«Оперативный контроль потерь топливно-смазочных материалов при техническом обслуживании тракторов в АПК»

Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0
Горбунова Татьяна Леонидовна
Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Введение ……………………………………………………………………………………………………. 5
Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследования ……………………………………. 9
1.1 Классификация потерь топливно-смазочных материалов при техническом
обслуживании тракторов ……………………………………………………………………………. 9
1.2 Анализ методов и средств контроля потерь топливно-смазочных
материалов при техническом обслуживании тракторов …………………………….. 13
1.3 Методы и средства учёта потерь топливно-смазочных материалов ……… 15
Глава 2. Теоретическое обоснование оперативного контроля потерь
топливно-смазочных материалов при техническом обслуживании тракторов
………………………………………………………………………………………………………………… 19
2.1 Формализация процесса обслуживания тракторов с учетом потерь
топливно-смазочных материалов ……………………………………………………………… 19
2.2 Показатели процесса технического обслуживания тракторов ………………. 21
и его математическое описание ………………………………………………………………… 21
2.3 Моделирование массы потерь топливно-смазочных материалов………….. 25
при техническом обслуживании тракторов ……………………………………………….. 25
2.4 Обоснование и математическое описание сравнительной базы для
формирования математической модели ……………………………………………………. 29
2.5 Математическая модель оценки потерь топливно-смазочных материалов
при выполнении технического обслуживания тракторов …………………………… 32
2.5.1 Математическая модель на основе определительных статистических
испытаний контролируемой тракторов в процессе технического
обслуживания ………………………………………………………………………………………….. 32
2.5.2 Математическая модель на основе статистических испытаний в
процессе технического обслуживания контролируемой тракторов и тракторов
с наименьшими потерями топливно-смазочных материалов ……………………… 34
2.5.3 Математическая модель на основе учёта количества смазочно-
заправочных операций контролируемой тракторов и тракторов с их
наименьшим количеством ………………………………………………………………………… 37
Глава 3. Методика экспериментального исследования ……………………………… 49
3.1 Программа экспериментального исследования ……………………………………. 49
3.2 Разработка способов оперативного контроля величины потерь топливно-
смазочных материалов при техническом обслуживании тракторов. ………….. 51
3.3 Сравнительные испытания способов определения количества топливно-
смазочных материалов на экране ……………………………………………………………… 59
3.4 Методика проведения оперативного контроля величины потерь топливно-
смазочных материалов при техническом обслуживании тракторов в
стационарных и полевых условиях. ………………………………………………………….. 62
3.5 Методика оценки погрешностей экспериментальных исследований ……. 69
3.6 Основные технические средства для оценки величины потерь ТО
тракторов …………………………………………………………………………………………………. 72
3.7 Место проведения экспериментальных исследований …………………………. 77
Глава 4. Результаты экспериментальных исследований и анализ ………………. 78
4.1 Результаты экспериментальной проверки способа оперативного контроля
величины потерь топливно-смазочных материалов на экране …………………… 78
4.2 Результаты сравнительных испытаний способов определения количества
потерь топливно-смазочных материалов на экране …………………………………… 86
4.3 Результаты определения и статистической оценки метода оперативного
контроля величины потерь топливно-смазочных материалов при техническом
обслуживании тракторов в стационарных…………………………………………………. 91
и полевых условиях………………………………………………………………………………….. 91
5 Экономический эффект от внедрения мероприятий по контролю потерь
ТСМ ………………………………………………………………………………………………………. 108
Заключение ……………………………………………………………………………………………. 111
Список сокращений и условных обозначений …………………………………………. 113
Список принятых терминов ……………………………………………………………………. 115
Список литературы ………………………………………………………………………………… 117
Приложения …………………………………………………………………………………………… 135
Приложение А ……………………………………………………………………………………….. 135
Приложение Б ………………………………………………………………………………………… 142
Приложение В………………………………………………………………………………………… 150

Во введении отражены актуальность темы, степень её разработанности,
цели и задачи, научная новизна, теоретическая и практическая значимость
работы, методология и методы исследования, положения, выносимые на
защиту, а также степень достоверности и апробации результатов.
В первой главе «Состояние вопроса и задачи исследования»
представлены ТСМ и их возможные потери при ТО машин в сельском
хозяйстве, приведены существующие методы и средства контроля и оценки
потерь ТСМ, проанализированы НИР по совершенствованию этих методов и
средств.
Исследованием проблем ТО машин в сельском хозяйстве занимались
многие ведущие ученые нашей страны. Научные основы ТО машин
сельскохозяйственного назначенния созданы трудами В.А. Аллилуева, Г.В.
Веденяпина, С.А. Иофинова, А.В. Ленского, В.М. Лившица, В.М. Михлина,
А.И. Селиванова, А.П. Соломкина, К.Ю. Скибневского, И.П. Терских, С.С.
Черепанова, В.И. Черноиванова и др. Значительный вклад в разработку
технологии ТО внесли: В.В. Альт, Д.М. Воронин, И.П. Добролюбов, А.П.
Картошкин, Г.М. Крохта, Л.И. Кушнарев, С.Л. Никитченко, А.М. Плаксин,
П.В. Привалов, Е.А. Пучин, Г.В. Редреев, В.А. Семейкин, А.П. Уткин и др.
По совершенствованию технологии и средств ТО машин ведут работу
ФГБНУ ФНАЦ ВИМ и СФНЦА РАН, а также многие высшие учебные
заведения. Вместе с тем до настоящего времени еще недостаточно изучены
многие вопросы, касающиеся качества ТО с учетом новых требований ГОСТ
20793-2009 в части охраны окружающей среды (ООС), которые напрямую
связаны с потерями ТСМ.
Топливно-смазочные материалы – дизельное моторное топливо, свежие
моторные, трансмиссионные, гидравлические масла, а также специальные
жидкости. Они обладают свойством текучести, а это физически
обуславливает возможность их пролива, что и является потерями. С другой
стороны, потери ТСМ – это расходы ТСМ при ТО, которые не
предусмотрены руководством по эксплуатации (РЭ) машины, но могут
возникнуть в случае отказа человеко-машинной системы (ЧМС). Отказ ЧМС
при ТО – это событие, вследствие которого возникают потери ТСМ в любой
форме. Структура возможных потерь ТСМ представлена на рисунке 1.

