По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.797:629.114.41

Разработка методики оптимизации допускаемых отклонений параметров элементов машин с заданной вероятностью безотказной наработки

Мартышкин А.П. канд. техн. наук, доцент, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва, Рузаевский институт машиностроения, 431440, Республика Мордовия, Рузаевка, ул. Ленина, д. 93, е-mail: A-martyshkin@yandex.ru
Маскайкина С. Е. доцент, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва, Рузаевский институт машиностроения, 431440, Республика Мордовия, Рузаевка, ул. Ленина, д. 93, е-mail: rimstanok@mail.ru
Полуешина Н.И. доцент, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва, Рузаевский институт машиностроения, 431440, Республика Мордовия, Рузаевка, ул. Ленина, д. 93, е-mail: rimstanok@mail.ru
Веснушкина Н.Н. доцент, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва, Рузаевский институт машиностроения, 431440, Республика Мордовия, Рузаевка, ул. Ленина, д. 93, е-mail: nina.vesnushkina@mail.ru

На основе моделирования динамики параметров элементов машин и схемы формирования допускаемых отклонений параметров с использованием нижней доверительной границы рассеивания ресурса элемента разработана методика и получены общие зависимости для определения допускаемых отклонений параметров элементов машин, обеспечивающих задаваемую вероятность их безотказности в очередном межремонтном периоде. Разработанная методика позволяет устанавливать допускаемые параметры элементов машин, обеспечивающие задаваемую или требуемую вероятность безотказной наработки в очередном межремонтном периоде; давать оценку по безотказности для допускаемых параметров, рекомендованных в существующих технических требованиях на ремонт; проводить сравнительный анализ допускаемых параметров элементов, получаемых по различным методикам; оперативно использовать данную методику в практике ремонтного производства; учитывать требования потребителя (заказчика) по обеспечению вероятности безотказной наработки в межремонтном периоде, от чего может существенно зависеть стоимость ремонта. Полученные формулы отличаются сравнительной простотой и возможностью их оперативного применения в практике ремонтного производства.

Литература:

1. Проников А.С. Расчет и конструирование металлорежущих станков. — М.: Высшая школа, 1968. — 431 с.

2. Артемьев Ю.Н., Волгин И.В., Гальперин А.С., Дядюшко В.П. Контроль технического состояния тракторных деталей при ремонте: справочник. — М.: Колос, 1973. — 624 с.

3. Проников А. С. Надежность машин. — М.: Машиностроение, 1978. — 592 с.

4. Михлин В. М. Управление надежностью сельскохозяйственной техники. — М.: Колос, 1984. — 335 с.

5. Лезин П.П. Формирование надежности мобильной сельскохозяйственной техники при ее ремонте: автореф. дис. … докт. тех. наук. — М., 1987. — 35 с.

6. Кривенко П. М. Руководящий технический материал: предельные и допускаемые параметры дизелей, их деталей и соединений при ремонте / П. М. Кривенко, Л. К. Челпан. — М.: ГОСНИТИ, 1989. — 100 с.

7. Челпан Л.К. Предельные и допускаемые технико-экономические параметры дизелей, размеры деталей и соединений при ремонте: автореф. дис. … докт. тех. наук. — М., 1990. — 44 с.

8. Игнатьев Г. С. Приремонтное диагностирование и необезличивание составных частей агрегатов сельскохозяйственной техники: автореф. дис. … докт. тех. наук. — Челябинск, 1989. — 38 с.

9. Михлин В.М., Дорогой В.Н. Метод определения допускаемых износов деталей, обеспечивающий повышение их безотказности // Вестник машиностроения. — 2008. — №7. — С. 11–14.

10. Дорогой В.Н. Ресурсосберегающая методика определения допускаемых при эксплуатации износов элементов, отклонений параметров машин: автореф. дис. … канд. тех. наук. — М.: ГНУ ГОСНИТИ, 2009. — 19 с.

11. Табаков П. А., Соломашкин А.А., Михлин В. М. Новая методика определения допускаемого износа деталей при эксплуатации // Международный научный журнал. — 2011. — №1. — С. 56–60.

12. Табаков П. А., Соломашкин А.А., Михлин В.М. Развитие новой методики определения допускаемого износа деталей при эксплуатации // Достижения науки и техники АПК. — 2011. — №7. — С. 68–70.

13. Мартышкин А.П. Оптимизация предельных и допускаемых значений структурных параметров технического состояния элементов машин (на примере основных сопряжений масляного насоса дизеля Д-240): автореф. дис. … канд. тех. наук. Мордов. гос. ун-т. — Саранск, 1993. — 15 с.

