Способ определения экологической безопасности смазочно-заправочной операции

Авторы патента:

Хабардин Василий Николаевич (RU)

Хабардина Анна Васильевна (RU)

Кожевникова Наталья Ивановна (RU)

Мирзоян Норайр Гришаевич (RU)

G01M15/00 - Испытание машин и двигателей (испытание топливовпрыскивающей аппаратуры F02M 65/00; испытание зажигания двигателей внутреннего сгорания, например проверка синхронизации F02P 17/00; обнаружение стуков в двигателях внутреннего сгорания G01L 23/22)

Владельцы патента RU 2741682:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский государственный аграрный университет имени А.А. Ежевского" (RU)

Изобретение относится к техническому обслуживанию автотранспортных машин и их средствам обслуживания, в частности, к способам определения экологической безопасности смазочно-заправочных операций, выполняемых при техническом обслуживании машин, например, автомобилей, тракторов, комбайнов и других самоходных машин в полевых условиях. Способ позволяет учесть все виды обслуживаний (ежесменное и периодические - первое и второе), проводимые на местах работы машин. При этом в качестве основного экологического показателя принят показатель «попадание топливно-смазочных материалов в почву», а за базу сравнения - те же данные, полученные при проведении смазочно-заправочных операций по группе аналогичных машин. Способ может быть реализован при применении экрана, который устанавливают под обслуживаемую машину. Технический результат - повышение экологической безопасности. 1 ил.

Известен способ определения экологической безопасности выполнения смазочно-заправочных операций при техническом обслуживании машин (Патент РФ №2545475, B60S 5/00, G01M 15/00, 23.12.2013) [1].

Недостатком этого способа является то, что он мало приспособлен для определения экологической безопасности смазочно-заправочных операций, поскольку не позволяет учесть виды и периодичность технических обслуживании, при которых эти операции выполняются.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ определения экологической безопасности технического обслуживания машин по экспериментальным данным (Решение о выдаче патента на изобретение по заявке РФ №2016134696/06, G01M 15/00 (2006.01), 24.08.2016) [2]. Названный способ позволяет определять экологическую безопасность в относительных единицах соответствующим коэффициентом, причем на основе сопоставления измеренных величин с нормативными. При этом коэффициент экологической безопасности представлен как величина обратная коэффициенту экологической опасности (Техническое обслуживание и ремонт машин в сельском хозяйстве: учеб. пособие для вузов / В.И. Черноиванов [и др.]; под ред. В.И. Черноиванова. - М.: ГОСНИТИ; Челябинск: ЧГАУ, 2003. - 992 с. (С. 840, 841, 865) [3, с. 840, 841, 865].

Недостатком этого способа является то, что он мало приспособлен для определения экологической безопасности отдельной (одной какой-либо) смазочно-заправочной операции при техническом обслуживании машин.

Задачей изобретения является создание способа определения экологической безопасности смазочно-заправочной операции при техническом обслуживании машин в полевых условиях.

Сущность изобретения заключается в следующем. Проводят все смазочно-заправочные операции, предусмотренные при выполнении ежесменного, первого и второго периодических технических обслуживаний, по группе, состоящей из нескольких марок аналогичных машин, и при этом фиксируют топливно-смазочные материалы на экране, который размещают под обслуживаемой машиной. После чего вычисляют среднюю по этой группе машин массу материалов на экране при проведении всех операций в процессе ежесменного, первого и второго периодических обслуживаний. Затем с заданной повторностью выполняют исследуемую операцию, фиксируют материалы на экране и вычисляют среднюю массу материалов на экране при ее проведении в процессе названных обслуживаний. В завершение вычисляют коэффициент экологической безопасности смазочно-заправочной данной операции. При этом учитывают среднюю массу материалов на экране при проведении исследуемой операции в процессе ежесменного, первого и второго периодических обслуживаний, среднюю по группе различных марок аналогичных машин массу материалов на экране при проведении всех смазочно-заправочных операций в процессе ежесменного, первого и второго периодических обслуживаний, а также периодичность проведения ежесменного, первого и второго периодических обслуживаний. По вычисленному значению коэффициента экологической безопасности определяют экологическую безопасность смазочно-заправочной операции при обслуживании машин в полевых условиях.