Потери ТСМ при отказе системы ЧМС

При доливке иПри ТОПри исполь-
замене масла втопливныхзовании ДТ в
корпусах машинсистемкачестве МЖ

Экономический ущерб от потерь ТСМ

Рисунок 1 – Схема видов потерь ТСМ при ТО машин

С учётом значительного объёма восполняемых и заменяемых рабочих
жидкостей (трансмиссионных и моторных масел) при ТО существенно
возникает риск их потерь.
Потери ТСМ при доливке и замене масла в агрегатах тракторов
обусловлены их проливом мимо горловины (заправочной воронки) или
переливом масла в воронку.
Потери ТСМ при ТО
топливных систем возможны
при заправке трактора в
процессе ЕТО.
Распределениепотерь
ТСМ при ТО тракторов
показано на рисунке 2.
Контроль потерь ТСМ
осуществитьтехнически
Рисунок 2 – Средние потери ТСМ за циклдостаточно сложно. Потери
ТО трактороввозникают,во-первых,
вследствиенедостаточной
надёжности устройств, во-вторых, по причине слабой приспособленности
машин к ТО, в-третьих, из-за ошибок и низкой технической культуры
оператора, и в-четвертых, из-за несоответствия условий труда требованиям
технической безопасности.
Суммарный ущерб от потерь ТСМ У ТСМ в общем виде (Рисунок 1) –
У ТСМ = У М + У Пmin(1)
где У М , У П – ущерб от потерь ТСМ вследствие отказов системы ЧМС и
устранения последствий этих отказов.
Таким образом, результаты изучения НИР, анализа РЭ и наблюдений
показывают, что потери ТСМ при ТО тракторов возможны по многим
причинам. Они приводят к дополнительным расходам ТСМ на ТО, затратам
труда, а также к потерям от простоев машин при устранении последствий
отказов. Все это обуславливает необходимость проведения исследований по
совершенствованию методов и технических средств контроля потерь ТСМ
при ТО машин.
Вторая глава «Теоретическое обоснование оперативного контроля
потерь топливно-смазочных материалов при техническом обслуживании
машин» посвящена разработке математической модели функционирования
процесса ТО с учётом потерь ТСМ при его реализации, позволяющей решать
поставленные задачи.
Математическая модель может быть формализована следующим
образом. На объект воздействует несколько факторов, характеризующих
потери ТСМ при ТО. При этом реакция факторов характеризуется одним
показателем – коэффициентом потерь ТСМ. В соответствии с рисунком 3
такой характер взаимодействия может быть описан многомерно-одномерной
схемой с входными ( х1 , х 2 , х3 , … хi ) и выходными ( у ) сигналами
исследуемого объекта S. В этом случае задача моделирования состоит в
построении вход-выходного отображения, задающего математическую
(количественную) зависимость между двумя пространствами функций,
элементами которых являются входные и выходные сигналы.

Рисунок 3 – Формализованная
модель процесса контроля потерь
SТСМ при ТО тракторов
(обозначения в тексте)

В общем виде коэффициент потерь ТСМ может быть определён по
аналогии с уровнем качества продукции –
X Иij
К ij =,(2)
X Дij
где К ij – коэффициент потерь по j-виду ТСМ при выполнении i-вида
обслуживающего воздействия (операции ТО); Х Иij , Х Дij – соответствующее
измеренное и допускаемое значение потерь ТСМ. Если известны К Пij и Х Дij ,
то из (2) представляется возможным найти Х Иij –
Х Иij = К ij Х Дij .(3)
На втором этапе были определены удельные показатели процесса за
цикл ТО с учетом их показателей по видам ТО:
Х EOjХ Т1 jХ Т2jХ Т3j
X qEOj =, (4)X qТ 1 j =, (5)X qТ 2 j =, (6)X qТ 3 j =, (7)
 ЕО Т1Т2Т3
где X qEOj , X qТ 1 j , X qТ 2 j , X qТ 3 j – средние удельные значения показателя по j –
виду потерь ТСМ при ЕТО, ТО-1, ТО-2 и ТО-3; X EOj , X T 1 j , X T 2 j , X T 3 j –
математические ожидания показателя по j-виду потерь ТСМ при реализации
этих же видов ТО;  ЕО ,  Т 1 ,  Т 2 ,  Т 3 – наработка машины между ЕТО,
периодичность ТО-1, ТО-2 и ТО-3. При известных X qEOj (4), X qТ 1 j (5), X qТ 2 j
(6), X qТ 3 j (7) путём простого суммирования представляется возможным
получить удельные суммарные показатели за цикл ТО X qЦ –
Х EOjХ Т1 jХ Т2jХ Т3j
X qЦ =+++.(8)
 ЕО Т1Т2Т3
Следующий этап – математическое описание сравнительной базы для
формирования математической модели, что сделано на основе теории
вероятностей. Сравнительная база – это значения показателей, которые могут
быть признаны допускаемые. Итак, приняв, что события, связанные с
проливом ТСМ (например, потери ТСМ при ТО какого-либо вида) наиболее
ближе согласуются с законом Гаусса и применяя статистический метод, из
рисунка 4 можно записать
V Д = V – 3 V ,(9)
где V и  V – математическое ожидание и среднее квадратическое отклонение
случайной величины потерь ТСМ V . В результате будет найдена
сравнительная база V Д при доверительной вероятности, равной не менее 0,99.
Принимая во внимание зависимость (9) и (4)-(7), можно записать
допускаемые базовые значения удельных суммарных потерь ТСМ по всем
видам ТО (на примере ЕТО):
X EOj  3 X EOj
Х БqЕОj =,(10)
 ЕО
где Х БqЕОj – допускаемое базовое значение удельного суммарного показателя
по j-му виду потерь ТСМ при ЕТО; X EOj ,  X EOj – математическое ожидание и
среднее квадратическое отклонение того же показателя.
Учитывая (10), по аналогии с (8) получим
X EOj  3 X EOjX T 1 j  3 X T 1 jX T 2 j  3 X T 2 jX T 3 j  3 X T 3 j
Х БqЦj =+++, (11)
 ЕО T1T2T3
где Х БqЦj – допускаемое базовое значение удельного суммарного показателя
по j-виду ТСМ за цикл ТО, кратный ТО-3.
Рисунок 4 – Определение сравни-
тельной базы для оценки потерь
ТСМ: f (V ) , V ,  V – дифференциаль-
ная функция плотности распре-
деления, математическое ожидание
и среднее квадратическое откло-
нение случайной величины V
V

