Процесс использования машин
представляет собой сложную организационно-техническую систему: человек —
машина— окружающая среда, которая функционирует на основе объективных
закономерностей.
Динамика такой системы в том, что работоспособность машин
в результате использования и под действием факторов окружающей среды
подвержена Непрерывному ухудшению по мере наработки, при хранении,
транспортировании и т.д. и подвергается постоянному восстановлению в
результате технического обслуживания. Следовательно, эффективнсть
'(своевременность и качество) технического обслуживания и ремонта
характеризуется уровнем работоспособности машин. Для выявления
закономерностей изменения работоспособности машин при их длительном
использовании необходимо исследовать действие этой системы. Основная цель
исследования — обоснование структуры и прогрессивной организации ремонта з
течение полного срока службы машины.
Выбор наиболее рациональной структуры и прогрессивной
организации технического обслуживания и ремонта машин осуществляется на
основе изучения характера и закономерностей их изнашивания и изменения в
связи с этим технического состояния основных элементов, наиболее существенно
влияющих на работоспособность.
Многоплановый характер работы, направленной на изыскание и
обоснование' рациональной стратегии и тактики ремонтно-обслуживающих
воздействий в сельском хозяйстве, предопределил разнообразие применяемых
методов исследования конкретных вопросов. В то же врем£ применяются
общие методы . исследования машин и их элементов, позволяющие найти единый
подход к оценке процессов и явлений изменения их состояния, установить
взаимосвязь между различными аспектами проблемы. Применение с этой целью
основных положений марксистской диалектики дает возможность изучить, хотя и в
общих чертах, процесс перехода машины и ее агрегатов из работоспособного
состояния в неработоспособное. .При этом все материальные элементы машин и
явления их изнашивания рассматриваются во взаимосвязи, с учетом непрерывного
изменения состояния элементов, что позволило выдвинуть новое понятие о
возникдовении и развитии в механизмах и системах машин так называемых
внутренних возмущений и с помощью этого понятия более подробно объяснить
природу и сущность процессов взаимодействия элементов машин, представить эти
процессы в динамике.
Так, в работе делается попытка разработать метек
ды оценки ремонта в комплексе и в целом на машины, как это
бывает в реальных условиях эксплуатации, определить обобщенное воздействие
факторов в .синтезированном вие, чтобы затем исследовать влияние конкретных
факторов порознь.
Комплексное рассмотрение системы: человек — машина —
окружающая среда предопределило необходимость исследовать изменение состояния
машин в виде единого процесса: убыли — возобновления их годности.
В основу исследования процесса убыли — возобновления
годности, а также и ресурса машин положены ранее полученные разными
исследователями экспериментальные данные качественно-количественных изменений
состояния их элементов. Учтено, что в связи с неоднородностью старения любой
машины и неравными ресурсами ее элементов накопление количественных
показателей (изнашивание) в процессе использования, приводящее кизменению
качества элементов, происходит с наработкой неравномерно. Это потребовало
особого дифференцированного подхода при разработке способов возобновления
годности машин и методов-контроля скорости изнашивания и текущего состояния
их элементов.
Наконец, при исследовании применяется научная абстракция
наблюдаемых объектов, которую диалектический материализм рассматривает как,
специфический способ отражения материальной действительности. Абстракция с
помощью логических схем, блрч- ных, графических и других моделей,
представление машин с точки зрения изнашивания как вероятностных систем и т.
д. позволяет познавать исследуемые объекты и протекающие в них процессы
глубже, полнее, с меньшими затратами времени и средств, поскольку применяемые
при этом приемы не искажают сущности и природы процессов изнашивания и
восстановления работоспособности машин.
В данном случае целесообразно применение системного метода
исследования.
Сущность системного метода в таком подходе к объектам
исследования, когда они рассматриваются как состоящие из множества
взаимосвязанных элементов, представляющие собой единые целостные образования,
способные выполнять заданные функции.