На чертеже показан способ определения экологической безопасности смазочно-заправочной операции. Для примера на виде сверху изображена площадка 2, на ней - обслуживаемый трактор 5 с маслозаливной горловиной 4, под которой на основании 1 размещен экран 3. В целом, это рабочее место для определения экологической безопасности смазочно-заправочной операции, например, операции: «проверить уровень и при необходимости долить масло в картер двигателя». При этом обычно используют канистру с заправочной воронкой (не показано), установленной в горловину 4. При проведении всех смазочно-заправочных операций под трактором устанавливают экран с возможностью фиксации материалов по каждой из этих операций и при этом применяют оборудование, рекомендованное руководством по эксплуатации каждой марки трактора (не показано).

Способ определения экологической безопасности смазочно-заправочной операции технического обслуживания машин предложен на следующем основании.

Коэффициент экологической безопасности К_ЭБ [3, с. 840] -

или

где К_ЭО - коэффициент экологической опасности.

Коэффициент экологической опасности К_ЭБ [3, с. 865] -

где K_i - коэффициент весомости экологических показателей; L_Иi - фактически измеренная или экспертно оцененная величина экологического показателя; L_Дi - допускаемое или нормативное значение экологического показателя (далее - допускаемое).

Принимая во внимание только один экологический показатель «попадание топливно-смазочных материалов (ТСМ) в почву» (при K_i=1), уравнение (3) примет вид:

где L_И, L_Д - измеренное и допускаемое значение экологического показателя.

С учетом (4) уравнение (2) примет вид:

Далее, положим, что

где L_Иk, L_Дk соответствуют L_И и L_Д для k-вида обслуживания; - средняя измеренная масса материалов на экране при проведении исследуемой операции в процессе выполнения k-вида обслуживания; - средняя по группе различных марок аналогичных машин N масса материалов на экране при проведении всех смазочно-заправочных операций, в том числе и исследуемой операции, в процессе того же вида обслуживания. Теперь подставим (6) и (7) в (5) и получим

где - коэффициент экологической безопасности операции при выполнении k-вида обслуживания.

Если учесть, что в соответствии с ГОСТ 20793-2009 на местах работы тракторов (в поле) смазочно-заправочные операции проводят при ежесменных (ЕТО), первых (ТО-1) и вторых (ТО-2) периодических обслуживаниях, то по аналогии с (8) можно записать:

где - коэффициенты экологической безопасности смазочно-заправочной операции при ЕТО, ТО-1 и ТО-2; - средняя масса материалов на экране при проведении исследуемой операции в процессе ЕТО, ТО-1 и ТО-2; - средняя по группе различных марок аналогичных машин масса материалов на экране при проведении всех смазочно-заправочных операций в процессе ЕТО, ТО-1 и ТО-2.

Тогда суммарный коэффициент экологической безопасности операции может быть представлен в виде средневзвешенной величины:

где n_ЕO, n_T1, n_T2 - число ЕТО, ТО-1 и ТО-2, проводимых в летний период полевых работ с выполнением смазочно-заправочных операций.

При этом

где τ_Л - средняя наработка машин за летний период полевых работ, моточ;

τ_ЕО, τ_Т1, τ_Т2 - периодичность проведения ЕТО, ТО-1 и ТО-2, моточ.

В завершение подставим (9), (10) и (11), а также (13), (14) и (15) в уравнение (12) и после несложных упрощений получим, наконец, искомое выражение для определения экологической безопасности смазочно-заправочной операции, которое имеет вид:

Следует иметь в виду, что формула (16) позволяет вычислить К_ЭБ при выполнении смазочно-заправочной операции в процессе всех видов обслуживания в поле - при ЕТО, ТО-1 и ТО-2. Если операция проводится только при отдельных видах ТО, то правая часть формулы (16) должна содержать только те данные, которые относятся к соответствующим видам обслуживания. В частном случае, при проведении этой операции только при каком-либо одном ТО, выражение (16), например, при выполнении операции только при ЕТО после сокращений примет вид:

Пример. Для определения К_ЭБ, например, операции «проверить уровень и при необходимости долить масло в картер двигателя» сначала были проведены все смазочно-заправочные операции по нескольким маркам аналогичных тракторов и в результате получены следующие данные (в г): Затем по двум маркам этих машин была выполнена названная операция при применении одних и тех же приборов, причем на одном и том же месте. При этом получено (в г): по первой марке - по второй марке - Периодичность обслуживаний с проведением исследуемой операции, моточ: τ_ЕО=10, τ_Т1=125 и τ_Т2=500. Определить К_ЭБ операции по каждой марке машин.