Тогда математическая модель процесса ТО с учётом потерь ТСМ будет
иметь вид:
КККК
М ЕОМ Т1М Т2М Т3

 EO T1T2T3
К1 =КККК
(12)
МЕО 3КМТ1 3КМТ2 3КМТ3 3К
М ЕО
М Т1
МТ2
МТ3

 EO T1T2T3
KKKKK
при граничных условиях MEO≥ 0, MT1≥ 0, MT2≥ 0, MT3≥ 0, 3  М < M EO , К ЕО 3  М < M T 1 , 3  М < M T 2 , 3  М < M T 3 ,  ЕО > 0,  Т 1 > 0,  Т 2 > 0,  Т 3 > 0;
KKK
ККК
Т1Т2Т3

где К 1 – коэффициент потерь ТСМ за цикл ТО, полученный на основе
К
определительных статистических испытаний контролируемой машины; M EO ,
ККК
M T 1 , M T 2 , M T 3 – математические ожидания потерь всех видов ТСМ
контролируемой машины при выполнении ЕТО, ТО-1, ТО-2 и ТО-3;  М ,К
ЕО

КККК
К
М Т1
,  М ,  М – средние квадратические отклонения M EO , M T 1 , M T 2 и M T 3 .
КК
Т2Т3

Вариант математической модели на основе статистических испытаний
контролируемой машины и машины с наименьшими потерями ТСМ:
KKKK
M EOM T1M T2M T3

 EO T1T2T3
К2 =AAAA
(13)
MMMM T3

EOT1T2

 EO T1T2T3
KKKKAA
при граничных условиях M ≥ 0, M ≥ 0, M T 2 ≥ 0, M T 3 ≥ 0, M EO ≥ 0, M T 1 ≥
EOT1

0, M T 2 ≥ 0, M T 3 ≥ 0,  ЕО > 0,  Т 1 > 0,  Т 2 > 0,  Т 3 > 0;
AA

где К 2 – коэффициент потерь ТСМ за цикл ТО, полученный при сравнении
показателей контролируемой машины и ее аналога с наименьшими потерями
AAAA
ТСМ; M EO , M T 1 , M T 2 , M T 3 – математические ожидания потерь всех видов
ТСМ по машине-аналогу.
Вариант математической модели на основе учёта количества смазочно-
заправочных операций (СЗО) контролируемой машины и машины с их
наименьшим количеством:
K
n EOnTK1nTK2nTK3

 EO T1T2T3
К3 =A
(14)
nnA
nA
nTA3
EO
T1
T2

 EO T1T2T3
при граничных условиях n EOK
≥ 0, nTK1 ≥ 0, nTK2 ≥ 0, nTK3 ≥ 0, n EOA
≥ 0, nTA1 ≥ 0, nTA2
≥ 0, nTA3 ≥ 0,  ЕО > 0,  Т 1 > 0,  Т 2 > 0,  Т 3 > 0;
где К 3 – коэффициент потерь ТСМ за цикл ТО, полученный при сравнении
числа СЗО контролируемой машины и ее аналога; n EOA
, nTA1 , nTA2 , nTA3 ; n EO
K
, nTK1 ,
nTK2 , nTK3 – число СЗО при ЕТО, ТО-1, ТО-2 и ТО-3 машины-аналога,
имеющей наименьшие потери ТСМ при ТО или наименьшее число СЗО, и
контролируемой машины.
При известных К 1 , К 2 и К 3 в соответствии с уравнением (3)
представляется возможным определить измеренные или контролируемые
значения потерь ТСМ при ТО машин по формулам, например, за цикл ТО,
кратный ТО-3:
М qЦ = К 1 M qД , (15)М qЦ = К 2 M qД , (16)М qЦ = К 3 M qД , (17)
где М qЦ – удельные суммарные потери ТСМ за цикл ТО, кг/моточ; M qД –
удельные суммарные допускаемые значения потерь ТСМ за цикл ТО,
кг/моточ.
Теперь перейдем к задаче обоснования и разработке методов
оперативного контроля потерь ТСМ и технических средств для их
осуществления при ТО тракторов.
При обосновании методов полагаем, что в качестве ТСМ используют
дизельное моторное топливо, свежие моторные, трансмиссионные,
гидравлические масла, а также специальные жидкости. Поэтому потери ТСМ
возможны при операциях, связанных с заменой и пополнением их уровней в
соответствующих ёмкостях трактора. Следовательно, в качестве таких
операций нужно принимать во внимание те, которые предусмотрены к
выполнению при ТО тракторов в соответствии с их руководством по
эксплуатации.
Техническими средствами, предлагаемыми для измерения потерь ТСМ,
нами рассматривается специальный экран-фиксатор, устанавливаемый под
трактором в месте предполагаемой потери жидкости, а также средство
измерения массы. Помимо этого, экран-фиксатор образует пятна, измерением
которых и определяются их значения. После проведения ТО производят
оценку наличия пятен на экране, образовавшихся от попадания на него
материалов при обслуживании. В работе представлено описание процедуры
измерения потерь ТСМ.
Суммарные потери ТСМ при ТО машины М  за произвольный период
наработки  :
М  = К 1 M qД  , (18) М  = К 2 M qД  , (19) М  = К 3 M qД  (20)
Полученные результаты теоретического исследования были положены
в основу экспериментальных исследований.
В третьей главе «Методика экспериментального исследования»
изложена программа экспериментального исследования и методики:
экспериментальной проверки способов оперативного контроля потерь ТСМ
при ТО тракторов, их сравнительных испытаний, оперативного контроля
потерь ТСМ при ТО тракторов в стационарных и полевых условиях. В
качестве основного технического средства контроля потерь ТСМ был принят
экран-фиксатор (Рисунок 5).
В методике экспериментальной проверки способа определения
количества ТСМ на экране предусмотрена проверка на его
функционирование, а также проверка и уточнение условий его применения.
Методика включала: условия проверки, технические средства для
определения количества ТСМ, повторность измерений и объем испытаний, а
также критерии функционирования объектов.

