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-механическими свойствами мясного сырья, которое машины обраба­тывают и условиями их работы. Оборудование отрасли эксплуа­тируют в самых разнообразных условиях, что приводит к диффе­ренцированному изменению технического состояния даже одно­типных машин.

График на рис. 7.1 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. 7,1. Графическая модель изменения работоспособности машины в процессе эксплуатации

М - первоначальный уровень работоспособности; t_p — время работы; t_a — время восстановления ресурса; t_u - 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 обслуживании, так и при аварийных ремонтах, вызывают простой машин. Суммарное вре­мя простоя зависит от частоты возникновения отказов, периодичности технических обслуживании, времени устранения отказа.

Степень использования машин оценивается коэффициентом технического использования К_ТИ

где   - суммарная наработка машин;  - суммарное время простоев в плановых и аварийных ремонтах;  - суммарное время простоев в техническом обслуживании;  - суммарное время ожидания 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:

где К_i - число соответствующих технических воздействий. T_i - трудо­емкость соответствующего техническою воздействия, т_i - число меха­низированного оборудования и инструмента n_i - число рабочих (ре­монтный персонал)

Число и объемы необходимых технических воздействий зави­сят от интенсивности возникновения отказов и от качества выпол­ненных, ранее воздействии. 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. 7.2, кривая 3) сначала уменьшают­ся до минимума при оптимальной наработке t_p, а затем возрастают. Это вызвано уменьшением удельных затрат на приобре­тение машин (кривая 2) и увеличением удельных затрат на поддержание машин в работоспособном состоянии (кривая 1).

Рис, 7.2. 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 обслуживании при различной периодичности, т. е.:

где C_уд - суммарные удельные затраты; t_обс - периодичность техниче­ского обслуживания; С_от - удельные затраты на устранение отказов; С_то — удельные затраты на выполнение технических обслуживании

При увеличении периодичности обслуживании возрастают удельные затраты на устранение отказов (рис. 7.3, кривая 1), в то же время уменьшаются удельные затраты на проведение технических обслуживании. Сумма затрат позволяет определить оптимальную периодичность проведения плановых технических воздействий.

Рис. 73. Зависимость затрат на поддержание работоспособности машин от периодичности технического воздействия:

1 — затраты на устранение отказов: 2 - затраты па вы­полнение технических обслу­живании; 3 - суммарные за­траты на поддержание рабо­тоспособности

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 обслуживании 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 обслуживании, разделены на моечные, крепежные, контрольно-регулировочные, заправочные 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. диагностированием.

Диагностирование применяют при плановых обслуживаниях, а также для выявления дефектов при текущем ремонте.

На рис. 7.4 показана зависимость сравнительной эффективно­сти диагностирования Э_ср от вариации v долговечности машины (или сборочной единицы) и отношения затрат на ремонты К = с/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.

Рис. 7.4. Зависимость сравни­тельной эффективности Э_ср диагностирования от вариаций v долговечности машины или сборочной единицы и отношения затрат на ремонты и об­служивания К