Решение. По формуле (16) вычисляют К_ЭБ исследуемой операции: по первой марке машин -

по второй марке машин -

В результате получается, что смазочно-заправочная операция «проверить уровень и при необходимости долить масло в картер двигателя» по второй модели трактора имеет меньшую экологическую опасность (К_ЭБ-2=2,0), чем по первой модели (К_ЭБ-1=1,6). Следовательно, экологическую безопасность данной операции нужно улучшить.

Таким образом, предложен способ определения экологической безопасности смазочно-заправочной операции при техническом обслуживании машин (относительных коэффициентов экологической безопасности), учитывающий все виды обслуживаний, проводимые в полевых условиях.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Патент РФ №2545475, B60S 5/00, G01M 15/00, 23.12.2013.

2. Решение о выдаче патента на изобретение по заявке РФ №2016134696/06, G01M 15/00 (2006.01), 24.08.2016 - прототип.

3. Техническое обслуживание и ремонт машин в сельском хозяйстве: учеб. пособие для вузов / В.И. Черноиванов [и др.]; под ред. В.И. Черноиванова. - М.: ГОСНИТИ; Челябинск: ЧГАУ, 2003. - 992 с. (С. 840, 841, 865).

Способ определения экологической безопасности смазочно-заправочной операции, при котором фиксируют топливно-смазочные материалы на экран по видам обслуживания машины и находят среднюю массу этих материалов на экране, при этом экран размещают под обслуживаемой машиной, отличающийся тем, что сначала проводят все смазочно-заправочные операции, предусмотренные при выполнении ежесменного, первого и второго периодических технических обслуживаний, по группе, состоящей из нескольких марок аналогичных машин, после чего вычисляют среднюю по этой группе машин массу материалов на экране при проведении ежесменного, первого и второго периодических обслуживаний, затем с заданной повторностью, с применением тех же технических средств и на том же рабочем месте выполняют исследуемую операцию и вычисляют среднюю массу материалов на экране при ее проведении в процессе названных обслуживаний, в завершение вычисляют коэффициент экологической безопасности смазочно-заправочной операции по формуле

где К_ЭБ- коэффициент экологической безопасности смазочно-заправочной операции, - средняя масса материалов на экране при проведении исследуемой операции в процессе ежесменного, первого и второго периодических обслуживаний, - средняя по группе различных марок аналогичных машин масса материалов на экране при проведении всех смазочно-заправочных операций в процессе ежесменного, первого и второго периодических обслуживаний, τ_ЕО, τ_Т1, τ_Т2-периодичность проведения ежесменного, первого и второго периодических обслуживаний.

Изобретение относится к устройствам проведения испытаний движителей автономных объектов (АО), к которым, в частности, могут быть отнесены автономные колесные и гусеничные транспортные средства, беспилотные летательные аппараты и автономные малые космические аппараты.

Способ эксплуатационного контроля зазора в шатунных подшипниках коленчатого вала при диагностике двигателя внутреннего сгорания автомобилей, транспортных и транспортно-технологических машин // 2739657

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Способ эксплуатационного контроля зазора в шатунных подшипниках коленчатого вала при диагностике двигателя внутреннего сгорания автомобилей, транспортных и транспортно-технологических машин заключается в том, что для эксплуатационного контроля измерение зазора в шатунном подшипнике осуществляют по перемещению поршня вверх и вниз в пределах зазора с применением измерительного устройства (1000) с индикатором часового типа.