Рисунок 5 – Экран
для фиксации ТСМ
(установлен под
трактором МТЗ-80)

Методика сравнительных испытаний включает: указание способов
определения количества ТСМ на экране, условия и объем испытаний,
порядок их проведения, учёта потерь ТСМ в базе данных, а также
математическую обработку экспериментальных данных с целью получения
статистических оценок по погрешности и трудоёмкости. Определение
количества ТСМ на экране представлено в двух вариантах: по удельной
массе ТСМ в пятне на экране (способ А) и по изменению массы экрана
(способ Б). Повторность измерений – не менее трёх. Объем испытаний при
доверительной вероятности 0,95 и относительной погрешности 0,1 – не менее
16.
В методике определения показателей потерь ТСМ при ТО тракторов в
стационарных и полевых условиях и их статистической оценки изложен
порядок получения экспериментальных данных и сравнительных
производственных испытаний на погрешность экспериментально-расчетного
и расчетного методов определения коэффициентов потерь ТСМ при
обслуживании тракторов МТЗ-80, МТЗ-1221, К-744Р и Агромаш-90ТГ. При
этом в качестве сравнительной базы приняты данные по трактору МТЗ-80.
Методика включает в себя: указание методов определения показателей
потерь ТСМ при ТО машин, математический аппарат для их оценки,
исходные данные и источники получения, объем и условия испытаний, а
также порядок проведения испытаний и обработки экспериментальных
данных.
Обработка экспериментальных данных осуществлялась с помощью
теории вероятностей и математической статистики, теории измерений и
ошибок, анализа и синтеза, а также методов планирования эксперимента – с
применением программ «Ехсеl» и «Статистика».
В четвертой главе «Экспериментальные исследования и их
результаты» представлены результаты: экспериментальной проверки и
сравнительных испытаний способов определения количества ТСМ на экране,
определения и статистической оценки показателей контроля потерь ТСМ при
ТО тракторов в стационарных и полевых условиях.
Экспериментальная проверка способов определения количества ТСМ
на экране А (по удельной массе ТСМ в пятне на экране) и Б (по изменению
массы экрана) была проведена в лаборатории кафедры ЭМТП, БЖД и ПО
Иркутского ГАУ. Фрагменты оценки показаны на рисунке 6.

аб
а – измерение площади пятна, б – взвешивание свернутых листов экрана на весах ВК-600

Рисунок 6 – Фрагменты экспериментальной проверки способов
определения ТСМ на экране

При этом были получены сравнительные результаты. Способ А не
отвечает требованиям по продолжительности выдержки пятна (его размеры
не стабилизируются в течение 1 ч), а также по погрешности определения
удельной массы материала в пятне (относительная погрешность составляет
более 40 %, что больше допускаемой погрешности 5 %). Кроме того, при
реализации данного способа ограничена возможность измерения площади
пятна измерительным прибором после его выдержки (Рисунок 6а). При этом
по герметичности экран соответствует требованию: протекание ТСМ через
экран не наблюдается. Следует считать, что этот способ не отвечает
предъявляемым требованиям. Вместе с тем он может быть применён на
практике, если продолжительность выдержки пятна повысить, но это
приведёт к увеличению трудоёмкости исследования. Способ Б отвечает
предъявляемым требованиям, за исключением пункта «продолжительность
выдержки пятна» при условии, что могут оставаться материалы в виде
жидкости, не впитавшейся в экран. Однако этот недостаток не является
существенным, поскольку материал сохраняется на экране. В результате
установлено, что наиболее предпочтительным является способ Б.
Результаты сравнительных испытаний способов оценки потерь ТСМ
на экране представлены на рисунке 7, где линиям 1 и 2 соответствуют
способы А и Б. Сравнительные испытания способов А и Б показывают
следующее. Относительная погрешность  определения массы ТСМ на
экране по способу А не превышает 2 %, что в 5 раз меньше, чем по способу Б
(Рисунок 7).
 (%)10
 = 0,17V + 8,4125
R² = 0,6499
5
2 = 0,2205V + 0,2204
R² = 0,9775
306090120150180210240
V, мл

1, 2 – способы А и Б определения массы по удельной массе материала в пятне на экране и
по изменению массы экрана.

