44 Методика определения оптимального межремонтного пе­риода.

Величина межремонтного периода Т₀ является основным параметром системы ремонта, отражающим специфику, степень совершенства и условий эксплуатации машин данного типа. Си­стема ремонта приобретает законченные организационно-техни­ческие формы при выборе рациональной структуры и назначения оптимального межремонтного периода. При этом ремонтные воз­действия производятся через равные промежутки времени, т. е. Т₀= соnst. Предложения о применении переменных в течение цикла значений Т₀ являются в большинстве случаев нерациональ­ными. Хотя формально и возможно такое математическое решение, которое покажет некоторое снижение ремонтных затрат при диф­ференциации Т₀ в пределах цикла, но организационные трудности не позволяют реализовать эти преимущества.

Такое решение можно рассматривать лишь для уникальных машин, о состоянии работоспособности которых имеется подроб­ная информация.

Рассмотрим методику определения оптимального межремонт­ного периода Т_оптна примере технологического оборудования, когда изменение установленного (фактического) значения Т₀ = Т_факт связано лишь с затратами на ремонт и не накладывает дополнительных ограничений (как, например, длительность рейса для транспортных машин, невозможность прервать технологи­ческий процесс для некоторых видов оборудования и сельско­хозяйственных машин и т. д.).

Определение межремонтного периода следует производить после выбора структуры ремонтного цикла, оно является второй задачей по установлению основных параметров ремонтной си­стемы. Оптимальный период будет тот, который обеспечит при про­чих равных условиях минимальное значение относительных ре­монтных потерь zза счет рационального соотношения между объ­емами работ при периодических ремонтах и межремонтном обслу­живании.

Для решения этой задачи, необходимо установить зависимость от межремонтного периода Т₀ относительных ремонтных потерь при межремонтном обслуживании z_м(которые возрастают при увеличе­нии Т₀) и при периодических ремон­тах z_П(которые уменьшаются с ро­стом Т₀). Значение зависимости сум­марных потерь z=z_м + z_п от Т₀ позволит определить минимум этой функции.

Примем следующие обозначения:

Т_ф — фактический межремонтный период, применяемый при эксплуатации данного оборудования; τ_м — существующая тру­доемкость межремонтного обслуживания за межремонтный пе­риод Т_ф ; τ₁— трудоемкость ремонта I вида (ремонт 1-й группы деталей); τ_к — суммарная трудоемкость ремонта машины при одновременном ремонте всех групп деталей (трудоемкость капитального ремонта); β— коэффициент, показывающий воз­растание трудоемкости ремонта деталей узла при межремонт­ном обслуживании за счет возрастания сборочно-разборочных работ.

Для нахождения зависимости z = f(Т₀)необходимо знать характер изменения трудоемкости ремонта групп деталей в зави­симости от их сроков службы.

Значения трудоемкости соответствуют одновременному ремонту деталей, совершаемому при периодических ремонтах. При реше­нии поставленной задачи примем трудоемкость отдельных групп деталей одинаковой, т. е. кривая распределения φ(t) будет па­раллельна оси абсцисс. Это приводит к более простым зависимо­стям для отыскания Т_опт. Однако и при другом характере кри­вой распределения можно в первом приближении принять указан­ную схему, так как речь идет о сравнительно небольшом измене­нии Т₀и о целесообразности перевода в межремонтное обслужи­вание некоторых деталей первой группы.

Определим уравнение функций φ(t) и область ее существования.

Из графика видно, что объем ремонтных работ I вида характе­ризуется площадью кривой φ(t):

φ(t) (2Т_ф - Т_ф)=τ₁ , откуда φ(t) =τ₁/Т_{ф .} (6)

с другой стороны, ордината φ(t) может быть определена, исходя из всего объема ремонтных работ

φ(t) = τ_к/(Т_max-Т_ф) (7)

где Т_mах — наибольший срок службы деталей, который определяет границу существования кривой φ(t).

Если φ(t) не является прямой, то значение Т_mах носит услов­ный характер и служит для определения числа групп деталей l, входящих в периодические ремонты.

Приравнивая правые части равенства (6) и (7), получим τ_к/(Т_max-Т_ф) = τ₁/Т_ф (8) откуда Т_max=Т_ф((τ_к/τ₁)+1) (9).

Используя полученные соотношения, определим относитель­ные ремонтные потери в зависимости от величины межремонтного периода Т₀.

Для определения относительных ремонтных потерь z_м при межремонтном обслуживании примем формулу (8), учиты­вая, что при увеличении межремонтного периода Т₀по сравнению с фактическим Т_ф помимо существующего объема ремонтных ра­бот τ_м прибавляются детали, ранее ремонтировавшиеся при пе­риодических ремонтах Т_ф≤Т< Т₀): (10)

Значение dτ определим, исходя из уравнения (6) учитывая возрастание трудоемкости при последовательном ремонте, которое характеризуется коэффициентом β: dτ=βφ(t)dT=β (τ₁/Т_ф )dТ.

Подставляя это значение в формулу (10), получим

(11 )

Как видно из полученного соотношения, с увеличением дли­тельности межремонтного периода Т₀возрастают относительные ремонтные потери z_м.

Для определения относительных ремонтных потерь при пери­одических ремонтах z_ппримем, что средняя трудоемкость одного периодического ремонта τ₀ равна , (12)

Где k— число ремонтов в цикле; l— число групп деталей, l =T_max/T₀; τ_п — суммарная трудоемкость деталей, входящих вплановые ремонты; — число всех ремонтируемых групп де­талей в ремонтном цикле.

В общем виде , где α=10 – для шестипериодного и α=21 – для девятипериодного циклов.

Тогда (13)

Суммарная трудоемкость τ_п деталей, входящих в плановые ремонты,

(14) или учитывая равенство (8) (15)

Подставляя это значение в формулу (13) и заменяя для произвольного цикла получим (16)

Для оптимального шестипериодного цикла (α =10) получим

(17)

Формулы (16) и (17) показывают, что с увеличением T₀ относительные ремонтные потери уменьшаются.

Для определения оптимального периода T_опт подсчитаем суммарные относительные ремонтные потери z = z_м + z_п, используя формулы (11) и (17):

(18)

Из формулы (18) следует, что для каждого конкретного случая имеется значение межремонтного периода, обеспечивающее минимум потерь.

Для определения оптимального межремонтного периода продифференцируем уравнение (18) по T₀ и приравняем производную нулю. После преобразования получим

(19)

На величину Т_опт существенное влияние оказывает значение коэффициента β. При сокращении времени на сборочно-разборочные работы путем применения быстросменных деталей и внедре­ния регулировок для компенсации износа становится целесообраз­ным повышение межремонтного периода.

Коэффициент βзависит от конструкции машины и может быть рассчитан или определен практически.

При изменении условий ремонта и эксплуатации машины меж­ремонтный период также должен быть соответственно изменен.

Рассмотренный метод выбора межремонтного периода и струк­туры цикла базируются на анализе трудоемкости ремонта, выра­женной в простоях машины, связанных с восстановлением утра­ченной работоспособности.