14. Мартышкин А. П., Маскайкина С. Е., Полуешина Н. И. Анализ и моделирование надежности технологических процессов с позиций системного подхода // Сб. науч. трудов ученых Мордовского государственного университета имени Н. П. Огёрева. Ч. II. — Саранск, 1998. — С. 112–113.

15. Мартышкин А.П., Челпан Л.К., Макеев А.А. Технико-экономическая оптимизация и моделирование надежности технологических систем // Обеспечение надежности машин при эксплуатации и ремонте: материалы Всерос. науч.‑техн. конф. — Саранск, 1998. — С. 94–96.

16. Лезин П.П., Мартышкин А.П., Полуешина Н. И., Маскайкина С. Е. Формирование надежности технологических процессов в машиностроительном производстве // Обеспечение надежности машин при эксплуатации и ремонте: материалы Всерос. науч.‑техн. конф. — Саранск, 1998. — С. 96–98.

17. Мартышкин А. П., Кокурина Л.А., Сурайкин В.Н. Оптимизация периодичности подналадок технологических систем в серийном производстве // Повышение эффективности использования сельскохозяйственной техники. Информационный вестник диссертационного совета Д 063.72.04. Выпуск 5. — Саранск, 2000. — С. 70–72.

18. Мартышкин А.П., Щекин А.В., Веснушкина Н.Н., Ладонкин Н.А. Моделирование изменения точности настройки технологических систем // Технические и естественные науки: проблемы, теория, практика: межвуз. сборник научных трудов. — Саранск: СВМО, 2000. — С. 47–49.

19. Мартышкин А.П., Юфкин Ю.Г., Полуешина Н. И., Маскайкина С. Е. Моделирование надежности технологических процессов по изменению точности настройки технологических систем // Технические и естественные науки: проблемы, теория, практика: межвуз. сб. науч. трудов. — Саранск: СВМО, 2000. — С. 49–51.

20. Мартышкин А.П. Оптимизация настроечных пределов технологических процессов // Машиностроение,: наука техника, образование: сб. науч. тр. VII Всерос. науч. практ. конф. — Рузаевка, 2009. — С. 46–48.

21. Сульдин С.П., Мартышкин А.П., Маскайкина С.Е., Григорьев А.В. Моделирование износов деталей узлов ремонтно-технологического оборудования // Машиностроение: наука, техника, образование: сб. науч. тр. IX Всерос. науч. практ. конф. — Рузаевка, 2011. — С. 38–41.

22. Мартышкин А.П., Маскайкина С. Е., Бакаева Л.Н. Общая схема исследования причин потери точности технологических средств механической обработки // Машиностроение: наука техника, образование: сб. науч. тр. IX Всерос. науч. практ. конф. — Рузаевка, 2011. — С. 63–65.

23. Комаров В. А., Мартышкин А.П., Григорьев А.В. Моделирование надежности узлов ремонтно-технологического оборудования по изменению точности настройки // Энергоэффективность технологий и средств механизации в АПК: сб. науч. тр. Междунар. науч.‑практ. конф. — Саранск, 2011. — С. 217–222.

24. Комаров В. А., Мартышкин А.П., Григорьев А.В. Оптимизация предельных и допускаемых отклонений параметров элементов, обеспечивающих заданную вероятность безотказности ремонтно-технологического оборудования // Энергоэффективность технологий и средств механизации в АПК: сб. науч. тр. Междунар. науч.‑практ. конф. — Саранск, 2011. — С. 225–229.

25. Комаров В. А., Мартышкин А.П., Григорьев А.В. Обоснование контролируемых параметров узлов ремонтно‑технологического оборудования при ремонтно-обслуживающих воздействиях // Железнодорожный транспорт: наука, техника, образование. Сб. науч. трудов Всероссийской науч.‑практ. конф. — Рузаевка, 2011. — С. 17–20.

26. Комаров В. А., Мартышкин А.П., Григорьев А. В. Оценка влияния износа на узлы ремонтно-технологического оборудования // Железнодорожный транспорт: наука, техника, образование. Сб. науч. трудов Всероссийской науч.‑практ. конф. — Рузаевка, 2011. — С. 20–24.

27. Комаров В. А., Мартышкин А.П., Григорьев А.В. Система исследования причин потери точности ремонтно-технологического оборудования при механической обработке // Железнодорожный транспорт: наука, техника, образование. Сб. науч. трудов Всероссийской науч.‑практ. конф. — Рузаевка, 2011. — С. 24–28.