Рисунок 7 – Изменение относительной погрешности  (%) определения массы
материала на экране в зависимости от объема V капли ТСМ
(точки – экспериментальные данные)

Это объясняется небольшой погрешностью весов в сравнении с
существенной относительной погрешностью (более 40 %) определения
удельной массы материала в пятне. Трудоёмкость реализации способа по
изменению массы экрана – 0,02 чел.-ч (1,2 чел.-мин), что почти в 12 раз
меньше трудоёмкости способа на основе учёта удельной массы материала в
пятне (Рисунок 8). Это обусловлено большой трудоёмкостью измерения
площади пятна ТСМ на экране.
Т,
чел.-ч
1Т = 6,6057V + 0,8467
25R² = 0,9916
10Т = 0,6657V + 1,9867
R² = 0,8139
4080120160200
V, мл

1, 2 – способы определения массы по удельной массе материала в пятне на экране и по
изменению массы экрана

Рисунок 8 – Изменение трудоемкости Т определения массы материала на экране
в зависимости от объема V капли (точки – экспериментальные данные)

Статистические испытания по определению показателей потерь ТСМ
были проведены в стационарных и полевых условиях, в ходе которых на
первом этапе были получены суммарные массы потерь ТСМ при ЕТО, ТО-1,
ТО-2 и ТО-3 тракторов МТЗ-80, МТЗ-1221, К-744Р и Агромаш-90ТГ в
стационарных и полевых условиях (Рисунки 9, 10 и 11).
f(m)
0,25000

0,20000
0,15000

0,10000
2´3´4
0,05000

0,00000
0153045607590105120135
m, г
1, 1´ – при ЕТО; 2, 2´- при ТО-1; 3, 3´ – при ТО-2 соответственно в стационарных и
полевых условиях; 4 – при ТО-3 в стационарных условиях

Рисунок 9 – Функции плотности f (m) распределения потерь m ТСМ по видам
ТО трактора МТЗ-80
0,05000
f(m)
0,04000

0,030002
2´3
0,02000
3´4
0,01000

0,00000
0306090120150180210240
m, г

1, 1´ – при ЕТО; 2, 2´- при ТО-1; 3, 3´ – при ТО-2 соответственно в стационарных и
полевых условиях; 4 – при ТО-3 в стационарных условиях

Рисунок 10 – Функции плотности f (m) распределения потерь m ТСМ по видам
ТО трактора К-744Р

f(m) 0,10000

0,05000
2 2´
33´4

0,00000
04080120160200240280320
m, г

1, 1´ – при ЕТО; 2, 2´- при ТО-1; 3, 3´ – при ТО-2 соответственно в стационарных и
полевых условиях; 4 – при ТО-3 в стационарных условиях

Рисунок 11 – Функции плотности f (m) распределения потерь m ТСМ по видам
ТО трактора Агромаш-90ТГ

После чего определены коэффициенты К 2 (13) и результаты обработки
данных представлены в таблице 1. Затем по этим же маркам машин были
вычислены К 3 (14) и их значения сопоставлены с К 2 . Полученные
результаты: закон распределения по критерию Пирсона Р(  2 ) – нормальный;
относительная ошибка определения К 2 – не более 5 % (4,6 %) при
доверительной вероятности  , равной 0,95.
Отклонение К 3 от К 2 не превышает 8 % (7,7 %), что свидетельствует о
возможной применимости расчётного метода оценки потерь ТСМ.

Таблица 1 – Результаты статистической оценки коэффициента потерь ТСМ К 2

Тракторы:
ПоказателиАгромаш-
МТЗ-1221К-744Р
90ТГ
Математическое ожидание К 21,0211,2351,984
Среднее квадратическое отклонение, S0,1370,1480,251
Относительная ошибка  х , %4,64,43,9
Закон распределенияГауссаГауссаГаусса
Критерий согласия Пирсона, Р(  2 )4,754,211,48

В завершение по приведённым результатам статистических испытаний
были вычислены суммарные потери ТСМ за цикл ТО (Таблица 2).

Таблица 2 – Результаты определения суммарных потерь ТСМ M Ц за
цикл ТО тракторов

Показатели:
ТракторыM qД , г/моточМ qЦ , г/моточMЦ , г
К2
МТЗ-801,0001,1701,1701170
МТЗ-12211,0211,1701,1951195
К-7441,2351,1701,4451445
Агромаш-90ТГ1,9841,1702,3212321

Средние потери ТСМ при ТО – трактор МТЗ-80 – 1170 г за цикл, МТЗ-
1221 – 1195 г, К-744– 1445 г, а потери по Агромаш-90ТГ – 2321г.
Расчётный годовой экономический эффект – 1 тыс. руб. на один
физический трактор.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На основе проведенных исследований сформированы следующие
выводы:
1. Установлено, что потери ТСМ при ТО тракторов составляют от 5 до
10 % от общего количества ТСМ, используемого при ТО тракторов.
2. Разработана математическая модель процесса оперативного
контроля потерь, позволяющая количественно оценить величину потерь ТСМ
при ТО тракторов как по результатам статистических испытаний
(экспериментально), так и на основе учёта количества СЗО (расчётный
метод).
В общем виде полученная модель – это коэффициент потерь ТСМ K –
отношениеизмеренныхудельныхсуммарныхпоказателейМИ ,
характеризующих потери ТСМ при ТО (в кг или м3 на моточас), к
соответствующему базовому показателю М Б . При постоянном значении М Б
зависимость К от М И имеет вид: у = кх, где к – коэффициент
пропорциональности, х – аргумент. При этом суммарные потери ТСМ за
некоторый произвольный период наработки машины  в функции от М Б , К
и  в общем виде также имеют зависимость у = кх.
3. Разработаны методы оценки потерь ТСМ с применением выбранных
средств их контроля: один из них – на основе измерения потерь по удельной
массе ТСМ в пятне на экране; другой – по изменению массы экрана.
4. Установлено, что средние потери ТСМ за цикл ТО тракторов (1000
моточасов) составляют: по МТЗ-80 – 1170 г; МТЗ-1221 – 1195 г; К-744Р –
1445 г; Агромаш-90ТГ – 2321 г.
5. Производственная проверка основных результатов исследований
была осуществлена в условиях сельхозпредприятий АО «Сибирская Нива» и
ФГУП «Элита» Иркутской области в 2015-2018 годах. Получены
статистические данные для оценки величины потерь ТСМ и коэффициентов
определения потерь ТСМ при ТО тракторов МТЗ-80, МТЗ-1221, К-744 и
Агромаш-90ТГ.
Произведена статистическая оценка математической модели по
коэффициенту,полученномунаосновесравненияпоказателей
контролируемой машины (МТЗ-1221, К-744Р, Агромаш-90ТГ) и её аналога с
наименьшими потерями ТСМ при ТО (МТЗ-80). Закон распределения
коэффициента потерь ТСМ по критерию Пирсона Р(  2 ) – нормальный;
относительная ошибка его определения – не более 5 % (4,6 %) при
доверительной вероятности  .
Установлено, что относительная погрешность расчётного метода по
отношению к расчетно-экспериментальному не превышает 8 % (7,7 %).
Годовой экономический эффект от применения оперативного контроля
потерь ТСМ при ТО составляет в среднем около 1000 рублей на один
трактор.

