Cơ sở tối u hoá chu kỳ sửa chữa các chi tiết và cụm chi tiết trên đầu máy có xét tới h hỏng không tham số và chi phí sửa chữa GS. TS. đỗ đức tuấn Bộ môn Đầu máy Toa xe Trờng Đại học Giao thông Vận tải Tóm tắt: Nội dung bi báo trình by cơ sở tối u hoá chu kỳ sửa chữa của chi tiết v cụm chi tiết trên đầu máy có xét tới các h hỏng không tham số (h hỏng đột xuất) v các chi phí cho sửa chữa trong kế hoạch v ngoi kế hoạch. Đã thiết lập chơng trình tính toán mối quan hệ giữa thông số dòng hỏng của các h hỏng đột xuất với thời gian lm việc (l) v mối quan hệ giữa số lần sửa chữa đơn vị tổng cộng quy đổi theo thời gian lm việc S(L) phục vụ cho việc xác định chu kỳ sửa chữa tối u của các chi tiết v bộ phận trên đầu máy. Summary: The paper presents optimizing fundamentals for repair period of details and units in locomotives with consideration of non-parameter failures (random failures) and repair cost in and out of plan. a program has been set up to calculate relationship between failure stream of parameter random failures with working time (l) and relationship between the number of ultimate repaired units converted into working time S(L), which is used to determine the best repair period for details and units in locomotives. CT 2 i. Đặt vấn đề Trong quá trình khai thác, việc bảo dỡng kỹ thuật và sửa chữa đầu máy đòi hỏi chi phí một khối lợng lớn về vật liệu và nhân công. Vì vậy, để nâng cao hiệu quả vận dụng, giảm các chi phí vận doanh và vốn đầu t cần có những giải pháp kỹ thuật thiết thực trong bảo dỡng sửa chữa, trong đó có việc nghiên cứu hoàn thiện hệ thống bảo dỡng sửa chữa hiện hành của đầu máy. Các h hỏng trên đầu máy bao gồm hai dạng chính: h hỏng dần dần hay h hỏng tiệm tiến (h hỏng tham số) và h hỏng đột xuất (h hỏng không tham số). Xuất phát từ các h hỏng trên, việc sửa chữa phân ra thành hai loại là sửa chữa có kế hoạch (sửa chữa định kỳ) và sửa chữa đột xuất (sửa chữa không kế họạch hoặc ngoài kế hoạch). Hệ thống chu kỳ sửa chữa có kế hoạch đợc thiết lập trên cơ sở các h hỏng tiệm tiến (h hỏng dần) của các chi tiết trên đầu máy thông qua các tham số về cờng độ hao mòn hoặc già hoá, giá trị các thông số kỹ thuật ban đầu và các giá trị giới hạn của chúng. Các h hỏng đột xuất, thờng không có quy luật, do đó bên cạnh các sửa chữa có kế hoạch thờng đi kèm các sửa chữa đột xuất. Tuy nhiên trên thực tế, trong những trờng hợp cụ thể nào đó, các h hỏng đột xuất vẫn có thể có tính quy luật nhất định, và nếu xác định đợc các quy luật đó thì vẫn có thể xem xét chúng dới góc độ các sửa chữa kế hoạch. Dới đây trình bày cơ sở tối u hoá chu kỳ sửa chữa của chi tiết và cụm chi tiết trên đầu máy trên cơ sở có xét tới các h hỏng không tham số (h hỏng đột xuất) và các chi phí cho bảo dỡng sửa chữa trong kế hoạch và ngoài kế hoạch. ii. Cơ sở tối u hoá chu kỳ sửa chữa chi tiết v cụm chi tiết trên đầu máy [1] - [4] Thông thờng, thông số dòng hỏng thay đổi tuỳ thuộc vào khoảng thời gian làm việc, nh thể hiện trên hình 1. Toàn bộ khoảng thay đổi của thông số dòng hỏng có thể chia ra làm ba giai đoạn: 1. Giai đoạn chạy rà Sau khi bắt đầu vận dụng hoặc sau khi tiến hành cấp sửa chữa tiếp theo nào đó, thông số dòng hỏng tăng lên đột biến (có bớc nhảy), sau đó giảm dần tới một mức xác định. Đặc trng này của mối quan hệ () l đợc lý giải bởi sự tồn tại các khuyết tật ngầm trong các chi tiết và bộ phận, bởi chất lợng chế tạo của chúng, bởi các vi phạm về công nghệ khi tiến hành các nguyên công sửa chữa. 2. Giai đoạn vận dụng bình thờng Đợc đặc trng bởi thông số dòng hỏng không thay đổi, vì rằng trong giai này xuất hiện chủ yếu các h hỏng đột xuất xảy ra thuần tuý là do các nguyên nhân ngẫu nhiên và đợc phân bố tơng đối đồng đều theo toàn bộ khoảng thời gian làm việc. Thông số dòng hỏng chỉ đợc xác định bởi các đặc điểm và sự hoàn thiện kết cấu của trang thiết bị cụ thể, bởi các điều kiện và chế độ vận dụng (khai thác) của nó. CT 2 3. Giai đoạn hao mòn gia tăng hoặc già hoá Đặc trng cơ bản của nó là sự gia tăng thông số dòng hỏng, xảy ra do sự hao mòn và già hoá các bộ phận và các chi tiết, sự gia tăng khe hở trong các phần tử lắp ghép, dẫn đến sự rung động của chúng gia tăng, xuất hiện các va đập, các xung lực động tăng lên, xảy ra sự kẹt dính các mối ghép di động, độ bền cơ học của chúng giảm xuống, còn đối với các vật liệu có cách điện thì độ bền điện giảm xuống, xác suất để các tải trọng xung vợt quá giới hạn bền, đã bị giảm đi do hao mòn hoặc già hoá của phần tử, tăng lên. I II III l l 2 l 1 0 1 ( ) 221 lla + la 10 Hình 1. Sự thay đổi thông số dòng hỏng theo thời gian lm việc Để ngăn ngừa các h hỏng của chi tiết và cụm chi tiết đầu máy do hao mòn ngời ta thiết lập hệ thống sửa chữa dự phòng - có kế hoạch, mà ở đó tiến hành phục hồi hoặc thay thế các chi tiết và cụm chi tiết có các thông số kỹ thuật gần đạt tới các giá trị giới hạn. Hiển nhiên, việc thiết lập các sửa chữa có kế hoạch trớc khi xuất hiện giai đoạn hao mòn (h hỏng) tăng nhanh là vô nghĩa. Chẳng hạn, việc tiến hành sửa chữa có kế hoạch vào thời điểm, khi thời gian làm việc đạt trị số (hình 2), không những không có lợi, mà thậm chí còn có hại; lúc này số lợng các sửa chữa đột xuất tăng lên do sự xuất hiện các h hỏng mang tính chạy rà. ở đây việc sửa chữa có kế hoạch sẽ là hợp lý nếu nó đợc tiến hành ở thời điểm làm việc nào đó, mà ở đó số lợng các h hỏng , đặc trng bởi sự tăng thông số dòng hỏng, sẽ lớn hơn số h hỏng mang tính chạy rà . 1 L 2 L 2 m 1 m Hình 2. Sự thay đổi thông số dòng hỏng ở các quãng đờng chạy khác nhau giữa các lần sữa chữa CT 2 Hình 3. Sự thay đổi thông số dòng hỏng trong các khoảng thời gian giữa các lần sữa chữa Cần xác định một cách hợp lý các thời hạn tiến hành sửa chữa có kế hoạch, mà ở đó các chi phí tổng cộng cho việc tiến hành các sửa chữa trong kế hoạch cũng nh ngoài kế hoạch là nhỏ nhất. Nếu ở cấp sửa chữa có kế hoạch tiến hành phục hồi một cách đầy đủ cho chi tiết, tức là hàm sau khi sửa chữa sẽ lặp lại hoàn toàn nh nó đã từng có trớc khi tiến hành sửa chữa, thì trong khoảng thời gian làm việc đủ lớn của đầu máy, mối quan hệ sẽ có dạng nh thể hiện trên hình 3. ở đây L, 2L, 3L, tơng ứng với các thời điểm tiến hành các sửa chữa kế hoạch. Mối quan hệ () l () l () l trong các khoảng [0, L], [L, 2L], [2L, 3L] hoàn toàn tơng đơng nhau, vì vậy chỉ cần xem xét một khoảng [0, L] là đủ. Số lợng các h hỏng tơng ứng với nó là số lợng các lần sửa chữa đột xuất trong khoảng [0, L]: () () = L 0 dl.llH , (1) Khi đó số lợng các h hỏng trung bình ở khoảng thời gian làm việc đủ lớn l: () () == L 0 DX dl.l L l lHN , (2) Số lợng các lần sửa chữa trong kế hoạch trong khoảng [0, l]: L l N KH = (3) Nếu các chi phí trung bình cho một lần sửa chữa đột xuất có tính tới các tổn hao do sự phá vỡ biểu đồ chạy tàu tạo thành là , còn các chi phí trung bình cho một lần sửa chữa theo kế hoạch là , thì các chi phí tổng cộng cho việc tiến hành các sửa chữa kế hoạch và ngoài kế hoạch (đột xuất) trong khoảng [0, l]: DX C KH C () += L 0 KHDX L l Cdl,l L l CC , (4) Chia biểu thức này cho l, ta nhận đợc các chi phí tổng cộng trung bình cho việc tiến hành phục hồi các sửa chữa kế hoạch và ngoài kế hoạch: () () += KH L 0 DX Cdl.lC L 1 Lq , (5) Đại lợng là chỉ tiêu tối u của các quãng đờng chạy giữa các lần sửa chữa của các bộ phận và chi tiết của đầu máy, nhận đợc trên cơ sở thông tin về các h hỏng của chúng. () Lq Để tính toán chỉ tiêu tối u ( ) Lq theo công thức (5) cần phải biết mối quan hệ của thông số dòng hỏng với thời gian làm việc l. Dới dạng tổng quát, mối quan hệ này có thể đợc xấp xỉ với độ chính xác cao bằng định thức bậc n. khi 1 ll (giai đoạn chạy rà); khi 21 lll (giai đoạn vận dụng bình thờng); () () + = n 221 1 n 10 lla l.a l khi ll 2 (giai đoạn hao mòn và già hoá). CT 2 Để đơn giản hoá tính toán, mối quan hệ này có thể đợc xấp xỉ bằng phơng pháp tuyến tính phân đoạn. Đây là phơng pháp hoàn toàn có thể thoả mãn đối với các tính toán thực tế [1], [2]: khi 1 ll ; khi 21 lll ; () () + = 221 1 10 lla l.a l khi ll 2 . Trong trờng hợp này việc sửa chữa kế hoạch - cỡng bức đợc tiến hành một cách hợp lý chỉ sau khi đã xuất hiện giai đoạn hao mòn khốc liệt (h hỏng gia tăng), tức là khi . Khi đó tích phân trong biểu thức (4) đợc phân thành ba: 2 lL > () ( ) ( ) [] dl.lladl.dl.ladl.l L 2 l 221 2 l 1 l 1 1 l 0 10 L 0 +++= , Sau khi biến đổi với lu ý là ( ) 1 10 1 l a = , ta có: () () 2 lLa L 2 la dl.l 2 22 1 2 1 1 L 0 ++= , (6) Sau khi thay biểu thức (6) vào công thức (5), ta đợc: () () L C 2 laC L2 lLCa CLq KH 2 1 1DX 2 2DX2 1DX + + += (7) Hàm có một điểm cực tiểu (hình 4), vì rằng số hạng thứ hai () Lq () L2 lLCa 2 2DX2 tăng lên cùng với sự tăng quãng đờng chạy giữa các lần sửa chữa L, số hạng thứ ba KH 2 1 1DX C L 2 laC + giảm, còn đại lợng là không đổi trong toàn bộ phạm vi thay đổi của các quãng đờng chạy giữa các lần sửa chữa, không ảnh hởng đến vị trí hoành độ của điểm cực tiểu , nhng ảnh hởng tới tung độ 1DX C 0 L ( ) 0 Lq của nó. Để xác định quãng đờng chạy tối u giữa các lần sửa chữa ta lấy đạo hàm và cho nó bằng không: () Lq ' () ( ) 0 L C2/laC L2 lLCa Lq 2 KH 2 1 1DX 2 2 2 2 DX2 ' = + = , từ đó CT 2 DX2 KH 2 2 2 2 1 1 0 Ca C2 l a la L ++= , (8) Từ biểu thức (8) nói riêng, thấy rằng sửa chữa kế hoạch đợc tiến hành trong giai đoạn h hỏng gia tăng, vì rằng . Ngoài ra, khi không có các h hỏng mang đặc tính hao mòn và chạy rà, tức là khi , , 20 lL > 0a 1 0a 2 ( ) constl 1 = , quãng dờng chạy tối u giữa các lần sửa chữa , có nghĩa là không cần thiết phải tiến hành sửa chữa kế hoạch, bởi vì nó không thể ngăn ngừa đợc sự xuất hiện của các h hỏng đột xuất. 0 L q q ( L 0 ) 1DX C L 0 L ( ) L2 lLCa 2 2DX2 L/C 2 laC KH 2 1 1DX + Hình 4. Mối quan hệ của các chi phí đơn vị tổng cộng với quãng đờng chạy giữa các lần sữa chữa Các h hỏng đột xuất ảnh hởng tới giá trị tuyệt đối của các chi phí đơn vị tổng cộng cho các sửa chữa kế hoạch và sửa chữa đột xuất. Điều này thấy đợc từ biểu thức (7), vì rằng trong biểu thức này có một số hạng , trong đó 1DX C 1 - giá trị của thông số dòng hỏng trong giai đoạn vận dụng bình thờng, mà tại đó các h hỏng đột suất của bộ phận đang xét là áp đảo. Tuy nhiên vị trí trên trục hoành của điểm cực tiểu của các chi phí đơn vị tổng cộng, đợc thể hiện bởi biểu thức (8), không phụ thuộc vào giá trị 1 , mà đợc xác định chủ yếu bằng tốc độ thay đổi thông số dòng hỏng trong giai đoạn chạy rà và trong giai đoạn hao mòn gia tăng hoặc già hoá . 