Повышение эффективности эксплуатационного контроля в системе технического обслуживания сельскохозяйственной техники (методы и технические средства) тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.03, доктор технических наук Лившиц, Владимир Моисеевич

• Лившиц, Владимир Моисеевич
• доктор технических наук
• 1984

Оглавление диссертации доктор технических наук Лившиц, Владимир Моисеевич

ВВЕДЕНИЕ.

РАЗДЕЛ I. ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО КОНТРОЛЯ В СИСТЕМЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ (ТО)

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН

ГЛАВА I. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЙ КОНТРОЛЬ В СИСТЕМЕ

ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ (СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ).

1.1. Состояние техники и показатели качества механизированных процессов . *

1.2. Пути повышения качества механизированного процесса.

1.3. Требования к системе технического обслуживания сельскохозяйственной техники (состояние и пути совершенствования системы ТО).

1.4. Анализ методов построения эксплуатационного контроля в системе технического обслуживания машин.

1.4.1. Направления развития перспективных вариантов системы ТО

1.4.2. Издержки регламентного обслуживания

1.4.3. Непрерывный и дискретный контроль определяющего параметра технического состояния

1.4.4. Анализ методов и технических средств контроля.

1.4.5. Основные задачи и программа исследований

ГЛАВА П . МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ.

2.1. Задача оптимального проектирования технических средств контроля в системе ТО

2.2. Методы определения функциональных ограничений и критериев качества технических средств контроля.

2.2.1. Применение вероятностных моделей изменения технического состояния элементов машин.

2.2.2. Алгоритмы определения издержек регламентного обслуживания без контроля . &&

2.2.3. Алгоритмы определения издержек регламентного. и непрерывного контроля.

2.2.4. Алгоритмы определения издержек обслуживания при плановом контроле с прогнозированием сроков проведения последующих операций.

2.3. Результаты экспериментальных исследований по определению характеристик технических средств контроля.

2.3.1. Получение опытных данных по динамике параметров состояния в условиях эксплуатации машин .•.

2.3.2. Определение стоимостных показателей процессов обслуживания элементов машин . . .ИЗ

РАЗДЕЛ П. ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ МАШИН.

ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКОГО МЕТОДА КОНТРОЛЬНО-ДИАГНОСТИЧЕСКИХ ' ИСПЫТАНИЙ.

3.1. Теоретические предпосылки для обоснования способов контроля энергетических и топливных показателей МТА А

3.1.1. Обоснование способов и алгоритмов контроля энергетических показателей МТА

3.1.2. Обоснование способов контроля топливных показателей

3.1.3. Обоснование оперативных способов диагностирования с целью поиска дефектов

3.1.4. Способы практической реализации динамического метода, энергетических и топливных показателей МТА.^

3.2. Исследования по обоснованию диагностических моделей объектов контроля . J

3.2.1. Разработка моделей диагностических сигналов

3.2.2. Обоснование методов обработки диагностических сигналов.

3.2.3. Применение динамической модели ДВС и

МТА для диагностических целей

3.3. Исследования по обоснованию точности оценки энергетических показателей.20.

3.3.1. Влияние изменяющихся факторов на диагностические сигналы.

3.3.2. Влияние времени усреднения сигнала на погрешность измерения ускорения

3.3.3. Потенциальная точность и разрешающая способность динамического метода.

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРЖ'ШНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКОГО

МЕТОДА КОНТРОЛЯ.

4.1. Некоторые методические особенности исследования ДВС и МТА в неустановившихся режимах диагностических испытаний.

4.2. Проверка адекватности модели.

4.3. Исследования способов оценки мощностных и топливных показателей двигателей машин . ?

4.4. Исследование способов оценки мощности и герметичности отдельных цилиндров

4.5. Влияние параметров технического состояния на динамические характеристики ДВС.

4.6. Исследование способа определения сопротивления машин

ГЛАВА 5. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РАЗРАБОТОК И

ЭКСПЕРШЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В СИСТЕМЕ ТО МАШИН.

5.1. Технические средства для контроля энергетических и топливных показателей.

5$2. Технические средства для контроля потребности в проведении простейших операций ТО

5.3. Совершенствование организационно-технологической структуры системы ТО, производственная проверка и экономическая эффективность разработок .•.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение эффективности эксплуатационного контроля в системе технического обслуживания сельскохозяйственной техники (методы и технические средства)»

Повышение благосостояния советского народа - основное направление внутренней политики КПСС и успешное претворение этой политики в жизнь во многом определяется уровнем развития сельскохозяйственного производства. Еще на мартовском (1965 года) Пленуме ЦК КПСС определился курс партии и правительства на увеличение капиталовложений в сельское хозяйство, на укрепление его материально-технической базы и совершенствование механизма планирования и экономического стимулирования. Установки мартовского Пленума ЦК КПСС, развитые рядом последующих Пленумов и ХХ1У.ХХУ1 съездами КПСС, составили основу современной аграрной политики партии. В результате этого обеспечено существенное наращивание производства продуктов питания. Вместе с тем, непрерывно возрастающие потребности населения приводят к необходимости дальнейшего увеличения темпов роста производства сельскохозяйственной продукции и особенно продуктов питания. Продовольственная проблема все еще стоит на повестке дня, и пути решения этой проблемы определены в программных документах партии, утвержденных майским (1982 года) Пленумом ЦК КПСС В этих документах сформулировано требование дальнейшего повышения эффективности работы как сельского хозяйства, так и связанных с ним отраслей промышленности, решительного перехода на преимущественно интенсивные факторы роста. С целью успешного выполнения поставленных задач значительно увеличиваются направляемые в сельское хозяйство капиталовложения. В двенадцатой пятилетке оно получает около трети от общего объема капиталовложений во все народное хозяйство. Основные производственные фонды в сельском хозяйстве увеличиваются в 1,5 раза, энергетические мощности в 1,6 раза. В текущем десятилетии селу будет поставлено 3740-3780 тыс. тракторов, 1170 тыс. зерновых комбайнов на сумму 67-70 миллиардов рублей различных сельскохозяйственных машин.

Для того, чтобы получить нужную отдачу от указанных мероприятий, необходимо правильно использовать все, что получает сельское хозяйство. Это особо отмечается в материалах майского (1982 года) Пленума ЦК КПСС, где указывается, что "колхозы и совхозы недодают много продукции вследствие еще недостаточного уровня комплексной механизации сельскохозяйственного производства, плохой эксплуатации и низкого качества многих видов сельскохозяйственной техники", и необходимо "гораздо лучше, чем сейчас, использовать машины и удобрения, все, чем располагает и будет располагать сельское хозяйство" [2].

В соответствии с разработанной Коммунистической партией программой дальнейшего развития технической базы сельского хозяйства, являющейся одной из важнейших составных частей комплексной продовольственной программы страны, колхозы и совхозы перевооружаются на основе энергонасыщенных, высокопроизводительных, но в то же время, сложных и дорогостоящих машин.

Бесперебойная и эффективная работа новых машин в производстве невозможна без четко отлаженной и правильно.функционирующей системы обеспечения их работоспособности. А поскольку темпы технического перевооружения хозяйств значительно опережают темпы совершенствования этой системы как в научном, так и производственных аспектах, она не может в условиях современного производства качественно выполнять возложенные на нее функции. Поэтому на практике в условиях хозяйств потенциальные возможности новой техники используются не полностью и показатели, характеризующие качество ее работы, значительно ниже значений, предусмотренных нормативной документацией. Машинно-тракторные агрегаты (МТА) имеют низкую цроизводительность, из-за чего затягиваются сроки выполнения операций и теряется производамый продукт, перерасходуют горючесмазочные материалы, нерационально расходуют ресурс, требуют больших затрат труда и денежных средств на восстановление работоспособности.

Возникла проблема эффективного использования сельскохозяйственной техники, которая в настоящее время является одной из важнейших государственных проблем. Для ее решения необходимо научно обосновать, разработать и внедрить в производство принципиально новые методы и технологии обеспечения работоспособности машин, поэтому исследования по затронутым вопросам актуальны.

Так как показатели качества механизированных процессов ухудшаются вследствие изменения во времени тех основных параметров технического состояния МТА, с которыми эти показатели функционально связаны, следует своевременно, т.е. тогда., когда последние, изменяясь, достигнут предельного уровня, привести их в нормальное состояние. То есть, в процессе эксплуатации машин их состоянием необходимо управлять, и это уцравление осуществляется с помощью системы технического обслуживания и ремонта, в которой подсистема технического обслуживания для поставленных целей имеет главенствующее значение.