Рекомендации производству:
Разработанные методы и технические средства оперативного контроля
потерь ТСМ при ТО тракторов могут быть использованы в предприятиях АПК
и технического сервиса – при ТО тракторов в стационарных и полевых
условиях.
Перспективы дальнейшего развития темы исследования – создание
методов комплексной оценки потерь ТСМ, предусматривающей повышение
точности их оценки.

Актуальность темы. В структуре себестоимости продукции АПК
около 50 % – это затраты на эксплуатацию машинно-тракторного парка
(МТП), в структуре потерь от 5 до 10 % приходится на топливно-смазочные
материалы (ТСМ). Следовательно, снижение затрат труда и средств на
обеспечение работоспособности МТП актуально.
На протяжении многих лет эту проблему решают по различным
направлениям, одно из них – снижение потерь на топливно-смазочные
материалы при техническом обслуживании (ТО) тракторов. Потери ТСМ при
ТО тракторов – это расходы ТСМ, которые не предусмотрены руководством
по эксплуатации, но могут быть в случае отказа человеко-машинной
системы. Они приводят к дополнительным расходам ТСМ на ТО, затратам
труда на устранение последствий отказов, а также к потерям от простоев
тракторов при устранении последствий отказов.
В настоящее время учёт потерь ТСМ при ТО тракторов не проводится,
а их количество неизвестно. Кроме этого, в научно-технической литературе
отсутствуют данные, регламентирующие потери ТСМ. Поэтому возникает
необходимость контроля величины потерь ТСМ, что направлено как на их
снижение, так и на улучшение качества ТО. Однако до настоящего времени
инженерно-технические службы хозяйств АПК не располагают
соответствующими способами и методами контроля. В связи с этим
исследование по обоснованию способов и методов оценки контроля потерь
ТСМ при ТО тракторов являются актуальными, имеют научное и
практическое значение для АПК.
Степень разработанности темы: исследования методов оперативного
контроля потерь проводили в ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, ОАО «НАТИ», ОАО
«НИИАТ» и СФНЦА РАН. Однако до настоящего времени нет
математического аппарата и достоверных методов оценки потерь ТСМ при
ТО тракторов.
Цель исследования – сокращение потерь ТСМ за счёт применения

1. Установлено, что потери ТСМ при ТО тракторов составляют от 5 до
10 % от общего количества ТСМ, используемого при ТО тракторов.
2. Разработана математическая модель процесса оперативного
контроля потерь, позволяющая количественно оценить величину потерь ТСМ
при ТО тракторов как по результатам статистических испытаний
(экспериментально), так и на основе учёта количества СЗО (расчётный
метод).
В общем виде полученная модель – это коэффициент потерь ТСМ К –
отношение измеренных удельных суммарных показателей МИ ,

характеризующих потери ТСМ при ТО (в кг или м3 на моточас), к
соответствующему базовому показателю М Б . При постоянном значении М Б
зависимость К от МИ имеет вид: у = кх, где к – коэффициент
пропорциональности, х – аргумент. При этом суммарные потери ТСМ за
некоторый произвольный период наработки тракторов  в функции от М Б ,
К и  в общем виде также имеют зависимость у = кх.

3. Разработаны методы оценки потерь ТСМ с применением выбранных
средств их контроля: один из них – на основе измерения потерь по удельной
массе ТСМ в пятне на экране; другой – по изменению массы экрана.
4. Установлено, что средние потери ТСМ за цикл ТО тракторов (1000
моточасов) составляют: по МТЗ-80 – 1170 г; МТЗ-1221 – 1195 г; К-744Р –
1445 г; Агромаш-90ТГ – 2321 г.
5. Производственная проверка основных результатов исследований
была осуществлена в условиях сельхозпредприятий АО «Сибирская Нива» и
ФГУП «Элита» Иркутской области в 2015-2018 годах. Получены
статистические данные для оценки величины потерь ТСМ и коэффициентов
определения потерь ТСМ при ТО тракторов МТЗ-80, МТЗ-1221, К-744 и
Агромаш-90ТГ.
Произведена статистическая оценка математической модели по
коэффициенту, полученному на основе сравнения показателей
контролируемых тракторов (МТЗ-1221, К-744Р, Агромаш-90ТГ) и их аналога
с наименьшими потерями ТСМ при ТО (МТЗ-80). Закон распределения
коэффициента потерь ТСМ по критерию Пирсона Р(  2 ) – нормальный;
относительная ошибка его определения – не более 5 % (4,6 %) при
доверительной вероятности  , равной 0,95. Установлено, что относительная
погрешность расчётного метода по отношению к расчетно-
экспериментальному не превышает 8 % (7,7 %).
6. Годовой экономический эффект от применения метода оперативного
контроля составляет в среднем около 1000 рублей на один трактор.

