Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СМАЗОЧНО-ЗАПРАВОЧНЫХ ПРИБОРОВ ПРИ ТЕХНИЧЕСКОМ ОБСЛУЖИВАНИИ МАШИН В ПОЛЕВЫХ УСЛОВИЯХ

Изобретение относится к техническому обслуживанию автотранспортных машин, в частности к способам определения экологической безопасности применения смазочно-заправочных приборов (например, заправочных воронок, смазочных нагнетателей, сливных устройств) при техническом обслуживании автомобилей, тракторов, комбайнов и других самоходных машин в полевых условиях.

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 применения приборов при техническом обслуживании машин.

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 также мало приспособлен для определения экологической безопасности применения приборов при техническом обслуживании машин.

Задачей изобретения является создание способа определения экологической безопасности применения смазочно-заправочных приборов при техническом обслуживания машин в полевых условиях.

Сущность изобретения заключается в следующем. Проводят техническое обслуживание машины и при этом фиксируют топливно-смазочные материалы на экран при использовании испытываемого прибора, а также при экспериментировании нескольких аналогичных приборов. По полученным данным вычисляют среднюю массу материалов на экране при выполнении каждого вида обслуживания с испытываемым прибором и с аналогичными приборами. Кроме того, по аналогичным приборам определяют средние квадратические отклонения их средней массы на экране. После чего вычисляют коэффициент экологической безопасности применения испытываемого прибора по формуле

где - средняя масса материалов на экране при использовании испытываемого прибора в процессе выполнения ежесменного обслуживания, первого и второго периодических обслуживаний,

- средняя масса материалов на экране по аналогичным приборам в процессе выполнения ежесменного обслуживания, первого и второго периодических обслуживаний,

- среднеквадратическое отклонение

- периодичность ежесменного, первого и второго периодических технических обслуживаний. По вычисленному значению коэффициента экологической безопасности определяют экологическую безопасность применения испытываемого прибора при техническом обслуживании машин в полевых условиях.

На фиг. 1 и 2 показан способ определения экологической безопасности применения смазочно-заправочных приборов при техническом обслуживании машин в полевых условиях. При этом на фиг. 1 дан вид сверху на обслуживаемую машину 3, под которой на основании 1 размещен экран 2. На фиг. 2 представлена графическая интерпретация определения допускаемого значения показателя m_Дk - «попадание топливно-смазочных материалов (ТСМ) в почву» по k виду обслуживания, которым может быть ежесменное техническое обслуживание (ЕТО) либо периодические первое (ТО-1) и второе (ТО-2). При этом на фиг. 2 даны следующие обозначения: - дифференциальная функции плотности распределения, математическое ожидание и среднее квадратическое отклонение случайной величины m_k.

Способ определения экологической безопасности применения приборов при техническом обслуживании машин в полевых условиях 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 значение экологического показателя.

Принимая во внимание только один экологический показатель «попадание ТСМ в почву» (при K_i=1) и только по одному k-виду обслуживания, уравнение (3) примет вид:

где К_ЭОk - коэффициент экологической опасности применения прибора при обслуживании k--вида; L_Иk, L_Дk - измеренное и допускаемое значение экологического показателя при этом виде обслуживания.

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

где К_ЭБk - коэффициент экологической безопасности применения прибора при обслуживании k-вида.

Значение L_Иk определяют в результате измерений. При этом значение L_Дk должно быть заранее известно на основе проведенного эксперимента с группой приборов, аналогичных испытываемому прибору. Найдем его.

При определении L_Дk будем исходить из следующих соображений.

Понимая, с одной стороны, что попадание ТСМ в почву никак не допустимо, а с другой стороны, зная, что попадание ТСМ в почву есть последствие отказа системы ЧМС, примем для начала, что данное событие совершается по нормальному закону распределения (Гаусса). Причем примем, что такому распределению подлежит масса m_k топливно-смазолных материалов, попавших в почву при обслуживании k-вида (фиг. 2). Откуда (из фиг. 2) можно записать

где m_Дk - допускаемое значение экологического показателя «попадание ТСМ в почву» при k-виде обслуживания; - математическое ожидание и среднее квадратическое отклонение выборки из генеральной совокупности случайной величины m_k (по единичному экологическому показателю m_k) - получены при испытании группы аналогичных приборов. В результате найдено допускаемое отклонение названного показателя при доверительной вероятности, равной не менее 0,95 (более точно - 0,9545). Получается, что при обосновании допускаемого значения экологического показателя имеет место допущение о том, что при выполнении смазочно-заправочных операций все-таки возможно минимальное попадание ТСМ в почву. Такое допущение вполне согласуется с теорией вероятностей и теорией надежности машин, поскольку вероятность безотказной работы практически не может быть равна единице.

Далее, положим, что

где m_k^И - средняя измеренная масса материалов на экране при применении испытываемого прибора в процессе выполнения k-вида обслуживания.

Теперь подставим (7) и (8) в (5) и получим

где - коэффициент экологической безопасности применения прибора при выполнения k-вида обслуживания.

Если учесть, что в соответствии с ГОСТ 20793-2009 на местах работы тракторов (в поле) проводят ежесменные, первые и вторые периодические обслуживания - ЕТО, ТО-1 и ТО-2, то по аналогии с (9) можно записать:

где - коэффициенты экологической безопасности применения прибора при ЕТО, ТО-1 и ТО-2; - средняя масса материалов на экране при применении испытываемого прибора в процессе ЕТО, ТО-1 и ТО-2; - средняя масса (математическое ожидание) материалов на экране при испытании группы аналогичных приборов в процессе проведения ЕТО, ТО-1 и ТО-2; - среднеквадратические отклонения

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

где n_ЕO, n_T1, n_T2 - число ЕТО, ТО-1 и ТО-2, выполняемых в летний период полевых работ с применением названных приборов. 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 (10), (11) и (12), а также (14), (15) и (16) в уравнение (13) и после несложных упрощений получим, наконец, искомое выражение для определения экологической безопасности применения прибора при техническом обслуживании машин -

По вычисленному значению коэффициента экологической безопасности определяют экологическую безопасность применения испытываемого прибора при техническом обслуживании машин в полевых условиях.

При определении экологической безопасности применения прибора при техническом обслуживании машин практически поступают следующим образом. Выполняют в полевых условиях или в гараже ЕТО, ТО-1 и ТО-2 одной и той же машине при применении сначала, например, испытываемого прибора, а затем группы аналогичных приборов. При этом фиксируют топливно-смазочные материалы на экран.

При проведении обслуживаний получают экспериментальные данные, по которым вычисляют: В руководстве по эксплуатации этой машины находят τ_ЕО, τ_Т1 и τ_Т2. При известных названных значениях по формуле (17) вычисляют К_ЭБ. По вычисленному значению коэффициента экологической безопасности К_ЭБ определяют экологическую безопасность применения испытываемого прибора при техническом обслуживании машины.

Таким образом, предложен способ определения экологической безопасности применения смазочно-заправочных приборов при техническом обслуживании машин. Он позволяет учесть все виды обслуживаний, проводимые в полевых условиях, а также экологические показатели испытываемого и существующих аналогичных приборов по параметру «попадание топливно-смазочных материалов в почву».

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ, ПРИНЯТЫЕ ВО ВНИМАНИЕ

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).