Область наук:

  • Механіка і машинобудування

  • Рік видавництва: 2015


    Журнал: Євразійський Союз Вчених


    Наукова стаття на тему 'АНАЛІЗ СУЧАСНИХ СТРАТЕГІЙ ТЕХНІЧНОГО ОБСЛУГОВУВАННЯ повітряних суден'

    Текст наукової роботи на тему «АНАЛІЗ СУЧАСНИХ СТРАТЕГІЙ ТЕХНІЧНОГО ОБСЛУГОВУВАННЯ повітряних суден»

    ?х 500 х 1000

    Малюнок 1. Типова мікроструктура листів з досліджуваного сплаву системи нікель-титан (або нітінолу) після термообробки по режиму: 500 ° С / витримка 30 хв. / Охолодження в воді (на прикладі листа товщиною 0,7 мм).

    Висновки. В результаті проведених досліджень встановлено:

    - можливість виробництва тонких, товщиною менше 1 мм, і великогабаритних листів шириною і довжиною до 600 мм з однаковим рівнем фізико-механічних властивостей по всій їх площині;

    - зменшення відносного подовження листів зі зменшенням їх товщини або зі збільшенням ступеня деформації;

    - зміщення температурного інтервалу Мартенс-тного та аустенітного перетворень матеріалу листів в область більш низьких температур зі зменшенням товщини листів або зі збільшенням ступеня деформації

    4. Перераховані вище дані представляють безсумнівний науковий інтерес і створюють потребу в більш детальному вивченні мікроструктури матеріалу листів, в

    тому числі більш докладного вивчення фазового складу, та інших подальших дослідженнях в даному напрямку.

    Список літератури

    1. Бондарєв А.Б. Сверхелластічние №-Л сплави з ефектом пам'яті форми - в науці, техніці та медицині. // Російський інженер, .№1 (36) 2013, стор.46 -48.

    2. Бондарев А.Б. Виробництво напівфабрикатів із сплавів на основі нікелідатитану. // Міжнародна конференція «Сплави з ефектом пам'яті форми: Властивості, технології, перспективи. Матеріали конференції. 26-30 травня 2014 року, м Вітебськ, Білорусь., С.72-74.

    АНАЛІЗ СУЧАСНИХ СТРАТЕГІЇ ТЕХНІЧНОГО ОБСЛУГОВУВАННЯ

    повітряних суден

    Чекрижов Микола Вікторович

    Канд. тех. наук, доцент кафедри експлуатації авіаційної техніки Самарського державного аерокосмічного університету імені академіка С. П. Корольова (національний дослідницький університет),

    м Самара

    В процесі експлуатації повітряних суден (ПС), його вузли і агрегати піддаються постійному впливу експлуатаційних факторів (ЕФ), поступово змінюючи його технічний стан (ТС) внаслідок зносу, старіння деталей і розрегулювання агрегатів.

    Інформацію про наростаючому старінні систем можна отримати з розгляду динаміки зміни параметрів (кількісної оцінки механічного зносу елемента конструкції, витрати палива, напруги пружини, підвищення вібрації обертових деталей і т.п.).

    Умови використання, що призводять до відхилення в параметрах джерела відмови (умовний відмову), викликають руйнування матеріалу об'єкта системи (що починається відмова), що є прямою причиною збоїв в роботі (насувається відмова), що, в свою чергу, призводить до стану порушення функціонування системи ( крутому або катастрофічного відмови), як показано на малюнку 1 [4, с. 59].

    Поломка або відмова об'єкта

    розвиток відмови

    Порушення роботи об'єкта

    пташиний на

    Відхилення параметра джерела

    - З *

    Погіршення властивостей матерії, ш ^

    Малюнок 1. Схема розвитку відмови

    Різноманіття і стохастичний характер впливу ЕФ на об'єкти авіаційної техніки призводять до того, що при одній і тій же напрацювання або тривалості експлуатації вони мають різне фактичний стан.

    Сукупність правил виконання робіт по підтримці і відновленню надійності вироби визначається [2, с. 31] як стратегія відновлення його ТС.

    Відповідно до діючих стандартів розрізняють такі стратегії технічного обслуговування (ТО) [3, с. 20]: ТО по напрацюванню (ТОНАР), при якій

    перелік і періодичність виконання операцій визначається значенням напрацювання вироби з початку експлуатації або після ремонту (середнього, капітального); ТО за станом (ТОСКП і ТОСКУН), при якій (их) перелік і періодичність виконання операцій визначається фактичним ТС вироби в момент початку ТО;

    Зв'язок стратегії обслуговування зі стратегією експлуатації представлена ​​в таблиці 1, а алгоритм прийняття рішення щодо вибору (призначенням) стратегії ТО наведено на малюнку 2 [5, с. 35].

    Таблиця 1

    Взаємозв'язок стратегій експлуатації та ТО

    С'тратегня технічного обслуговування Стратегняек сплуа Тацине

    До вироблення ресурсу (терміну служби) до іредотказного стану до відмови

    З напрацювання (ТОНАР) + - -

    Станом з контролем рівня надійності (ТОСКУН) - - +

    Станом з контролем параметр ів (ТОСКП) - + -

    Малюнок 2. Алгоритм вибору раціональних стратегій використання виробів ФС ВС і стратегій ТО

    Стратегія експлуатації до вироблення ресурсу (ТОНАР), зване реактивне обслуговування (РО), до сих пір застосовується в ГА. Структурна схема керування ТЗ об'єкта представлена ​​на малюнку 3.

    Малюнок 3. Схема управління технічним станом об'єкта до вироблення ресурсу (ТОНАР)

    УН)

    вхідний параметр, 4 '- вихідний пара-

    х (:)

    метр, ^ (т) - параметр вплив процесу (ТЕ) на управління програмою ТОіР, Хзад () - задає параметр, БУП - блок управління програмою, БП - блок програми ТОіР об'єкта, УУ - пристрій управління,

    ПТЕ - процес технічної експлуатації, - об'єкт експлуатації.

    З міркувань безпеки польотів для агрегатів, схильних до зносу і старіння, встановлюється

    Тр

    міжремонтний ресурс Т р менше середнього значення часу напрацювання на відмову Т0 на величину середнього часу недоробки об'єкта до його граничного стану

    ЛТ = 3 &, де & - середнє квадратичне відхилення часу відмови [3 с. 109]. Залежно від типу об'єкта & = (0,1 - 0,3) Т 0.

    Відносний коефіцієнт недовикористання

    фактичного ресурсу об'єкта Р = 0,3-0,9 [1, с. 48], звідки випливає, що в переважній більшості випадків (~ 99,865%) заміни агрегатів виробляються передчасно, до вироблення ними індивідуальних ресурсів, а в 0,135% випадків мають місце відмови агрегатів та їх дострокова заміна, при цьому, велика частина регламентних робіт виконується при фактичну відсутність їх необхідності.

    Досвід ремонту агрегатів ФС вітчизняних ЗС показує, що понад 60% агрегатів, що надходять в ремонт після відпрацювання міжремонтного ресурсу, знаходяться в нормальному робочому стані.

    Стратегія експлуатації з контролем рівня надійності (ТОСКУН) - істотно скорочує витрати на ТО нових і експлуатуються тривалий час ВС [3, с. 117]. Кожен виріб експлуатується до відмови,

    міжремонтний ресурс для них не встановлюється, ТО кожного виробу полягає у виконанні необхідного обсягу робіт з регулювання, виявлення виник-

    ших відмов і несправностей і їх усунення. Стосовно до всього парку однотипних виробів здійснюється контроль рівня надійності (рис. 4).

