы ресурсоопределяющих деталей (замена поршней, гильз цилиндров, коленчатых валов). В основном они вызваны макрогеометрическими погрешностями поверхностей деталей. Продолжительность устранения отказов постоянно увеличивается, это объясняется этапами их проявления. Большинство отказов первой группы сложности происходят в период 0…1000 моточасов, второй группы - 500…2000 моточасов и третей группы - 1500…3000 моточасов, поэтому постепенно возрастает длительность простоя техники. В целом двигателям установлены следующие показатели безотказности: средняя наработка до первого отказа - 64 моточаса, средняя наработка на отказ - 286 моточасов, среднее количество отказов за 1000 моточасов - 3,5. Средняя наработка до первого отказа меньше в 4,5 раза средней наработки на отказ, что свидетельствует о послеремонтной дефектности двигателей, также превышен норматив по сложным отказам. Отказы подчиняются закону распределения Вейбулла, т.е. они носят в основном внезапный характер вследствие нестабильности технологического процесса ремонта двигателей.