СОЗДАНИЕ СИСТЕМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА РЕМОНТА МАШИН

 

Коган Б.И., Бочарников С.А., Черныш А.П. (КемГСХИ, Кемерово, РФ)

 

For the construction of the system it is necessary to carry out the works on ordering of restoring elements with the identified parameters of quality of their functional surfaces determined by the conditions of operation, the analysis of reliability of contacting surfaces, choice interaction establishment of restoration methods. The results are offered to be issued as a database, that will allow the user to predict failures, to choose the form of organization and methods of restoration to a serviceability, to estimate parameters of machines qualities and expense.

 

Несмотря на большой опыт организации ремонта машин различного назначения, применения различных методов и средств диагностики, восстановления и поддержания работоспособности машин, отсутствует научно обоснованная система выбора или формирования технологических ремонтных блоков (ТРБ)[1] с учетом условий эксплуатации и конструктивно-технологических, кинематических особенностей механизмов, сборочных единиц и деталей.

Очень важно создать модель эксплуатации механизма с идентификацией упругих и тепловых перемещений, вибраций, остаточных напряжений, закономерностей изнашивания и установить их влияние на функциональные параметры размерных и кинематических цепей. Попытки решить эту задачу сделаны П.А. Дружинским [4] (механические цепи с учетом, в качестве составляющих звеньев, массы, момента инерции, сопротивления, упругости, силы, скорости) и Б.М. Базровым (представление машины в виде совокупности координатных систем с наложенными на них связями) [2].

Отсутствие систематизации структурных элементов объектов ремонта не позволяло создать научные основы для формирования совокупностей предметов производства, тождественных по конструкторским и технологическим критериям, обосновать оптимальную структуру технологического оборудования, исходя из задач обеспечения точности функциональных параметров, производительности, гибкости производства.

Большое теоретическое и практическое значение имеет применение в системе технологического обеспечения качества ремонта машин (ТОКМ) классификатора кинематических пар, разработанного проф. Л.Т. Дворниковым и Э.Я. Живаго [3] и концепций модульной технологии, сформулированных профессором Б.М. Базровым [1].

Для построения системы ТОКМ, в соответствии с предложенной авторами концепцией, необходимо выполнить работы по систематизации изнашиваемых и восстанавливаемых элементов кинематических пар и неподвижных сопряжений с идентифицированными параметрами качества их функциональных поверхностей, определяемыми условиями эксплуатации, анализу надежности контактирующих поверхностей, выявлению пассивных связей, установлению закономерностей (или объективных условий) выбора методов восстановления и последующей обработки и созданию соответствующих технологических блоков. Для каждого технологического блока формируется технологический модуль – совокупность специального технологического оборудования, оснастки и оргтехники и образуется банк идентифицированных модулей.

Сущность предлагаемого подхода к решению задачи технологического обеспечения качества ремонта (ТОКР) заключается в:

-         создании функциональной модели машины, механизма, кинематической пары с указанием действующих сил и условий среды, вызывающих износ и отказы;

-         систематизации структурных элементов (деталей, сборочных единиц и кинематических пар), подвергаемых восстановлению в процессе ремонта, собираемых и испытываемых с учетом условий эксплуатации и видов отказов;

-         установлении закономерностей выбора методов и средств восстановления работоспособности и повышения надежности (компьютерная программа);

-         разработке и реализации концепций модульной технологии ремонта.

Система может быть представлена в виде трехмерной базы данных. Первой координатой базы данных является вид отказа, второй – перечень модулей поверхностей, третьей – показатели качества поверхности (рис. 1).

 

Рисунок 1 – Общий вид структуры базы данных технологий восстановления

 

Пользователю такой базы данных необходимо заполнить три поля, соответствующие каждой координате. Разумеется, не все ячейки окажутся заняты, так как не каждому модулю поверхности может соответствовать каждый вид износа или показатель качества. Это же справедливо для других координат. При вводе соответствующих параметров может отображаться несколько технологий восстановления или упрочнения. Тогда выбор будет осуществляться пользователем на основании имеющихся технологических средств и по критериям экономичности.

В качестве примера на рис. 2 показана структурная схема культиваторной лапы с индексами характерных отказов: И – износ; Д – деформация; Т – трещины и изломы.

Таким образом, на первом этапе работы по системе ТОКР выделяются и индексируются виды отказов, на втором – модули поверхностей по видам отказов, на третьем – определяются необходимые технологические ремонтные блоки (на примере сельскохозяйственных машин).

б

 

а

Рисунок 2 – Представление культиваторной лапы в виде:

а) эскиза с указанием отказов; б) структурной схемы отказов:

МИ – модуль поверхностей изнашиваемых; МТ – модуль поверхностей с изломами и трещинами; МД – модуль поверхностей деформируемых

 

Результаты предлагается оформить в виде логической таблицы (по типу таблицы Д.И. Менделеева) и компьютерной программы, которые позволят пользователю прогнозировать отказы (по времени и видам), выбирать форму организации и методы восстановления работоспособности, оценивать показатели качества машин (назначения, надежности, технологичности) и затраты.

 

Литература

1.   Базров Б.М. Модульная технология в машиностроении. – М.: Машиностроение, 2001. 368 с.

2.   Базров Б.М. Расчет точности машин на ЭВМ. – М.: Машиностроение, 1984. –256 с.

3.   Дворников Л.Т., Живаго Э.Я. Основы теории кинематических пар. – Новокузнецк, СибГИУ, 1999. –102 с.

4.   Дружинский П.А. Механические цепи. – Л.: Машиностроение, 1997. – 238 с.

5.   Коган Б.И. Технологическое обеспечение качества производства горных машин и инструментов. – Кемерово.: Кузбассвузиздат, 1996. –258 с.

6.   Коган Б.И., Мяленко В.И, Черныш А.П. Конструкторско-технологическое обеспечение надежности сельскохозяйственных машин. – Кемерово.: Кузбассвузиздат, 2004. – 140 с.