Действующая в настоящее время планово-предупредительная система технического обслуживания предусматривает контроль значений параметров технического состояния и восстановление этих значений до нормального уровня в случае, если в процессе контроля обнаружится, что параметр вышел за пределы допуска. Общепризнано, что и в дальнейшем система ТО должна совершенствоваться и развиваться на той же основе путем включения в нее новых, не предусмотренных ранее операций контроля. С этой целью создаются новые и постоянно совершенствзгются существующие технические контрольно-измерительные средства.

Однако, пока еще нет единого научно-обоснованного подхода к проектированию процессов эксплуатационного контроля и отработанных методов расчета основных характеристик системы ТО с их црименением. Отсутствуют также совершенные методы оцределения рациональных технических требований к устройствам контроля. Поэтому зачастую новые средства создаются без должного обоснования на интуитивной основе и включаются в систему ТО в неоптимальных режимах функционирования.

Возникает потребность в создании более совершенных, научно-обоснованных методов проектирования технологических процессов 'эксплуатационного контроля, для чего необходимо разработать и обосновать методики определения характеристик технических средств с учетом требований, предъявляемых к ним системой ТО, создать на основе оригинальных технических предложений оперативные устройства контроля и усовершенствовать с их применением организационно-технологическую структуру системы ТО. Совокупность поставленных вопросов цредставляет собой комплекс научных положений, определяющих основы проектирования технологических процессов эксплуатационного контроля в системе ТО и является теоретическим обобщением и решением крупной научной проблемы.

В процессе поиска основных направлений решения этой проблемы было показано, что целесообразно развивать наметившиеся тенденции к обоснованию и цретлущественновду включению в технологический процесс ТО интенсивных режимов контроля, принципиально позволяющих исключить потери за счет резкого снижения энтропии технического состояния элементов машин в момент их обслуживания.

Такими режимами, как перспективными, определены: для быст-ростареющих элементов периодическое измерение обобщающих параметров с межконтрольным периодом, несоизмеримо меньшим среднего ресурса элемента (в наилучшем варианте - непрерывный контроль с автоматической фиксацией момента предельного состояния); для элементов с относительно большим средним ресурсом - непериодическое, плановое измерение определяющего параметра; первое в сроки, когда вероятность отказа еще незначима, дальнейшее в сроки, рассчитываемые по результатам предшествующего контроля.

По результатам контроля обобщающего параметра, при выходе его за допустимые пределы производится поиск дефектов путем диагностических проверок частных параметров.

Эксплуатационный контроль многих элементов МТА системой ТО вообще не предусмотрен из-за отсутствия приемлемых для этих целей устройств, а имеющиеся средства контроля целого ряда параметров, влишцих на показатели качества механизированных процессов (например, мощности двигателя, тягового сопротивления машин, расхода топлива, КПД, наличия смазки в узлах, степени засоренности фильтров и т.д.), в новых режимах интенсивного функционирования / еще недостаточно эффективны, поскольку они сложны, трудоемки или неточны. Поэтому возникла необходимость разработки принципиально новых методов контроля перечисленных параметров, которые явились бы основой создания быстродействующих технических средств, удовлетворяющих требованиям, предъявляемым к ним системой ТО.

В процессе решения этого вопроса для контроля энергетических и топливных показателей разработан динамический метод диагностических испытаний МТА, основанный на использовании переходных режимов работы машин, а тдля интенсивного контроля показателей, от которых существенно зависит ресурс узлов и агрегатов (наличие смазки, охлаждающих жидкостей, степень засоренности фильтров и т.д.) - оперативные способы, предполагающие использование встроенных в узлы простейших прозрачных указателей и более сложных электрических датчиков, связанных с бортовым преобразующим устройством, обеспечивающим обработку.сигналов от датчиков в автоматизированном режиме по заданным алгоритмам.

С использованием указанных способов и устройств усовершенствована организационно-технологическая структура системы ТО, в которой значительная часть операций контроля быстроизменящихся и жизненноважных параметров состояния машин проводится в соответствии с предложенной схемой его построения. При этом обеспечивается своевременное обслуживание контролируемых узлов машин и за счет этого резкое сокращение потерь продукции и затрат на ее производство.