28. Григорьев А.В., Комаров В.А., Мартышкин А. П. Исследование и структурирование причин отказов ремонтно-технологического оборудования ремонтных предприятий // Мат-лы XVI науч.‑практ. конф. молодых ученых, аспирантов и студентов МГУ им. Н.П. Огарёва. — Саранск: Издво Мордов. ун-та, 2012. — С. 202–205.

29. Комаров В.А., Григорьев А.В., Мартышкин А.П., Григорьева О.В. Обоснование влияния величины износа на контролируемые параметры точности узлов технологического оборудования // Ресурсосберегающие экологически безопасные технологии производства и переработки с/х продукции: материалы IX Междунар. науч.‑практ. конф. — Саранск, 2013. — С. 291–296.

30. Комаров В. А., Мартышкин А.П., Григорьев А.В., Пашин И.В. Функции оптимизации границ пределов настройки узлов технологического оборудования предприятия АПК // Ресурсосберегающие экологически безопасные технологии производства и переработки с/х продукции: материалы IX Междунар. науч.‑практ. конф. — Саранск, 2013. — С. 296–299.

31. Комаров В.А., Григорьев А.В., Мартышкин А.П. Целевые функции оптимизации параметров точности технологического оборудования // Тракторы и сельхозмашины. — М., 2013. — №7. — С. 44–47.

32. Мартышкин А. П., Маскайкина С. Е., Бакаева Л.Н., Полуешина Н.И. Определение взаимосвязи между величиной предельного отклонения параметра элемента машины и его безотказностью // Машиностроение: наука, техника, образование: сб. науч. тр. X Всерос. науч.‑практ. конф. — г. Рузаевка, 2014. — URL: http://catalog.inforeg.ru/Inet/GetEzineByID/303302

33. Мартышкин А. П., Майоров А. М., Глебко В. А., Сивцова А. А. Оптимизация пределов настроечных границ технологического оборудования // Железнодорожный транспорт: наука, техника, образование: мат‑лы V Всерос. науч.‑практ. конф. — Рузаевка, 2015. — С. 41–43.

34. Мартышкин А. П., Маскайкина С. Е., Полуешина Н. И., Веснушкина Н. Н. Анализ обоснования предельных параметров элементов машин и получение практической формулы определения предельных отклонений параметров с заданной безотказностью // Интернет‑журнал «Науковедение». — Т. 7, № 2 (2015). — DOI: 10.15862/33TVN215

При решении задач повышения надежности машин и технологического оборудования в очередном межремонтном периоде существует проблема назначения при ремонте допускаемых отклонений и значений параметров их составных частей (элементов). Принимаемые значения данных параметров должны обеспечивать остаточный ресурс элементов, соответствующий межремонтному ресурсу машины или сборочной единицы.

Однако рекомендуемые и применяемые в настоящее время методики определения допускаемых отклонений параметров не лишены недостатков, а следовательно, существует необходимость их совершенствования и уточнения. Анализ научных работ в данной области показал, что отсутствуют рекомендации по определению допускаемых отклонений параметров с задаваемой вероятностью безотказной наработки элементов и уточнению результатов с учетом показателей вариации фактических отклонений параметров от теоретических реализаций, зависящих от эксплуатационных условий работы машин и их составных частей.

Под оптимальным допускаемым параметром понимают граничное значение, обеспечивающее максимальную эффективность эксплуатации и ремонта и назначаемое по выбранному критерию. Допускаемые отклонения параметров зависят от их предельных значений и служат мерой определения исправности составных частей машины. Они представляют управляющие параметры, влияющие на вероятность безотказной работы, долговечность, расход запасных частей, периодичность ремонта.

В качестве критериев эффективности при установлении допускаемого отклонения параметра используют минимальные суммарные издержки на плановые ремонты машин по состоянию и на устранение последствий отказов в межремонтном периоде, с учетом потерь от простоев, или обеспечение максимальной вероятности безотказной работы при минимальных суммарных удельных издержках.

Методы определения допускаемых отклонений и значений параметров постоянно совершенствуются в связи с развитием науки и техники, а также изменением требований потребителей.

Научной разработке системы допускаемых и предельных параметров элементов (износов деталей, зазоров и натягов соединений и др.) в области машиностроения, автотракторной и сельскохозяйственной техники посвящено значительное число исследований [1–33] и др.

Для Цитирования:
Мартышкин А.П., Маскайкина С. Е., Полуешина Н.И., Веснушкина Н.Н., Разработка методики оптимизации допускаемых отклонений параметров элементов машин с заданной вероятностью безотказной наработки. Главный механик. 2019;7.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: