Совершенствование методов и моделей технической эксплуатации лесозаготовительных машин на основе оптимизации параметров управления состоянием элементов машины

• Автор: Урюпин, Андрей Игоревич
• Шифр специальности: 05.21.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 177 с. : ил.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Условия лесозаготовительного производства и их влияние на эксплуатацию машин

1.2 Параметры состояния и надежности лесозаготовительных машин

1.3 Управление надежностью на уровне элемента

1.4 Методология оптимизации надежности машины

1.5 Ремонт и замена в парке машин

1.6 Выводы и задачи исследования

2 СТРАТЕГИЯ УПРАВЛЕНИЯ ЗАПАСА ГОДНОСТИ МАШИНЫ В ПРОЦЕССЕ УПРАВЛЕНИЯ ЕЕ РЕМОНТНЫМ ОБЕСПЕЧЕНИЕМ НА УРОВНЕ ЭЛЕМЕНТА

2.1 Варианты стратегий управления техническим состоянием машин на уровне элемента

2.2 Моделирование процесса ремонтного обеспечения элементов лесозаготовительных машин при использовании стратегии Сщ

2.2.1 Математический аппарат и алгоритм моделирования

2.2.2 Обоснование необходимого числа реализаций
2.3 Анализ уровня потерь годности элементов в критических для эффективной профилактики экономических условиях при их превентивных заменах «по состоянию»
2.3.1 Экспериментальные исследования динамики изменения состояния некоторых элементов лесозаготовительной техники
2.3.2 Оценка потерь от простоя машин по техническим причинам
2.3.3 Анализ издержек ремонтного обеспечения в зависимости от характеристик процесса управления техническим состоянием машин
2.4 Выводы
3 ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ УПРАВЛЕНИЯ СОСТОЯНИЕМ ЭЛЕМЕНТОВ МАШИНЫ
3.1 Корректировка нормативных допустимых значений управляющих

параметров при стратегии Сщ
3.2 Стратегия Сщ с одним параметром управления техническим состоянием

3.3 Выводы
4. СТРАТЕГИЯ ПОПОЛНЕНИЯ, ОБНОВЛЕНИЯ, МОДЕРНИЗАЦИИ И РЕМОНТА ПАРКА ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЬНЫХ МАШИН КАК ФАКТОР РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЯ
4.1 Экономическая и производственная среда и их влияние на управленческие
решения
4.2. Экономико-математическая модель
4.2.1. Постановка задачи
4.2.2 Затраты на замену и пополнение парка машин
4.2.3 Затраты на ремонт и модернизацию
4.2.4 Текущие издержки на ремонтное обеспечение
4.2.5 Инвестиции в инфраструктуру технического сервиса парка лесозаготовительных машин
4.3 Исследование взаимозависимости характеристик технической эксплуатации трелёвочных тракторов и параметров стратегии ПОМР их
парка
4.4. Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
Библиографический список
• ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ Методика расчета предельной величины параметра состояния
элемента лесозаготовительных машин, обеспечивающего полное
использование его годности
Актуальность темы. При проектировании и изготовлении машин формируется определенный ресурс или запас их потенциальных возможностей, который расходуется по мере эксплуатации и возобновляется при обслуживании или ремонте. Показатели технической эксплуатации большинства типов машин весьма чувствительны к экономическим реалиям той среды, в которой они используются по назначению. Во многих случаях это обстоятельство объясняется технико-экономической природой надежности машины и реакцией ее показателей, таких как: «предельное состояние», «отказ», «ресурс», «срок службы и пр.» на условия, в которых используется ремонтопригодная техника.
Превентивные ремонтно-обслуживающие работы, замены деталей, узлов, машин составляют основу существующей ремонтной политики, которая сформировалась в дорыночных условиях при действовавших в тот период соотношениях цен на сырьевые ресурсы и машины для их добычи (выращивания, уборки, заготовки). Именно для тех условий была создана концепция планово-предупредительной системы технического обслуживания и ремонта машин: упреждающие допуски, нормативы и регламенты.
В особенно невыгодные условия попали сырьевые отрасли, в том числе лесопромышленная. В этих отраслях за каждую единицу недоиспользованного технического ресурса, потерянную при предупредительных ремонтах машины и ее составных частей приходится расплачиваться в 5 и более раз, чем прежде, объемом производимой продукции. И это не временная, а долгосрочная тенденция, о чем свидетельствует мировая практика таких развитых стран как США, Канада, Германия, Франция.
В нынешних экономических условиях требуются новые подходы к формированию методологии технической эксплуатации и ремонта машин.
Техническое сопровождение эксплуатации машин, в том числе и машин лесопромышленного комплекса, можно рассматривать как инструмент управления запасом их потенциальных возможностей, заложенных при изго-

ных для рыночных условий, нами не рассматриваются.
Для подтверждения высказанной гипотезы проведём анализ стратегии
С]ц, выделяя при этом особенности подвидов данной стратегии, а именно, Сщ и С/// для нынешних экономических условий.
2.2 Моделирование процесса ремонтного обеспечения элементов лесозаготовительных машин при использовании стратегии Сщ
2.2.1 Математический аппарат и алгоритм моделирования. Лесозаготовительные машины, в своем большинстве, используются на операциях, результаты которых можно оценивать в единицах товарной продукции или ее стоимостном эквиваленте. Это обстоятельство можно рассматривать как решающий аргумент в пользу оптимизации параметров стратегии ремонтного обеспечения этих машин по экономическому критерию. Особенно естественен такой подход в моделях профилактики, где приходится сопоставлять потери продукции из-за простоев машины по техническим' причинам со стоимостью преднамеренно недоиспользованного запаса годности ее составных частей при их превентивных заменах (ремонтах).
Издержки, связанные со старением элемента, накоплением в нем усталостных и износных изменений, его ремонтным обеспечением являются функцией значительного числа переменных [68] [70].
Во-первых - это вероятность () перехода рассматриваемого элемента из работоспособного в неработоспособное состояние к моменту /, в заданных условиях использования.
е=еМДъ I ' <2-2-)
где ¥(() - случайная функция, связывающая значение параметра состояния У с наработкой (временем) г. Предполагается, что вид функции У(0 априорно известен, также как и ее основные статистические параметры - математическое
ожидание шу и дисперсия оу; ¥п - значение функции Г, соответствует пре-