Рекомендации производству:
Разработанный метод и технические средства оперативного контроля
потерь ТСМ при ТО тракторов могут быть использованы в предприятиях АПК
и технического сервиса – при ТО тракторов в стационарных и полевых
условиях.
Перспективы дальнейшего развития темы исследования – создание
методов комплексной оценки потерь ТСМ, предусматривающей повышение
точности их оценки.
Список сокращений и условных обозначений

АПК – агропромышленный комплекс;
МТП – машинно-тракторный парк;
ГПИ – государственные приёмочные испытания;
ООС – охрана окружающей среды;
ТО – техническое обслуживание;
ЕТО – ежесменное техническое обслуживание;
ТО-1, ТО-2, ТО-3 – периодические ТО тракторов: первое, второе, третье;
ТСМ – топливно-смазочные материалы;
СЗО – смазочно-заправочные операции;
ЧМС – человеко-машинная система;
N M – число обслуживаемых тракторов;

 ЕО ,  Т 1 ,  Т 2 ,  Т 3 – наработка тракторов между ЕТО, периодичность ТО-1,

ТО-2 и ТО-3;
 – наработка тракторов за произвольный период времени;
К 1 – коэффициент потерь ТСМ за цикл ТО, полученный на основе

определительных статистических испытаний контролируемой тракторов;
К 2 – коэффициент потерь ТСМ за цикл ТО, полученный при сравнении

показателей контролируемой тракторов и её аналога с наименьшими
потерями ТСМ;
К 3 – коэффициент потерь ТСМ за цикл ТО, полученный при сравнении

числа СЗО контролируемого трактора и его аналога с наименьшими
потерями ТСМ;
К К К К A A A A
M EO , M T 1 , M T 2 , M T 3 ; M EO , M T 1 , M T 2 , M T 3 – математические ожидания

потерь всех видов ТСМ при выполнении ЕТО, ТО-1, ТО-2 и ТО-3
контролируемого трактора и по трактору-аналогу;
M СМ  EO , M СМ T 1 , M СМ T 2 , M СМ T 3 ; M ОМ  EO , M ОМ T 1 , M ОМ T 2 , M ОМ T 3 –
математические ожидания массы потерь свежих и отработанных масел при
ЕТО, ТО-1, ТО-2 и ТО-3;
M ДТ  EO , M ДТ T 1 , M ДТ T 2 , M ДТ T 3 – математические ожидания массы потерь

дизельного топлива при ЕТО, ТО-1, ТО-2 и ТО-3;
К К

М
К , М , М , М
К К К – средние квадратические отклонения M EO , M T 1 ,
ЕО Т1 Т2 Т3

К К
M T2 и M T3 ;
A
n EO , nTA1 , nTA2 , nTA3 ; n EO
K
, nTK1 , nTK2 , nTK3 – число СЗО при ЕТО, ТО-1, ТО-2 и
ТО-3 тракторов-аналога, имеющей наименьшие потери ТСМ при ТО или
наименьшее число СЗО, и контролируемой тракторов;
х ,  , V – математическое ожидание, среднее квадратическое отклонение
и коэффициент вариации случайной величины;
t – квантиль распределения (критерий t) Стьюдента при заданной

доверительной вероятности  ;
и – квантиль нормального распределения

т Н , т В – нижние и верхние доверительные границы;

 Н ,  В – абсолютная ошибка, вычисленная по нижней т Н и верхней т В

доверительной границе;
 Х – среднее значение абсолютной ошибки;

 – предельная абсолютная ошибка;
 – относительная ошибка, %;
mi – масса i-того материала (ТСМ);

Vi – объем i-того материала (ТСМ);

 i – плотность i-того материала (ТСМ), кг/м ;
2
S Пi – площадь пятна i-того материала (ТСМ) в контрольной точке, м ;

п – число наблюдений (пятен) в контрольной точке.
Список принятых терминов

Качество – совокупность свойств и признаков продукции или услуги,
которые влияют на их способность удовлетворять установленные или
предполагаемые потребности [38].
Операция технического обслуживания (ТО) – законченная часть
технического обслуживания изделия, представляющая совокупность
приёмов, выполняемых на одном рабочем месте одним или группой
исполнителей, установленными для выполняемой операции средствами
технического обслуживания [82].
Операции по сливу рабочих жидкостей при техническом обслуживании
тракторов – это работы [36], выполняемые при сливе масла из картерных
полостей, преимущественно, при его замене в процессе ТО, а также при
сливе отстоя топлива из полостей топливных фильтров при их
обслуживании.
Отказ человеко-машинной системы (ЧМС) при ТО – это событие,
вследствие которого возникают потери ТСМ в любой форме.
Оценка уровня качества продукции – совокупность операций, включая
выбор номенклатуры показателей качества оцениваемой продукции,
определение значений этих показателей и сопоставление их с базовыми [32].
Показатели безопасности – показатели качества, характеризующие
особенности изделия, обусловливающие при его использовании безопасность
обслуживающего персонала, а также сопрягаемых и других объектов [82]. По
ГОСТ Р 51898: безопасность – отсутствие недопустимого риска; опасность –
потенциальный источник возникновения ущерба – нанесение физического
повреждения, вреда здоровью людей или вреда имуществу и окружающей
среде. Концепция безопасности: не может быть абсолютной безопасности –
некоторый риск, определенный как остаточный, будет оставаться.
Потери ТСМ при ТО тракторов – это расходы ТСМ при ТО, которые не
предусмотрены руководством по эксплуатации тракторов, но могут быть в
случае отказа ЧМС.
Техническая безопасность ТО – это свойство производственного
оборудования или процесса его применения соответствовать требованиям
безопасности труда, установленным нормативной документацией.
Техническое обслуживание – комплекс операций или операция по
поддержанию работоспособности или исправности изделия при
использовании по назначению, ожидании, хранении и транспортировании
[82].
Топливно-смазочные материалы – свежие и отработанные масла,
заливаемые и сливаемые из корпусов тракторов; а также дизельное топливо
как сливаемое из отстойников и фильтров топливной системы, так и
используемое в качестве моющей жидкости.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Читать

    Читать ««Оперативный контроль потерь топливно-смазочных материалов при техническом обслуживании тракторов в АПК»»