Современные тракторы и другие сельскохозяйственные машины
в связи со сложностью их конструкций, многочисленностью и упорядоченностью
действия элементов й благодаря общей целостности, характеризующейся
выполнением заданной функции, могут рассматриваться в качестве типичных
образцов системных объектов.
Формирование системного взгляда на исследуемый объект
закладывается именно на основе идеи его целостности и сложной
организованности, они характеризуются такими его показателями, как общее
строение, поведение и функционирование.
Гносеологические особенности системного исследования
состоят в том, что общая теория систем, не исключая анализа системных
объектов, считает главным в их исследовании синтез, который является исходным
принципом выработки соответствующих выводов и принятия решений.
В изучаемой технической системе (машиносисте- ме)
определяются главные признаки, отражающие сущность ее основных свойств. В
частности, подразумевается, что строение машиносистемы характеризуется ее
структурой, то есть количеством, блочностью и способом соединения элементов в
конструктивной последовательности. Поведение машины определяется комплексными
свойствами долговечности, ее элементов, качество функционирования —
показателями безотказности и т. д.
В исследованиях машиносистем, имеющих различные цели, в
качестве начальных элементов могут приниматься разные неделимее единицы.,При
исследовании технического состояния машин, например неделимыми элементами в
одних случаях нами принимаются агрегаты и узлы (в тракторах—двигатель,
коробка передач и др.), в других — детали, сопряжения и т.д. При исследовании
состояния деталей машин неделимыми элементами могут считаться их отдельные
части: плоскости, цилиндрические поверхности, зубья, шлицы и т. д. Чтобы
машина выполняла заданную функцию, ее элементы должны быть в определенных
отношениях или так называемых системообразующих связях между собой,
обеспечивающих их упорядоченное действие.
Все -множество системообразующих связей для целей нашего
исследования можно разделить на три основных вида связи: строения, состояния
и функционирования. Под связями строения понимаются определенные исходные
конструктивно-технологические свойства машин, отражающие их первоначальное
качество, и показатели эксплуатационной надежности, Они характеризуют
конструктивную основу машин: взаимное геометрически обусловленное
расположение элементов, виды их сопряжений, способы взаимодействия элементов,
такие, как способы регулировки взаимодействующих элементов, виды и способы
смазки, антикоррозионных предохранений и т.д.
Связи строения отражают статическую характеристику
конкретных машин, так как они не изменяются во времени эксплуатации под
действием внешних и внутренних факторов.
Изменение связей строения может происходить лишь в случае
модернизации элементов машин, направленной на улучшение их служебных свойств
или совершенствование конструкции. -
Связи состояния машин отражают свойство долговечности
элементов и характеризуют пригодность (степень способности) элементов и
технической системы в целом выполнять заданную функцию в данный и последующий
моменты времени.
Связи состояния определяют динамическую характеристику
машин, начиная с некоторых исходных значений параметров до предельных
значений их в конкретный момент времени. Характер изменения состояния
элементов от исходного до предельного значений принято называть поведением
технической системы.
Исходные конструктивно-технологические параметры состояния
элементов новых и отремонтированных машин в зависимости of условий и
технического уровня производства, применения в машиностроении я при ремонте
взаимозаменяемости элементов и системы допусков могут изменяться в некоторых
прёде- лах. Поэтому они рассматриваются случайными величинами и
характеризуются соответствующими функциями распределения вероятностей.
При использовании машин их состояние определяется не
непрерывно, а на концах дискретных интервалов времени длиной т (неделя,
месяц). Поэтому решения об управлении, возникающем при разных ситуациях,
могут приниматься только в конце каждого интервала времени, а величину т
можно рассматривать как дискретную переменную.
Обыкновенно вероятность перехода машины из одного
состояния в другое Мц зависит от дискретной переменной т, условий
использования и от предыстории (качество ремонта, изготовления),
характеризующей состояние машины.
Числовые характеристики выходных переменных величин для
статической оценки состояния машин — математическое ожидание, дисперсия и
коэффициент вариации — могут быть определены стендовыми и эксплуатационными
испытаниями, диагностированием, микрометражом или другими способами
технического контроля состояния элементов машины.
|