Работа выполнялась в соответствии с тематическими планами Сибирского научно-исследовательского института механизации и электрификации сельского хозяйства (СибШЭ). Темы: "Разработать и исследовать организационные формы и технологии технического обслуживания и ремонта МТП с применением средств диагностики" (проблемы 16.17. и 0.51.682 координационного плана МСХ СССР и Нархоз-плана); "Разработать научные основы проектирования системы технического обслуживания МТП в колхозах и совхозах Сибири на основе полной специализации и использования оперативных методов и средств управления технологическими процессами (Р.36.03, Гос. F 78006931); "Разработать и внедрить более совершенные технологические процессы и средства технического обслуживания сельскохозяйственной техники и автомобилей колхозов, совхозов и других сельскохозяйственных предцриятий" (проблема OCX.108 координационного плана МСХ СССР, тема OCX.108.05.02, Гос. & 045052).

Научная новизна полученных результатов состоит в разработке совокупности выносимых на защиту научных положений, определяющих основы построения технологических процессов эксплуатационного контроля в системе ТО на базе универсальных и оперативных технических средств. При этом выявлены закономерности формирования потерь при различных режимах функционирования контроля и с учетом этого предложена и обоснована схема его построения и функционжрования, которая в принципе сохраняя планово-прелупреди-тельный характер системы ТО, позволяет своевременно проводить операции обслуживания.

Разработана методика определения оптимальных характеристик технических средств контроля с учетом требований, предъявляемых к ним системой ТО. С ее использованием определены оптимальные характеристики средств контроля важнейших узлов и агрегатов машин.

Установлены взаимосвязи между энергетическими возможностями МТА и параметрами его неустановившегося движения. С учетом выявленных закономерностей предложен и обоснован новый динамический метод диагностических испытаний машин. На его основе разработаны бестормозные способы определения в эксплуатационных условиях энергетических и топливных показателей МТА. Выявлены закономерности формирования диагностического сигнала в тестовых режимах диагностических испытаний машин и с их использованием разработаны методы расчета оптимальных характеристик технических средств контроля.

Материалы исследований в период с 1968 по 1983 гг. докладывались и обсуждались на научных конференциях СибИМЭ, ГОСНИТИ, Новосибирского, Иркутского СХИ, ЧИМЭСХа, ЛСХИ и других научных учреждений страны, на координационных совещаниях МСХ СССР и Госкомсельхозтехники СССР, на научно-технических советах МСХ СССР, Госкомсельхозтехники СССР, МСХ РСФСР, Новосибирского областного производственного управления сельского хозяйства и Новосибирского областного объединения Госкомсельхозтехника, на Всесоюзных и региональных научно-производственных конференциях по проблемам технического обслуживания машинно-тракторного парка.

Значительная часть научно-исследовательских работ проводилась на основе хозяйственных договоров и договоров о творческом сотрудничестве с АвтоЗИЛом, Кировским, Павлодарским тракторными заводами, Волгоградским моторным заводом и другими организациями.

I Проведению работы, потребовавшей большого объема экспериментальных исследований, организации различного уровня производственных проверок, серийного выпуска и внедрения разработок, в значительной степени способствовало постоянное внимание и помощь со стороны руководства Президиума СО ВАСХНШ1, Сибирского научно-исследовательского института механизации и электрификации сельского хозяйства, Новосибирского областного производственного управления сельского хозяйства и Новосибирского областного объединения Госкомсельхозтехника.

Работа выполнялась в тесном творческом содружестве с ГОСНИТИ, и автор благодарит доктора технических наук, профессора Михлина В.М. и сотрудников руководимой им лаборатории за методическую помощь и постоянное содействие в вопросах организации испытаний и серийного выпуска разработанных диагностических средств.

Автор выражает признательность и благодарность Змановско-му Зл.А. и Змановскому Вик.А., которые в идейном и практическом плане значительно способствовали формированию выбранного направления исследований, а также своим коллегам и аспирантам: Воронину Д.М., Голиченко В.И., Добролюбову И.П., Дролову Л.В., Клейну А. Т., Моносзону A.A., Радченко Ю.Г., Рузанкину А.Ф., Самойлову C.B., Синему В.Ф., Уткину А. П. и другим сотрудникам СибИМЭ, оказавшим действенную помощь в процессе выполнения работы.