    Публикации автора в научных журналах

    Математическое моделирование безопасности технического обслуживания машин
    В.Н. Хабардин, М.В. Чубарева, А.В.Хабардина, Т.Л. Горбунова, Н.В. Чубарева // Вестник ИрГСХА. – 2–Вып. – С. 105
    Результаты определения коэффициентов весомости экологических параметров на основе экспертных оценок
    В.Н. Хабардин,Т.Л. Горбунова, М.В. Чубарева // Вестник ИрГСХА. – 2– Вып. – С.149
    Особенности развития технического обслуживания машин в современных условиях
    А.В. Хабардина, М.В. Чубарева, Н.В.Чубарева, Т.Л. Горбунова, Н.В. Степанов // Вестник ИрГСХА. – 2– Вып.
    Математическое описание технического обслуживания машин с учетом его надежности
    В.Н. Хабардин, Т.Л.Горбунова // Известия Оренбургского государственного аграрногоуниверситета. – 2– № 1 (87). – С. 124 – Патенты на изобретения Российской Федерации
    Показатели оценки экологической безопасности технического обслуживания машин в полевых условиях
    Т.Л. Горбунова,В.Н. Хабардин, М.В. Чубарева // Экологическая безопасность и перспективыразвития аграрного производства Евразии: материалы международнойнаучно-практ. конференции, посвящённой 60-летию аспирантуры ИрГСХА.(3-5 декабря 2013 г.). – Иркутск: Изд-во ИрГСХА, 2– С. 17
    Анализ операций технического обслуживания тракторов на предмет их технической и экологической опасности
    Т.Л.Горбунова, Н.В. Чубарева, В.Н. Хабардин // Научные исследования иразработки к внедрению в АПК: Материалы международной научно-практ.конференции молодых учёных, посвящённой 70-летию Победы в ВеликойОтчественной Войне и 100-летию со дня рождения А.А Ежевского (15-16апреля 2015 г.). – Иркутск: Изд-во ИрГАУ, 2– С. 195
    Требования экологической безопасности к техническому обслуживанию тракторов в полевых условиях и их соблюдение в практике
    Т.Л. Горбунова, В.Н. Хабардин, М.В. Чубарева // Климат,экология, сельское хозяйство Евразии: Материалы 4-ой международнойнаучно-практ. конференции молодых учёных, посвящённой 70-летиюПобеды в Великой Отечественной Войне и 100-летию со дня рождения А.АЕжевского (27-29 мая 2015 г.). – Иркутск: Изд-во ИрГАУ, 2– С. 134-Учебные пособия и монография

    Помогаем с подготовкой сопроводительных документов

    Совместно разработаем индивидуальный план и выберем тему работы Подробнее
    Помощь в подготовке к кандидатскому экзамену и допуске к нему Подробнее
    Поможем в написании научных статей для публикации в журналах ВАК Подробнее
    Структурируем работу и напишем автореферат Подробнее

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Дарья П. кандидат наук, доцент
    4.9 (20 отзывов)
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных... Читать все
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных исследований, связанных с журналистикой, филологией и литературой
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Анна К. ТГПУ им.ЛН.Толстого 2010, ФИСиГН, выпускник
    4.6 (30 отзывов)
    Я научный сотрудник федерального музея. Подрабатываю написанием студенческих работ уже 7 лет. 3 года назад начала писать диссертации. Работала на фирмы, а так же помог... Читать все
    Я научный сотрудник федерального музея. Подрабатываю написанием студенческих работ уже 7 лет. 3 года назад начала писать диссертации. Работала на фирмы, а так же помогала студентам, вышедшим на меня по рекомендации.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ
    Сергей Н.
    4.8 (40 отзывов)
    Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных с... Читать все
    Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных статей в области экономики.
    #Кандидатские #Магистерские
    56 Выполненных работ
    Петр П. кандидат наук
    4.2 (25 отзывов)
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт напис... Читать все
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт написания магистерских диссертаций. Направление - связь, телекоммуникации, информационная безопасность, информационные технологии, экономика. Пишу научные статьи уровня ВАК и РИНЦ. Работаю техническим директором интернет-провайдера, имею опыт работы ведущим сотрудником отдела информационной безопасности филиала одного из крупнейших банков. Образование - высшее профессиональное (в 2006 году окончил военную Академию связи в г. Санкт-Петербурге), послевузовское профессиональное (в 2018 году окончил аспирантуру Уральского федерального университета). Защитил диссертацию на соискание степени "кандидат технических наук" в 2020 году. В качестве хобби преподаю. Дисциплины - сети ЭВМ и телекоммуникации, информационная безопасность объектов критической информационной инфраструктуры.
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Андрей С. Тверской государственный университет 2011, математический...
    4.7 (82 отзыва)
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на... Читать все
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на продолжение диссертационной работы... Всегда готов помочь! ;)
    #Кандидатские #Магистерские
    164 Выполненных работы
    Шагали Е. УрГЭУ 2007, Экономика, преподаватель
    4.4 (59 отзывов)
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и... Читать все
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и диссертаций, Есть любимые темы - они дешевле обойдутся, ибо в радость)
    #Кандидатские #Магистерские
    76 Выполненных работ
    Рима С.
    5 (18 отзывов)
    Берусь за решение юридических задач, за написание серьезных научных статей, магистерских диссертаций и дипломных работ. Окончила Кемеровский государственный универси... Читать все
    Берусь за решение юридических задач, за написание серьезных научных статей, магистерских диссертаций и дипломных работ. Окончила Кемеровский государственный университет, являюсь бакалавром, магистром юриспруденции (с отличием)
    #Кандидатские #Магистерские
    38 Выполненных работ
    Ольга Б. кандидат наук, доцент
    4.8 (373 отзыва)
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских... Читать все
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских диссертаций, дипломных и курсовых работ. Слежу за новинками в медицине.
    #Кандидатские #Магистерские
    566 Выполненных работ
    Мария Б. преподаватель, кандидат наук
    5 (22 отзыва)
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальнос... Читать все
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальности "Экономика и управление народным хозяйством". Автор научных статей.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ

    Последние выполненные заказы

    Другие учебные работы по предмету