    Малюнок 4. Схема керування ТЗ однотипних виробів при застосуванні стратегії обслуговування з контролем

    рівня надійності

    ОУ - об'єкт управління, ОЕ - об'єкт експлуатації, ПТЕ - процес технічної експлуатації, БП - програмний блок, БІ - блок інформації, БА - блок аналізу, БО - оперативний блок, БН - блок накопичення інформації.

    Об'єктом управління (ОУ) є сукупність однотипних виробів ФС ВС і процес їх технічної експлуатації (ПТЕ). Інформація про надійність виробів г надходить в блок обробки інформації (БІ), де відбувається визначення фактичного рівня надійно-

    Я

    сти ф, накопичення якісної і кількісної інформації щодо відмов%, інформації про напрацювання об'єктів Т і техніко-економічної інформації З.

    На основі порівняння характеристик надійності

    Я ф з допустимими Я >° " 'і аналізу інформації щодо відмов% з% за попередній період, блок аналізу (БА)

    і оперативний блок (БО) перетворять результати аналізу в команди управління, які впливають на процес технічної експлуатації однотипних виробів.

    доп.

    Якщо фактичний рівень < , то оператор виробляє команду на продовження експлуатації з

    ЗЯ ^ п Я Ф ^

    контролем рівня надійності < 0, якщо ж ф >

    Я д ° "., То оператор виробляє команду на зміну

    З п

    процесу експлуатації ( > 0) у вигляді призначення додаткових робіт по ТО, виконання конструкторських доробок і т.п.

    Програмний блок БП служить для формування

    Я д ° п.

    допустимого рівня надійності залежно від

    характеристик напрацювання Т і економічних факторів С [3, с. 55].

    Сучасний рівень розвитку засобів технічного діагностування дозволив застосувати стратегію обслуговування систем і виробів ВС станом з контролем параметрів (ТОСКП), що дозволяє експлуатувати їх до предотказового стану.

    За результатами безперервного або періодичного контролю параметрів вироби приймається рішення про продовження його експлуатації до наступного контролю, або проведенні відновлювальних робіт, або про заміну (рис. 5).

    мета

    БУП

    Г "

    мета \

    у<г, • - х) г® х®

    N! У шф __ И *) _ \ /

    БП УУ ПТЕ ОЕ

    I Уф

    Малюнок 5. Замкнута схема управління технічним станом об'єкта при стратегії ТОСКП

    У (:) - вихідний параметр, БУП - блок управління програмою, ОЕ - об'єкт експлуатації, ПТЕ - процес технічної експлуатації, УУ - пристрій управління,

    БП - блок програми ТО об'єкта, Узад (:) - задає вплив.

    Замкнута схема реалізує принцип управління по спостережуваному відхиленню е (:) регульованої величини (вихідного параметра) У (:) з заданою дією Узад (). в залежності від спостережуваного відхилення е (:) формується відповідне керуючий вплив

    еу (:) на процес технічної експлуатації, а через нього

    і регулює () на об'єкт, яке зменшує це відхилення. При заданою програмою управління функціонує контур схеми, зазначений штриховими лініями на малюнку 5. При появі відхилення? (:) вихідного параметра У) від його заданого значення Узад (:) по жорсткої зворотного зв'язку воно негайно коригує

    управління процесом ТО, ввівши оператор ^, У), що забезпечує зміна алгоритмів управління.

    Область застосування даної стратегії обмежена системами і виробами, які з міркувань безпеки польотів не можуть бути допущені до експлуата-

    ції до відмови, а з економічних міркувань - до експлуатації до вироблення встановленого міжремонтного ресурсу.

    Розглянуті вище стратегії ТО ЗС спрямовані на усунення очевидних несправностей і відмов виробів ФС ВС.

    Накопичений досвід і практика розслідування авіаційних подій показує, що наявність будь-якого прихованого браку в системі у вигляді небезпечного фактора або фактора ризику може привести при певних умовах до трансформації його в причину, яка і обумовлює подальше негативна подія.

