Разработка комплексной методики выбора средств измерений линейных размеров при ремонте сельскохозяйственной техники тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.03, кандидат технических наук Шкаруба, Нина Жоровна

• Шкаруба, Нина Жоровна
• кандидат технических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат технических наук Шкаруба, Нина Жоровна

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Основы метрологического обеспечения производства.

1.2. Анализ существующих методов выбора средств измерений при контроле линейных размеров.

1.2.1. Общие положения.

1.2.2. Существующие методы выбора средств измерений.

1.3. Анализ методов выбора универсальных средств измерения при ремонте машин.

1.3.1. Выбор средств измерений при контроле качества восстановленных деталей.

1.3.2. Выбор средств измерений при дефектации.

1.4. Анализ методов определения количества неправильно принятых и неправильно забракованных деталей.

1.5. Цели и задачи исследований.

1.6. Выводы.

Глава 2. КОМПЛЕКСНАЯ МЕТОДИКА ВЫБОРА

СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ

ДЛЯ РЕМОНТНОГО ПРОИЗВОДСТВА.

2.1. Теоретические основы оптимизации погрешности измерений.

2.2. Основные элементы выбора средств измерений методом технико-экономической оптимизации.

2.3. Классификация и способы определения затрат, связанных с измерениями. ф 2.4. Классификация и определение потерь, связанных с погрешностью измерений.

2.4.1. Определение потерь связанных с измерениями.

2.4.2. Потери, связанные с ошибками контроля в ремонтном производстве.

2.5. Выводы.

Глава 3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Методика измерений размеров, отклонений.

• 3.1.1. Методы контроля износа размеров, отклонений.

3.1.2. Теоретические основы проведения микрометража деталей.

3.1.3. Методика проведения дефектации элементов деталей при ремонте машин.

3.1.4. Микрометраж и дефектация шатунных и коренных шеек коленчатого вала.

3.2. Определение количества неправильно принятых и неправильно забракованных деталей.

3.3. Выводы.

Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ.

4.1. Исследование характера распределения диаметров шеек коленчатых валов.

4.2. Выбор номенклатуры средств измерения.

4.3. Исследование затрат на измерения.

4.3.1. Исследование динамики затрат на измерения в зависимости от вида и погрешности средства измерения.

4.3.2. Исследование динамики затрат на измерения в зависимости от программы измерения.

4.4. Исследование зависимости потерь от вида и погрешности средства измерения.

4.4.1 Исследование зависимости потерь от вида и погрешности средства измерения при контроле размеров восстановленных коленчатых валов.

4.4.2. Исследование зависимости потерь от вида и погрешности средства измерения при контроле размеров новых коленчатых валов.

4.4.3. Исследование зависимости потерь от вида и погрешности средств измерения по среднестатистическим данным.

4.5. Выбор средств измерения.

4.5.1. Выбор средства измерения для контроля размеров восстановленных шеек коленчатых валов двигателей 5IM3-238.

4.5.2. Выбор средства измерения для контроля размеров шеек новых коленчатых валов двигателей ЯМЗ-238.

4.6. Исследование влияния объемов измерений на выбор средства измерения.

4.7. Расчет экономического эффекта от уменьшения погрешности измерения.

4.8. Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка комплексной методики выбора средств измерений линейных размеров при ремонте сельскохозяйственной техники»

Возрождение Российской экономики немыслимо без подъема сельскохозяйственного производства, которое зависит от качества применяемой техники.

Повышение качества ремонта сельскохозяйственных машин, их надежности и долговечности - одно из важных направлений технического прогресса.

Из отчетов ЦМИС Минсельхоза Росси за последние годы видно, что сельскохозяйственная техника в 90 % случаев изготавливается с нарушением технических условий. Ресурс отремонтированной сельскохозяйственной техники составляет 40.ч.80 % от ресурса новой.

Качество ремонта во многом зависит от того, насколько ремонтные предприятия обеспечены необходимым контрольно-измерительным оборудованием и инструментом. Правильный выбор средств измерений позволяет, с одной стороны, повысить качество отремонтированной техники, а с другой - снизить себестоимость ремонта за счет уменьшения внутренних и внешних потерь.

Таким образом, исследования направленные на разработку методик выбора средств измерений для ремонтного производства являются актуальными и имеют ресурсосберегающее значение для агропромышленного комплекса.

Цель исследований. Разработка и апробация методики выбора средств измерений на основе минимизации функции изменения затрат и потерь в зависимости от погрешности и объема измерений.

Объект исследований. Новые и восстановленные под первый ремонтный размер коленчатые валы двигателей ЯМЗ-2Э8 и его модификаций.

Предмет исследований. Формирование брака первого и второго рода (количества неправильно принятых и неправильно забракованных изделий) и потерь на каждом этапе контроля в ремонтном производстве.

Общая методика исследований включает анализ существующих методов выбора средств измерений и методов расчета вероятностных характеристик разбраковки; методику микрометража и дефектации новых, изношенных и восстановленных элементов деталей; методику определения количества годных, дефектных, неправильно принятых и неправильно забракованных изделий.

Научная новизна. Разработана комплексная методика выбора средств измерений линейных размеров, которая основана на определении потерь, связанных с измерениями при оценке качества технологических процессов ремонта деталей сельскохозяйственной техники.

Практическая значимость результатов исследований. Разработаны рекомендации по выбору средств измерений для различных объемов измерений с учетом реальных параметров рассеяния измеряемых объектов. Предложенные методики расчета и рекомендации предназначены для метрологических и технологических служб предприятий технического сервиса.

Реализация результатов исследований. Результаты исследования внедрены в ООО «Ремзавод», ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства» (ВИМ), ОАО «Волоколамский авторемонтный завод», ООО «Клинская сельхозтехника», что подтверждено соответствующими актами.

Апробация. Основные положения и результаты исследований доложены, обсуждены и одобрены: на международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы агроинженерной науки», посвященной 75-летию ФГОУ ВПО МГАУ, (г. Москва 12-14 октября 2005 г.); на семинаре заведующих кафедрами и ведущих преподавателей по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация» по теме «Совершенствование и технология обучения студентов по метрологии, стандартизации и сертификации» (г. Москва 24-28 января 2005 г.); на седьмой сессии международной научной школы «Фундаментальные и прикладные проблемы надежности и диагностики машин и механизмов» (г. Санкт-Петербург, 24-28 октября 2005 г.).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 6 печатных работ, в т.ч. одно учебное пособие и практикум.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, библиографического списка и приложений. Работа изложена на 156 страницах машинописного текста и содержит 43 рисунка, 46 таблиц, библиографию из 87 наименований и 1 приложение.

Заключение диссертации по теме «Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве», Шкаруба, Нина Жоровна

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработана комплексная методика выбора средств измерений

• линейных размеров при ремонте сельскохозяйственной техники, включающая в себя методику определения затрат на измерения и потерь из-за наличия погрешности измерений, а также методику расчета экономической эффективности применения более точного средства измерений.

2. Систематизирована методика проведения дефектации элементов деталей при ремонте машин. Обоснована необходимость измерения размеров как минимум в трех сечениях при микрометраже и дефектации шатунных и

• коренных шеек коленчатого вала с целью более точного определения начального размера и отклонений профиля продольного сечения.

3. Разработана компьютерная программа, позволяющая определять количество годных, дефектных, неправильно принятых и неправильно забракованных деталей с каждой стороны поля допуска при различных сочетаниях зон рассеяния размеров и рассеяния погрешности измерения при любом расположении контрольных границ поля допуска.

4. Анализ точности обработки новых и восстановленных коренных и шатунных шеек коленчатых валов двигателей ЯМЗ-238 показал, что точность обработки валов неудовлетворительная, 45.67 % валов являются годными,

• 24.32 % валов имеют исправимый брак и 8. 17 % неисправимый брак. Зоны рассеяния размеров шеек новых валов в 1,2. 1,6 раза меньше, чем восстановленных.

5. Анализ зависимости затрат на измерения от погрешности показал, что имеется общая тенденция уменьшения затрат при снижении точности измерений. Установлена зависимость роста потерь от увеличения

• погрешности измерений при контроле новых и восстановленных валов. Для восстановленных валов величины потерь больше, так как шире зона рассеяния. Выявлено, что затраты на измерения не сопоставимы с потерями и слишком малы.

6. В результате применения разработанной комплексной методики выбора средств измерений установлено, что наилучшим средством измерения шеек коленчатых валов является скоба рычажная (CP 100-0,002 и CP 125-0,002), имеющая наименьшую погрешность измерений.

7. Исследования изменения суммарных годовых издержек от объема и погрешности измерений показали, что при программе ремонта свыше 60 валов в год нужно использовать самые высокоточные универсальные средства измерения, а при единичном производстве - более дешевые — микрометры МК и MP. Это связано со значительным ростом потерь при увеличении объема измерений.

8. Разработана методика расчета сравнительной годовой экономической эффективности при замене средств измерений на более точные. При программе ремонта 100 валов в год эффект составит (при замене микрометра на рычажную скобу) при контроле: коренных шеек новых валов - 86 тыс. рублей; шатунных шеек новых валов - 62 тыс. рублей; восстановленных коренных шеек - 153 тыс. рублей; восстановленных шатунных шеек - 159 тыс. рублей.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Шкаруба, Нина Жоровна, 2006 год

1. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т. / Под. ред. И.Н. Жестовой. М.: Машиностроение, 1999.

2. Артемьев Б.Г., Голубев С.М. Справочное пособие для работников метрологических служб. М.: Издательство стандартов, 1982. - 279 с.

3. Артемьев Ю.Н. Качество ремонта и надежность машин в сельском хозяйстве. М.: Колос, 1983. - 389 с.

4. Бабусенко С.М. Проектирование ремонтных предприятий. М.: Колос, 1981.-295 с.

5. Бондаревский А.С. Матричный способ расчета характеристик ошибок принятия решения.//Метрология, 1982, №11 с.3-11.

6. Бородачев Н.А. Основные вопросы теории точности производства. — М.: Издательство АН СССР, 1950. 196 с.

7. Бочкарев В.Н. Решение задачи по экономической оптимизации допусков // Стандарты и качество. 1980. - № 6. - С. 17-25.

8. Бугаев В.Н. Восстановление деталей и повышение ресурса топливной аппаратуры тракторных и автомобильных дизелей термодиффузионной металлизацией: Дис. д-ра техн. наук. -М.: МИИСП, 1987. 289 с.

9. Булатов А.П. и др. Основы теории точности машин и приборов / Под ред. Иванова В.А. СПб. Институт проблем машиноведения РАН, 1993. - 233 с.

10. Булатов В.П., Фридлендер И.Г., Баталов А.П. и др. Расчет точности машин и приборов. Под общей редакции Булатова В.П. и Фридлендера И.Г. — СПб.: Политехника, 1993. 495 с.

11. Вечтомов А.А., Куликов А.А., Методические указания и задания к курсовой работе по взаимозаменяемости, стандартизации и техническим измерениям. 4.1 и II.- М.: МИИСП, 1989.

12. Волкова Р.П. и др. Влияние точности измерений параметров изделий на результаты выборочного и приемочного контроля. Электронная техника, 1979, №6, с 86-91.13