Определение допустимых режимов работы тракторов
и классификация эксплуатационных допусков
Существующие методы оценки функционирования тракторов в процессе их
эксплуатации не накладывают ограничений на неравномерность изменения
контролируемых параметров. В системе оценочных показателей тракторов при
выполнении различных технологических операций отклонения средних
значений параметров от базового уровня строго регламентированы. Однако
эти ограничения относятся преимущественно к агротехническим и
эргономическим параметрам. Обоснование и определение допустимых
отклонений энергетических, технических и технико-экономических
параметров тракторов при выполнении сельскохозяйственных работ в
нормативно-технической документации практически отсутствуют.
Допуски на параметры и размеры объектов (изделий, систем и их элементов)
наиболее полно разработаны в машиностроении и радиотехнике. Они
учитываются как в процессе проектирования, так и при производстве и
эксплуатации промышленных изделий. Расчеты допусков на те или иные
параметры объектов являются неотъемлемой частью оценки качества
продукции машино- и приборостроения. Допустимые значения определяющих
параметров включены в нормативно-технические документы (стандарты,
технические условия, типовую технологию выполнения работ и ряд других).
Таким образом, допустимые режимы работы определяют зону эффективного
функционирования трактора при выполнении технологических операций. При
оценке контролируемых параметров тракторов эксплуатационные допуски
классифицируются по следующим признакам [4, 5]:
1) по назначению — технологические и профилактические;
2) по видам параметров — агротехнологические, энергетические,
технические, технико-экономические и эргономические (рис. 5.1, б);
3) по количественным характеристикам — установочные и контрольные;
4) по методам определения—экспериментальные, расчетные и
расчетно-эмпирические;
5) по количеству характеризуемых — единичные, комплексные {или
обобщенные).
Эксплуатационные допуски на параметры тракторов, контролируемые в
процессе эксплуатации, указываются в нормативно-технической
документации. Их количественные характеристики утверждаются
(принимаются) компетентными органами.
Эксплуатационно-технологические допуски на контролируемые параметры
тракторов устанавливаются с учетом агротехнических требований,
обусловленных индустриальной технологией работ. Они должны отвечать
условиям эффективного функционирования тракторов и обеспечивать
требуемый уровень качества выполнения технологических операций. Эти
допуски указываются в типовых организационно-технологических картах как
комплекс требований к машинной технологии выполнения работ.
Эксплуатационно-профилактические допуски устанавливаются
нормативно-технической документацией на те параметры тракторов, которые
контролируются в процессе их планово-предупредительного технического
обслуживания и функционального технического диагностирования. Эти
допуски определяются из условия обеспечения работоспособности тракторов
в процессе их эксплуатации.
Основными количественными характеристиками эксплуатационных допусков на
контролируемые параметры тракторов являются следующие:
установочный допуск на уровень настройки по параметру;
установочный допуск на точность настройки по параметру;
контрольный допуск или предельные границы параметра
(односторонние или двухсторонние).
При определении допусков контролируемых параметров
агрегатов применяются следующие методы: экспериментальный, расчетный и
расчетно-эмпирический.
Экспериментальный метод основан на измерении параметров тракторов или на
их регистрации в лабораторных, полевых или лабораторно-полевых условиях.
Расчетный базируется на использовании известных теоретических или
эмпирических зависимостей контролируемых параметров от внешних факторов.
Расчетно-эмпирический метод основывается на знании количественных
значений допусков,
установленных в процессе обработки и анализа
экспериментальных данных, и использовании теоретических закономерностей
изменения параметров тракторов. В процессе установления допусков
отдельных контролируемых параметров тракторов могут применяться и другие
методы, в том числе органолептический (сенсорный), экспертный и
социологический.
Органолептический метод основан на использовании восприятий органов
чувств при определении допустимых значений контролируемых параметров
тракторов. Сущность экспертного метода определения числовых значений
допусков сводится к обработке оценок параметров, выполненных
специалистами-экспертами. Социологический метод предполагает определение
количественных характеристик допусков на основе сбора, обработки и
анализа информации, поступающей от потребителей. Вследствие случайного
характера воздействия внешних факторов при эксплуатации тракторов, при
расчетах допусков контролируемых параметров широко используются
вероятностно-статистические методы. Они основаны на применении теории
вероятностей и математической статистики.
Методологическая основа определения допусков включает: статистический
метод (метод доверительных границ и толерантных пределов);
метод функций случайных аргументов; метод моментных функций;
метод, основанный на использовании количественных характеристик выбросов
случайных процессов.
Статистический метод основан на использовании при расчетах допусков
доверительных границ и толерантных пределов. Доверительные границы
применяются при определении установочных допусков по формулам (5.111) —
(5.113), а толерантные пределы — при вычислении предельных границ
двухсторонних и односторонних контрольных допусков (5.114), (5.115), в
интервале которых с определенной вероятностью размещается заданная часть
всей совокупности значений того или иного параметра трактора. Сущность
данного метода состоит в том, что в качестве генеральных параметров
рассматриваются базовые (номинальные или нормативные) значения, а
допускаемые отклонения определяются при фиксированных уровнях
вероятности и объема выборки, т. е. так как это принято в математической
статистике. Этот метод может применяться при определении допусков на
агротехнологические, эргономические, технические и другие параметры.
Метод функций случайных аргументов находит применение при определении
допусков на энергетические и технико-экономические параметры тракторов..
Его отличительной особенностью является то, что трактор рассматривается
в виде модели с входными и выходными переменными (см. рис. 5.1),
взаимосвязь между которыми описывается детерминированными
функциональными зависимостями. Входные переменные (аргументы) и выходные
параметры трактора представляют собой случайные величины. В качестве
детерминированных (неслучайных) зависимостей используются функции,
применяемые при аппроксимации типовых характеристик [4, 35].
Метод моментных функций используется в расчетах
установочный и контролируемых профилактических допусков на
энергетические, технико-экономические и технические параметры тракторов.
Моментные функции представляют собой временные характеристики случайных
процессов. При расчетах по этому методу аппроксимируются на реализации
случайных процессов, а их параметры — математические ожидания и
дисперсии.
Для определения допусков на контролируемые параметры тракторов с учетом
их динамики (внутренней структуры) в процессе выполнения технологических
операций применяется метод количественных характеристик выбросов
случайных процессов.
Допуски на энергетические параметры должны определяться из условия
обеспечения нормального протекания технологических операций и
эффективного использования тракторов. С этой же целью необходимо
рассчитать экстремальные (оптимальные) значения параметров.