    Тому ІКАО розробила принципово нову ідеологію профілактики авіаційних подій (АП) і інцидентів, названу «управлінням безпекою польотів».

    Нова ідеологія запобігання АП передбачає створення в авіакомпанії системи управління безпекою польотів (СУБП), яка акцентована нема на очікування негативної події, а на виявлення небезпечних факторів в авіаційній системі, які ще не проявилися, але можуть стати причиною інцидентів, аварій і катастроф. Такий підхід у профілактиці авіаційних подій отримав найменування «проактивний» (Proactive).

    Відповідно до вимог ІКАО, на сьогоднішній день одним з перспективних є метод попереджувального (проактивного) ТО (Proactive Maintenance), заснований на використанні технології прогнозує аналізу (Predictive Analytics).

    На базі даних постійного автоматичного моніторингу та діагностики стану будь-якого виробу ФС ВС проводиться аналіз роботи кожного компонента обладнання в реальному часі і прогнозується його стан і продуктивність в майбутньому [6].

    Вбудовані бортові пристрої реєстрації інформації ВС останнього покоління дозволяють отримати додаткові дані результатів діагностування стану і роботи ФС поза аеропортом базування, що підвищує ймовірність визначення джерела небезпеки (відмови) і зменшує потребу в безпосередньому огляді обладнання.

    Проактивное обслуговування передбачає той же реагує підхід, як і обслуговування за станом з контролем параметрів, але в якості діагностичних ознак вибираються такі параметри системи, спостереження яких дає можливість контролювати глибинні причини деградації факторів стабільності системи. Моніторинг зміни властивостей матеріалу на ранніх стадіях відхилення параметра джерела відмови (див. Рис. 1) дозволяє шляхом попереджувального обслуговування даного джерела запобігти подальшій деградації системи в цілому.

    Характерні якісні особливості впливу різних підходів до ТО на процес експлуатації і міжремонтні інтервали досліджуваного об'єкта проілюстровані на малюнку 6 [4, с. 60].

    V т'1 Т Т1 Г 2 Т ^ .Тг

    З \, Сг - стан об'єкта після ремонту 7рес. - ресурс об'єкта

    Малюнок 6. Залежність рівня технічного стану об'єкта від часу експлуатації при різних видах обслуговування, 1 - реактивне обслуговування (РО), 2 - обслуговування за станом (ОС),

    3 - проактивное обслуговування (ПО)

    Застосування методу попереджувального обслуговування скорочує час вимушених простоїв ВС на ТО, матеріальні та людські ресурси, що підвищує ефективність роботи авіакомпанії за рахунок збільшення нальоту годин ВС і зниження собівартості одиниці транспортної продукції.

    Список літератури

    1. Воробйов В.Г. Технічна експлуатація авіаційного обладнання. - М .: Транспорт, 1990. -296 с.

    2. Далецький С.В. Формування експлуатаційно-технічних характеристик повітряних суден цивільної авіації. - М .: Повітряний транспорт, 2005.- 416 с.

    3. Смирнов М.М. Обслуговування та ремонт авіаційної техніки по состоянію.- М .: Транспорт, 1987. -

    272 с.

    4. Чекрижов Н.В., Коптєв А.Н. Перспективи розвитку методів технічного обслуговування складних систем бортового комплексу устаткування // Вісник Самарського державного аерокосмічного університету імені академіка С. П. Корольова (національного дослідницького університету). - 2012. - №1 (32). - С. 55-63.

    5. Чінючін Ю.М. Основи технічної експлуатації і ремонту АТ. Навчальний посібник. - М .: МГТУ ГА, 2004. - 81 с.

    6. Fitch E.C. Extending Component Service Life Through Proactive Maintenance / E.C. Fitch // An FES / BarDyne Technology Transfer Publication # 2. Tribolics, Inc., 1998..


    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити