Файл: ТЭА-2009_ГЛАВА-6.doc

Следовательно, для этих изделий при назначенной периодичности с вероятностьюбудет зафиксирован отказ. Подобная система обслуживания является нерациональной, поэтому назначают такую периодичностьпри которой вероятность отказа не будет превышать заданной величины рискаF, например F=F₂. Этот случай соответствует большей интенсивности изменения параметра технического состояния чем средняя, называемой максимально допустимой, т. е. a_д=, где– коэффициент максимальной интенсивности изменения параметра технического состояния, причем должно соблюдаться условие:

. (6.4)

На коэффициент влияют степень риска, вариацияи вид закона распределения случайной величины.

Для нормального закона распределения

, (6.5)

где – нормированное отклонение, соответствующее доверительному уровню вероятности.

Для закона Вейбулла - Гнеденко

, (6.6)

где Г – гамма-функция; m – параметр распределения.

Чем больше v или Р_д, тем больше и меньше оптимальная периодичность ТО (рис. 6.3). Этот метод применяется для объектов с явно фиксируемым изменением параметра технического состояния. К ним относится большинство изнашиваемых узлов, механизмов и соединений, техническое состояние которых поддерживается с помощью регулировки (тормозной и клапанный механизмы и др.). Для регулировочных работ характерны v=0,5…0,8, при которых =1,6…2,1, то есть рациональная периодичность ТО будет в 1,64…2,1 раза ниже средней.

Рис. 6.3. Влияние коэффициента вариации на коэффициент максимальной интенсивности

6.3. Экономические и статистические методы определения периодичности то

6.3.1.Технико-экономический метод. Этот метод сводится к определению суммарных удельных затрат на ТО и ремонт и их минимизации. Минимальным затратам соответствует оптимальная периодичность технического обслуживания l₀. При этом удельные затраты на ТО

, (6.7)

где l – периодичность ТО; d – стоимость выполнения операции ТО.

При увеличении периодичности разовые затраты на ТО (d) или остаются постоянными, или незначительно возрастают, а удельные затраты значительно сокращаются (табл. 6.2).

Таблица 6.2. Влияние периодичности на стоимость смазочных работ

Периодичность смазки, км	Средняя удельная стоимость одной смазочной операции %
Периодичность смазки, км	ЗиЛ - 130	МАЗ -5335
1000	100	100
1500	74	70
2000	60	57
2500	54	45
3000	63	36

Увеличение периодичности ТО, как правило, приводит к сокращению ресурса детали или агрегата и росту удельных затрат на ремонт

, (6.8)

где с – затраты на ремонт; L – ресурс до ремонта.

Выражение и=С_I+С_II является целевой функцией, экстремальное значение которой соответствует оптимальному решению. В данном случае оптимальное решение соответствует минимуму удельных затрат. Определение минимума целевой функции и оптимального значения периодичности ТО проводится графически (рис. 6.4) или аналитически в том случае, если известны зависимости С_I=f(l) и С_II =(l).

Рис. 6.4. Определение периодичности ТО технико-экономическим методом

Если при назначении уровня риска учитывать потери, связанные с дорожными происшествиями, то технико-экономический метод применим для определения оптимальной периодичности операций, влияющих на безопасность движения.

6.3.2. Экономико-вероятностный метод. Этот метод обобщает предыдущие и учитывает экономические и вероятностные факторы, а также позволяет сравнивать различные стратегии поддержания и восстановления работоспособности автомобиля.

Удельные затраты при этом

, (6.9)

где – средняя, минимальная и максимальная наработки на отказ;с – разовые затраты на ремонт.

Преимуществом этой стратегии является простота, основным недостатком – неопределенность состояния изделия, которое может отказать в любое время. Кроме того, затрудняются планирование и организация ТО и ремонта.

Рис. 6.5. Методы выполнения технического обслуживания и ремонта: а – ремонт по потребности; б – ТО по наработке (I-1); в – ТО по техническому состоянию (I-2).

Альтернативная стратегия (рис. 6.5б) предусматривает предупреждение отказов и повреждений, восстановление исходного или близкого к нему состояния изделия до того, как будет достигнуто предельное состояние. Эта стратегия реализуется при предупредительном ТО, предупредительных заменах деталей, узлов, механизмов и т. д. Рассмотрим метод реализации этой стратегии (I-1). Так как теоретически отказ может произойти при любой сколько угодно малой периодичности, то стратегия реализуется не в чистом, а в смешанном виде: допускается определенная, как правило, малая вероятность отказа, а периодичность предупредительного обслуживания или ремонта . При этом те отказы, которые возникли раньше (т. е.), устраняются по мере их возникновения, т. е. практически по второй стратегии. Стоимость устранения этих отказов, как по первой, так и по второй стратегии, равнас. Обычно задается допустимая вероятность отказа или требуемая вероятность безотказной работы. Средняя наработка, с которой будут устраняться эти отказы,

. (6.10)

Остальные работы при первом способе проведения предупредительной стратегии будут проводиться с периодичностью , стоимостьюd и вероятностью данного события R=P_д. Преимущества второй стратегии состоят в следующем.

Во-первых, может быть гарантирован определенный уровень надежности работы изделия.

Во-вторых, те разовые затраты на поддержание исправного состояния, как правило, ниже, чем при отказе (d<c), который может сопровождаться дополнительными потерями, связанными с оказанием помощи на линии из-за нарушения транспортного процесса (вызов технической помощи, буксировка отказавшего автомобиля, санкции при нарушении сроков или расписания перевозок и т. д.).

В-третьих, предупредительный характер этой стратегии создает условия для плановой организации ТО и ремонта. Эти преимущества компенсируют определенный недостаток данной стратегии, заключающийся в недоиспользовании ресурса изделия, так как периодичность предупредительных работ оказывается меньше, чем средняя наработка до отказа ().

При этой стратегии удельные затраты определяются как отношение средневзвешенной стоимости одной операции к средневзвешенной наработке с учетом отказа части изделий

. (6.11)

Затем, дифференцируя это выражение по l и приравнивая производную нулю, определяют оптимальную периодичность l₀, соответствующую минимуму . Далее сравнивают удельные затраты по первой и второй стратегиям - соответственно формулы (6.9) и (6.11). Если ()_min <, то предпочтительным является первый способ реализации предупредительной стратегии, т. е. ТО. В экономико-вероятностном методе так же, как и при определении оптимальной периодичности по безотказности, используют понятие коэффициента рациональной периодичности