Заключение диссертации по теме «Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве», Лившиц, Владимир Моисеевич

Выводы по главе 5

1. Разработанные с учетом результатов исследований технические требования на средства эксплуатационного контроля явились основой опытно-конструкторских работ по проектированию оперативных контрольно-измерительных устройств. Установлено, что созданные в соответствии с этими требованиями приборы для контроля энергетических и топливных показателей могут эффективно использоваться в производстве. Изготовлены и внедрены в производство опытные партии приборов, часть из них (прибор ИМД-Ц и "Курган") в настоящее время выпускаются серийно.

Встроенные в узлы тракторов датчики-указатели потребности в простейших операциях ТО по результатам испытаний Павлодарского и Кировского тракторных заводов рекомендованы к установке на серийных тракторах.

2. В результате производственной проверки операционной технологии, созданной на основе разработанных технических средств, установлено, что усовершенствованная организационно-технологическая структура системы ТО позволяет реализовать резервы повышения эффективности использования МТП за счет значительного совращения потерь производительности МТА, расхода топлива и ресурса машин.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОД!

Решение проблемы повышения эффективности использования сельскохозяйственной техники требует комплексной проработки вопросов организационного, технологического и технического характера, представляющих в своей совокупности научные основы инженерного обеспечения механизированных процессов производства. Такая работа ведется в течение ряда лет СибИМЭ, которым при тесном со— трудничестве с другими научными организациями (ВШ, ГОСНИТИ, ЛСХИ, ЧИМЭСХ, Иркутский СХИ и др.) разработаны научные и практические рекомендации по эффективному использованию МТА на основных видах сельскохозяйственных работ. В рекомендациях особое место уделяется вопросам автоматизированного проектирования комплексного технологического процесса производства, предусматривающего оптимизацию структуры технологических звеньев, режимов выполнения технологических операций, режимов выполнения операций ТО и эксплуатационного ремонта, режимов оперативного управления производственными процессами.

Выполненная автором работа направлена на решение одного из важнейших в данном перечне вопросов - проектирование оптимальных вариантов построения эксплуатационного контроля в системе ТО и совершенствование характеристик последней на основе эффективных технических средств.

Спроектированная с использованием разработанных научных методов подсистема контроля, воздействуя в "определенном плане (\^на качество системы ТО, значительно меняет выходные характерис-|^тики последней (такие, как наработка на отказ и время восстановления элемента машины •£ £ ), которые являются исходными в моделях оптимизации организационной структуры комплексной системы обеспечения работоспособности техники, являющейся по отношению к системе ТО системой более высокого порядка.

В данной работе отражены в .основном вопросы повышения эффективности системы ТО за счет совершенствования эксплуатационного контроля определенной части параметров состояния, на наш взгляд, наиболее важной с позиций поддержания сС и 6С на уровне запроектированных значений. Вместе с тем, перечнем представленных элементов вопросы контроля состояния МТА далеко не исчерпываются. Представляется весьма актуальным обоснование технических средств и оптимальных режимов контроля состояния большого количества вновь создаваемых мобильных и стационарных сельскохозяйственных машин (тракторов, автомобилей, зерновых, силосных, картофелеуборочных комбайнов и др.) как в условиях эксплуатации, так и перед их ремонтом (предремонтное диагностирование) и в процессе ремонта (приремонтное диагностирование).

Работы в этом направлении проводит целый ряд научных организаций страны, в том числе и СибИМЭ, и при этом, на наш взгляд, могут быть взяты за основу и успешно использованы научные методы и практические решения, представленные в данной работе, по результатам которой сделаны следующие выводы.

1. С целью исключения потерь производимой продукции и перерасхода средств на ее получение, вызванных эксплуатацией МТА с ухудшенными в сравнении с запроектированными значениями показателями качества механизированных процессов, необходимо совершенствовать систему ТО сельскохозяйственной техники на основе новых операционных технологий, базирующихся на оперативном контроле технического состояния узлов и агрегатов машин.

2. Существующие принципы определения оптимальных режимов функционирования контроля в системе ТО, предусматривающие периодический контроль с межконтрольными периодами, по длительности соизмеримыми со средним ресурсом узлов и агрегатов машин, не позволяют реализовать в полной мере имеющиеся резервы повышения эффективности использования техники.

3. Эффективность контроля повышается при использовании интенсивных режимов проведения контрольных операций, предусматривающих либо значительное сокращение длительности межконтрольного периода (например, отслеживание значения обобщающего параметра состояния непрерывно с автоматической фиксацией момента отказа или дискретно, но с периодом, по длительности несоизмеримо меньшим среднего срока службы элемента), либо прогнозирование по результатам предшествующего планового контроля срока очередного контроля или возобновления параметра. При выходе обобщающего параметра за допустимые пределы производится поиск дефектов путем диагностических проверок исправности узлов. Для практической реализации такой системы построения контроля необходимы технические средства с характеристиками, удовлетворяющими определенным требованиям системы ТО.

4. При обосновании характеристик технических средств контроля целесообразно использовать подход, предполагающий решение многокритериальной задачи путем оптимизации целевых функций с использованием обобщающих критериев качества технических средств и функциональных ограничений, накладываемых на процесс контроля системой ТО. Разработанные на этой основе критерии оценки эффективности контроля Могут применяться для анализа пригодности в системе ТО существующих и обоснования приемлемых характеристик вновь разрабатываемых контрольно-измерительных устройств.

5. Разработанный для определения численных значений издержек комплекс программ позволяет в автоматизированном режиме рассчитывать на'ЭВМ искомые значения для различных режимов функционирования контроля в системе ТО и выбирать оптимальные варианты.

Проведенный с целью определения характеристик контроля существующими техническими средствами анализ экспериментально полученных закономерностей изменения состояния узлов тракторов показал, что имеются значительные резервы повышения эффективности контроля за счет создания более совершенных методов и средств определения энергетических и топливных показателей МТА, наличия смазки в узлах, засоренности фильтров, а также других параметров состояния, существенно влияющих на качество механизированных процессов.

6. Для эксплуатационного контроля энергетических показателей ДВС и МТА и поиска дефектов, вызывающих их ухудшение, могут быть эффективно использованы неустановившиеся бестормозные режимы диагностических испытаний, а в качестве оценочных критериев применяться в различных сочетаниях значения ускорений разгона и выбега машин. В качестве оценочных критериев расхода топлива могут использоваться максимальные мгновенные значения измеренного в процессе разового разгона расхода, а также накопленные в течение определенного времени значения израсходованного топлива цри работе двигателя машины в циклическом режиме",разгон-выбег?

Для поиска неисправностей, вызывающих ухудшение энергетических показателей, целесообразно использовать поцилиндровые динамические характеристики разгона и выбега ДВС, получаемые путем регистрации усредненных в пределах цикла значений ускорений в выделенных зонах действия контролируемых цилиндров.

7. Математическая модель движения ДВС и МТА, составленная с учетом изменения в пределах цикла моментов, формирующих силовую функцию ДВС (инерции, индикаторного, трения), позволяет путем решения уравнения движения на ЭВМ численными методами с помощью специально разработанного комплекса алгоритмов и программ исследовать влияние параметров технического состояния на диагностические сигналы. В результате обеспечивается возможность исследования диагностических сигналов у вновь создаваемых и находящихся еще в стадии проектирования машин с целью обоснования алгоритмов извлечения диагностической информации.

8. Проведенный с использованием модели динамики ДВС и МТА анализ погрешностей оценки энергетических показателей в тестовых режимах диагностических испытаний показал, что с целью повышения точности контроля необходимо снижать погрешность путем учета факторов, определяющих неидентичность установившихся и тестовых динамических режимов испытаний, а также учета колебательного характера диагностических сигналов, связанного с вариацией действующих на вал двигателя внутренних и внешних моментов. Погрешность измерения ускорения, на значение которой наибольшее влияние оказывает переменность моментов по углу поворота вала и нелинейность переходного цроцесса, может быть использована в качестве критерия оптимизации рабочих участков диагностических сигналов.

9. Установлено, что разработанная математическая модель динамики объектов контроля адекватна реальным процессам их движения в тестовых режимах диагностических испытаний, а динамические характеристики разгона и выбега так же, как и статические (тормозные и динамометрические), несут информацию о техническом состоянии машин. В результате подтверждена возможность использования разработанных способов контроля в условиях эксплуатации техники.

Погрешность, вызванная неидентичностью статических и динамических характеристик, при контроле энергетических показателей двигателей с газотурбинным наддувом может быть уменьшена с применением разработанных методов корректировки результатов измерения ускорений с учетом фактического расхода топлива и давления наддувочного воздуха.

10. Разработанные с учетом результатов исследований технические требования на средства контроля явились основой создания оперативных контрольно-измерительных устройств для реализации методов повышения эффективности контроля в условиях эксплуатации машин.

В частности, созданные совместно с конструкторскими организациями МЭП СССР электронные приборы для контроля энергетических и топливных показателей МТА прошли различные стадии апробации и большей частью внедрены в производство.

Встроенные средства контроля наличия смазки и охлаждающей жидкости в узлах гусеничных и колесных тракторов по результатам испытаний тракторными заводами рекомендованы к установке на серийных тракторах. Усовершенствованная на основе новых технических средств организационно-технологическая структура системы ТО позволяет за счет сокращения потерь из-за несвоевременности операций обслуживания реализовать значительные резервы повышения производительности и экономичности МТА. Годовой экономический эффект при использовании ее в хозяйствах составляет 0,25 руб. на один эталонный гектар.

Направления дальнейших исследований

Выполненная работа не исчерпывает всех возможностей повышения эффективности использования сельскохозяйственной техники за счет создания и внедрения в производство оперативных технических средств эксплуатационного контроля. Целесообразно исследования по этому вопросу продолжить в следующих направлениях.

I. Разработка научных основ и комплексного аналитического аппарата проектирования организационно-технологической структуры системы ТО и оперативного управления ее технологическими процессами по результатам контроля состояния машин, предусматривающих создание расчетных методов определения исходных параметров вероятностных моделей изменения состояния с учетом изменения влияющих на процессы старения элементов внешних и внутренних факторов и обоснование оптимальных совокупностей, сгруппированных по видам обслуживания элементов машин, оперативное регулирование интенсивностью загрузки МТА с учетом црогнозных сроков ТО так, чтобы сменные операции ТО не совпадали со сроками проведения основных сельскохозяйственных кампаний.

2. Разработка технических средств оперативного контроля параметров технического состояния важнейших элементов машин, базирующихся цреимущественно на методах анализа сигналов от встроенных в узлы машин датчиков с помощью бортовых микропроцессорных устройств.

3. Исследования динамического метода применительно к контролю и автоматическому регулированию- загрузки МТА, анализу рабочих процессов в цилиндрах путем выделения из диагностического сигнала газовой и инерционной составляющих с целью создания алгоритмов и программ для автоматизированных испытаний двигателей в процессе их разработки,изготовления, эксплуатации и ремонта, анализу процессов движения основных рабочих органов сложных сельскохозяйственных машин с целью определения их технического состояния в тестовых и функциональных режимах диагностирования.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Лившиц, Владимир Моисеевич, 1984 год

1. Материалы ХХУ1 съезда КПСС. -М.: Политиздат, 1981. -223 с.

2. Продовольственная программа СССР на период до 1990 года и меры по ее реализации: Материалы майского Пленума ЦК КПСС 1982 года, М., 1982. -96 с.

3. Чабаненко И.П. Внедрение и перспективы развития технического диагностирования МТП. Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1982, № II, с. 49.

4. Топилин Г.Е., Забредский В.М., Денисов Г.В. и др. Влияние технического обслуживания на безотказность тракторов T-I50K.-Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства, 1979, № I, с. 9-10.

5. Щукин А.Р., Петрищев А.Н., Бабченко Л.А. Влияние технического состояния тракторов K-70I на их безотказность. Вестник с.-х. науки Казахстана, 1981, № I, с. 85-86.

6. Черепанов С.С. Обеспечение приспособленности машин к техническому обслуживанию и ремонту. Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1982, .№8, с. 46-47.

7. Ермолов I.C., Кряжков В.М., Черкун В.Е. Основы надежности сельскохозяйственной техники. -М.: Колос, 1974, -223 с.

8. Лацепенев М. Безработные машины. -Правда, 1976, 12 января.

9. Письмо ЦК КПСС, Совета Министров СССР, ВЦСПС, ЦК ВЛКСМ. -Правда, 1978, 14 января.

10. Пискарев А.В., Разумов М.Н. Эффективное использование энергонасыщенных тракторов. -Техника в сельском хозяйстве, 1979,1. I, с. 48-49.

11. Виноградов В.И., Саклаков В.Д., Плаксин A.M. Скрытый простой трактора. -Техника в сельском хозяйстве, 1980, № 4, с. 44-45.

12. Цыварев Д.Е. Техника может и должна работать высокопроизводительно и в две смены. -Сельское хозяйство России, 1977, № 4,13