В агропромышленной отрасли большинство работ должно выполняться в ограниченные сроки, поэтому наиболее важной потребительской оценкой качества техники является надёжность. Изучение этих показателей позволяет принимать оптимальные решения по сохранению основных технических характеристик машин в течение требуемого периода в определенных условиях эксплуатации
. Методы оценки надёжности технических объектов базируются на результатах испытаний и вероятностно-статистических расчётах
. Долговечность двигателей главным образом зависит от исходного состояния комплектующих элементов, отклонения от нормативных требований вызывают повышенный и неравномерный износ сопряжений
. Следовательно, временное проявление ресурсных отказов является индикатором уровня технологических процессов ремонтного производства. Проводимые исследования направлены на интенсификацию процесса стендовой приработки двигателей адаптации трущихся поверхностей к внешним условиям [4], но при этом не учитывается их послеремонтная дефектность. В то же время выявлено повышение работоспособности двигателей с увеличением времени их технологической обкатки
. По установленной технологии эксплуатационная обкатка тракторов после ремонта составляет 60...120 часов, при этом загрузка двигателя не должна превышать 50% от номинальной мощности, что сказывается на эффективности их использования
. Поэтому зачастую в реальных условиях эти режимы не выдерживаются, а это приводит к отказам и сокращению ресурса двигателей [7]. Отсюда следует, что изучение факторов формирования эксплуатационной долговечности двигателей является актуальной задачей.
Исследования проводились на ремонтных предприятиях и в условиях рядовой эксплуатации по 4 маркам тракторных дизелей, которые были обкатаны по одно-, трех- и пятичасовым режимам, под наблюдением находилось от 20 до 25 двигателей в каждой группе. Расчет показателей надёжности проводился по стандартной методике, а для получения зависимостей использовался метод корреляционного анализа.
Отказы подчиняются закону распределения Вейбулла (коэффициент вариации находится в пределах 0,39…0,45), что свидетельствует о нестабильности процесса ремонта двигателей. Первые ресурсные отказы происходят после 1000 моточасов. Все дизели первой группы достигают предельного состояния к 4000 моточасов, а двигатели второй и третьей групп исчерпывают ресурс к 5000 моточасов. На каждый час увеличения продолжительности послеремонтной обкатки средний ресурс возрастает на 100 моточасов или в относительной оценке на 9%. Также эти группы отличаются скоростью проявления отказов (рис. 2).
Вначале показатель изменяется незначительно и резко начинает увеличиваться после среднего ресурса, это связано не столько с ростом числа отказов, а сколько с тем, что в данном периоде количество работоспособных двигателей остаётся всё меньше. Интенсивность отказов показывает вероятность выхода из строя технического объекта на этапах жизненного цикла, иными словами характеризует изменения качества изделия в процессе эксплуатации. Этот параметр аналитически определяется отношением плотности отказов к вероятности безотказной работы. Аналогично по всем маркам дизелей были рассчитаны показатели долговечности и скорректированы исходя из нормативов надёжности для получения сопоставимых результатов. Таким образом, была установлена закономерность изменения средней интенсивности отказов (рис. 3).
С увеличением длительности испытания двигателей на ремонтном предприятии с 1 до 5 часов
(t) снижается в 1,6 раза. Далее была проведена оценка экономической эффективности результатов исследования (рис. 4), за базу сравнения принят одночасовой режим приработки.
Для сравнения, при пятичасовом режиме затраты при ремонте увеличиваются на 1750, а в эксплуатационные издержки снижаются на 25 000. По остальным маркам экономия изменяется в диапазоне 29 000…62 000. Следовательно, варьирование продолжительности стендовых испытаний дизелей позволяет обеспечить гарантированный уровень их долговечности при соответствующей стоимости капитального ремонта.