Способ определения часового расхода топлива при бестормозных испытаниях двигателей внутреннего сгорания // 2739653

Изобретение относится к области испытания и технического диагностирования машин, в частности к способу определения часового расхода топлива при бестормозных испытаниях их двигателей внутреннего сгорания.

Автоматизированная система мониторинга экологических параметров двигателя внутреннего сгорания транспортных средств // 2739652

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам для стендовых испытаний двигателей внутреннего сгорания с принудительным зажиганием с жидким и газообразным топливом.

Ракетная каретка с управляемым вектором тяги // 2739546

Изобретение относится к испытательной технике, конкретно к оборудованию для высокоскоростных трековых испытаний, и может быть использовано для разгона объектов испытаний на ракетном треке.

Ракетная каретка с управляемым торможением // 2739537

Изобретение относится к испытательной технике, к оборудованию для высокоскоростных трековых испытаний и может быть использовано для разгона объектов испытаний на ракетном треке.

Стенд для испытания газогенератора турбореактивного двухконтурного двигателя // 2739168

Изобретение относится к испытаниям авиационных воздушно-реактивных двигателей и может быть использовано в авиационной промышленности. Изобретение позволяет обеспечить комплексную проверку прочностных характеристик и газодинамического соответствия узлов газогенератора ТРДД, в том числе на переходных режимах работы в расширенном диапазоне условий эксплуатации газогенератора в составе ТРДД по высоте и числу Маха полета.

Лазерная термография // 2738312

Изобретение относится к области измерительной техники и касается неразрушающего способа оценки состояния компонента турбины. Способ включает в себя генерирование лазером световых импульсов для нагрева компонента турбины, захват инфракрасных изображений и анализ характеристики компонента турбины на полученных изображениях.

Способ определения газодинамических параметров потока двигателя // 2738296

Изобретение относится к области измерительной техники, к испытаниям, доводке и эксплуатации всех типов газотурбинных двигателей (ГТД), к способам определения газодинамических параметров, к проведению инженерных и сертификационных испытаний ГТД (двигателей), к верификации расчетных моделей узлов газотурбинных двигателей.

Способ диагностики дефектов зубьев зубчатых колёс редуктора газотурбинного двигателя // 2737993

Изобретение может быть использовано при диагностике дефектов шестерён редуктора газотурбинного двигателя. Способ диагностики дефектов зубьев зубчатых колёс редуктора газотурбинного двигателя заключается в том, что снимают сигналы вращения входного и выходного валов диагностируемой передачи и по разнице исследуемых параметров определяют величину дефекта.

Способ эксплуатации двигателя по его техническому состоянию // 2741686

Изобретение относится к области эксплуатации газотурбинных двигателей и используется для оценки их остаточного ресурса. Способ эксплуатации двигателя по его техническому состоянию включает определение фактической наработки двигателя, сравнение ее с допустимыми значениями и определение остаточного ресурса двигателя. При эксплуатации газотурбинного двигателя фиксируют рабочий диапазон двигателя по температуре газа за турбиной и разбивают его на не менее чем два поддиапазона по значению температуры газа за турбиной при номинальном значении мощности, в каждом из которых при граничных значениях температуры газа и соответствующих этим значениям тепловым и газодинамическим нагрузкам на деталь при заданном значении ресурса на основе характеристик материала детали определяют коэффициенты запаса статической прочности Kmi с учетом предела ползучести материала, выбирают наиболее нагруженную деталь с минимальным значением Kmi, для каждого поддиапазона определяют среднее значение коэффициента Kmi ср., в первом поддиапазоне от значения температуры газа за турбиной при номинальном значении мощности; среднее значение коэффициентов запаса принимают за базовое значение Кmi ср. баз., затем определяют для каждого поддиапазона отношения bi=Km ср. баз./ Kmi ср., а интервал времени Тэ, в течение которого сохраняется работоспособное состояние двигателя, определяют по формуле: Тэ=Σbi* τi, где τi - фактическая наработка двигателя при работе в каждом поддиапазоне; bi - коэффициент пересчета фактической наработки к более нагруженным режимам. Предложенный способ позволяет увеличить ресурс и продолжительность жизненного цикла двигателя за счет учета реальной нагрузки на его детали в ходе эксплуатации. 3 табл.