Обеспечение работоспособности машин в условиях эксплуатации
В процессе эксплуатации оборудования происходит частичная или полная потеря ее работоспособности, т. е. отказ. Отказы вызваны действием различных причин: особенностями конструкции, отклонениями в технологии изготовления, естественным старением, особенностями управления машиной и физико-меха - ническими свойствами молока и молочных продуктов. Оборудование отрасли эксплуатируют в самых разнообразных условиях, что приводит к дифференцированному изменению технического состояния даже однотипных машин.
График на рис. 8.1 показывает периодическую потерю машиной технического ресурса и его восстановление до заданного технической документацией уровня. Уровень М соответствует первоначальной работоспособности машины. В зависимости от характера отказа после его устранения восстанавливается первоначальная или близкая к ней работоспособность. Линия подъема
Соответствует восстановлению работоспособности во время проведения ремонтов и технических обслуживании. Спуск линии и ее наклон характеризуют интенсивность потери работоспособности в период эксплуатации машины.
Рис. 8.1. Графическая модель изменения работоспособности машины в процессе эксплуатации М — первоначальный уровень работоспособности; /р - время работы; TB - время восстановления ресурса; Tn — время простоя |
Время безотказной работы машины является величиной случайной, так как наработка на отказ каждой сборочной единицы различна и колеблется в широких пределах.
Большой разброс в наработке на отказ деталей и сборочных единиц машин приводит к затруднениям с организацией работ по поддержанию машин в работоспособном состоянии.
Устранение отказов и восстановление работоспособности как при выполнении плановых технических обслуживаний, так и при аварийных ремонтах, вызывают простой машин. Суммарное время простоя зависит от частоты возникновения отказов, периодичности технических обслуживаний, времени устранения отказа.
К,„ = |
Степень использования машин оценивается коэффициентом технического использования
X'.
( N .V N N
XX +ХЛ«« +Z'o6 +Х/а
I 1 1 1
Где j>_/H - суммарная наработка машин; ^Г/^, - суммарное время про-
1 1
N
Стоев в плановых и аварийных ремонтах; - суммарное время про-
N
Стоев в техническом обслуживании; - суммарное время ожидания
1
Технического воздействия.
С увеличением времени различных простоев уменьшается коэффициент технического использования. Основная задача службы технической эксплуатации - обеспечение работы техники при минимальных затратах и простоях. Рассмотрим основные группы простоев.
Простои машин в ожидании технического воздействия вызваны в основном организационными причинами - отсутствием запчастей, недостаточным количеством средств технического обслуживания и ремонта, расстоянием между машиной и ремонтно - эксплуатационной базой, эффективностью связи.
Простои машин в ремонте и техническом обслуживании зависят от числа технических воздействий, способа и трудоемкости устранения отказа и проведения технического обслуживания, уровня механизации ремонтных работ, условий проведения технических воздействии, количественного состава ремонтной бригады. В общем виде влияние различных факторов можно выразить следующим образом:
I 1
Где КЛ - число соответствующих технических воздействий, Т-, - трудоемкость соответствующего технического воздействия, /и, - число механизированного оборудования и инструмента и, - число рабочих (ремонтный персонал).
Число и объемы необходимых технических воздействий зависят от интенсивности возникновения отказов и от качества выполненных ранее воздействий. Современный уровень машиностроения позволяет создать машины с высоким уровнем надежности, однако при соответственно больших затратах на изготовление. Таким образом, имеется два пути повышения надежности:
- совершенствование системы технической эксплуатации в направлении поддержания начального уровня надежности машин во время всего срока службы;
- повышение начального уровня надежности за счет повышения стоимости машин (повышение начального уровня надежности
машин связано степенной зависимостью с их стоимостью). Результаты повышения надежности оценивают суммарными удельными затратами на производство машин и на поддержание их в технически исправном состоянии. Средние суммарные удельные затраты (рис. 8.2, кривая 3) сначала уменьшаются до минимума при оптимальной наработке Tp, а затем возрастают. Это вызвано уменьшением удельных затрат на приобретение машин (кривая 2) и увеличением удельных затрат на поддержание машин в работоспособном состоянии (кривая /).
Рис. 8.2. Зависимость удельных затрат на приобретение машин и на поддержание их работоспособности от наработки:
1 -удельные затраты на поддержание машин в работоспособном состоянии в процессе эксплуатации; 2 - удельные затраты на приобретение машин; 3 - суммарные удельные затраты
С увеличением наработки машин возрастают объемы работ по их ремонту и техническому обслуживанию. Необходимо постоянно контролировать техническое состояние сборочных единиц и с помощью комплекса мероприятий технического обслуживания снижать интенсивность изнашивания элементов машины. Существенную роль в этом и в обеспечении оптимальных режимов работы машины играет диагностирование. При одновременном сохранении надежности диагностирование позволяет сократить время нахождения машин в техническом обслуживании и ремонте. Необходимо стремиться обеспечить эффективность работы ремонтной службы, затрачивая минимум средств на устранение отказов и на выполнение технических обслуживаний при различной периодичности, т. е.:
£->д(А>бс) — С0х(/0бс) Сх0(/06с) ^ Ш1П,
Где Суд - суммарные удельные затраты; /о5с - периодичность технического обслуживания; Сот - удельные затраты на устранение отказов; Сто - удельные затраты на выполнение технических обслуживаний.
При увеличении периодичности обслуживании возрастают удельные затраты на устранение отказов (рис. 8.3, кривая /), в то же время уменьшаются удельные затраты на проведение технических обслуживании. Сумма затрат позволяет определить оптимальную периодичность проведения плановых технических воздействий.
Рис. 8.3. Зависимость затрат на поддержание работоспособности машин от периодичности технического воздействия:
1 — затраты на устранение отказов; 2 - затраты на выполнение технических обслуживании; 3 - суммарные затраты на поддержание ра - 'обс ботоспособности
Работы по техническому обслуживанию и ремонту выполняют с определенной периодичностью, причем ряд работ связан с применением диагностических средств. Нормативная документация предусматривает выполнение ежесменного технического обслуживания, планового и сезонного технических обслуживаний и выполнение по потребности текущего и капитального ремонтов. Плановые технические обслуживания каждой машины различаются периодичностью, перечнем и объемом работ и, следовательно, трудоемкостью выполнения и временем простоя машины.
Все работы, входящие в состав технических обслуживаний, разделены на моечные, крепежные, контрольно-регулировочные и смазочные. Большинство работ выполняют в обязательном порядке, за исключением крепежных и регулировочных, которые выполняют по потребности. Причем до 50% работ по техническому обслуживанию связаны с выявлением технического состояния машин и их регулировками, т. е. с диагностированием.
Диагностирование применяют при плановых обслуживаниях, а также для выявления дефектов при текущем ремонте.
На рис. 8.4 показана зависимость сравнительной эффективности диагностирования Эср от вариации v долговечности машины (или сборочной единицы) и отношения затрат на ремонты К = C!D,
Где с - стоимость устранения отказа; D - стоимость обслуживания. Из представленных графиков видно, что диагностирование машин тем эффективнее, чем больше вариация их ресурса и чем выше значение К, т. е. стоимости устранения отказа по сравнению со стоимостью планового обслуживания. ■SL
V - 1 |
/^,7 /(16 |
/6,5 |
V/A |
'0,4 |
|
0,3 |
||
V= 0,2 |
4 8 10К |
Рис. 8.4. Зависимость сравнительной эффективности Эср Диагностирования от вариаций V долговечности машины или сборочной единицы и отношения затрат на ремонты и обслуживания К