1 a 2 a Khoảng thời gian chạy rà phụ thuộc đáng kể vào dạng sửa chữa trớc đó của nó, vì vậy khi cấu trúc của chu trình sửa chữa còn đang đợc xác định, thì sẽ không có một thông tin nào đó về giai đoạn . Ngoài ra, giai đoạn chạy rà thờng chỉ chiếm một phần nhỏ của thời gian vận dụng bình thờng [l 1 l 1 l 1 l 1 , l 2 ], và nh vậy, một cách tổng quát, quá trình chạy rà sơ bộ của sản phẩm có thể coi nh bằng không, vì vậy số hạng thứ nhất trong biểu thức (8) có thể bỏ qua. Nh vậy, quãng đờng chạy tối u giữa các lần sửa chữa đợc xác định chủ yếu bởi thời gian của giai đoạn vận dụng bình thờng [l 1 , l 2 ] và phụ thuộc vào quan hệ (tỷ số) của các giá thành sửa chữa kế theo hoạch và sửa chữa ngoài kế hoạch (sửa chữa đột xuất) , cũng nh tốc độ gia tăng của thông số dòng hỏng trong giai đoạn hao mòn gia tăng hoặc già hoá, tức là cờng độ của các quá trình này, mà chính cờng độ đó cho phép tiên liệu đợc tuổi thọ của các phần tử chịu hao mòn và già hoá. KH C DX C 2 a iii. Thiết lập mối quan hệ của thông số dòng hỏng với thời gian lm việc [1], [2], [3] CT 2 Trong một số công trình nghiên cứu [1], [2], [3] cũng nh trong quá trình khảo sát thực tế, các tính toán thông số dòng hỏng của các bộ phận trên đầu máy trong các điều kiện vận dụng cụ thể trong ngành đờng sắt Việt Nam cho thấy, đặc trng của chúng nhiều khi khá đa dạng và khác biệt một cách đáng kể so với đặc trng lý thuyết cổ điển (hình 1). Trên thực tế, có những chi tiết và bộ phận đợc khảo sát có thể không có: - hoặc giai đoạn chạy rà; - hoặc giai đoạn vận dụng bình thờng; - hoặc giai đoạn h hỏng gia tăng; - hoặc đặc trng của thông số dòng hỏng là tổ hợp của các giai đoạn nói trên. Có những chi tiết và bộ phận ngay sau giai đoạn chạy rà cờng độ dòng hỏng bắt đầu tăng lên. Mặt khác, sự gia tăng thông số dòng hỏng trong những giai đoạn thời gian làm việc khác nhau của bộ phận diễn ra hoặc với cờng độ nh nhau hoặc khác nhau. Qua đây thấy rằng đặc trng thay đổi của thông số dòng hỏng của các bộ phận trên đầu máy có thể đợc đề xuất và phân nhóm nh sau (bảng 1). Khi đó các đặc trng thông số dòng hỏng tơng ứng là: - không có giai đoạn chạy rà (dạng 2a - 2c, 3a - 3c); - không có giai đoạn vận dụng bình thờng (dạng 1b - 1c, 2b - 2c, 3a - 3d); - không có giai đoạn h hỏng gia tăng (dạng 1a - 1c, 2a - 2c); - hoặc đặc trng của thông số dòng hỏng là tổ hợp của các thời kỳ nói trên. Nh vậy, mặc dù khá đa dạng nhng đặc trng thông số dòng hỏng có thể phân thành ba nhóm cơ bản sau đây: Nhóm thứ nhất: bao gồm các phần tử hoặc bộ phận của đầu máy có thông số dòng hỏng mang đặc trng chạy rà trong suốt thời kỳ quan trắc cho tới kỳ sửa chữa kế hoạch tiếp theo. Trong trờng hợp này không nên thiết lập chu kỳ sửa chữa có kế hoạch vì sẽ làm giảm xấu trạng thái kỹ thuật của chúng. Việc sửa chữa có kế hoạch của nhóm này đợc tiến hành trớc thời điểm xuất hiện h hỏng gia tăng. Nhóm thứ hai: các phần tử hoặc bộ phận của đầu máy có thông số dòng hỏng dao động ngẫu nhiên xung quanh một giá trị trung bình nào đó trong suốt quá trình quan trắc. Việc phục hồi khả năng làm việc của loại chi tiết và cụm chi tiết này nên tiến hành một cách hợp lý theo nhu cầu- tức là tuỳ theo mức độ xuất hiện của các h hỏng. Nhóm thứ ba: các phần tử hoặc bộ phận của đầu máy có thông số dòng hỏng có xu hớng gia tăng vào thời điểm kết thúc quan trắc, tức là đã xảy ra sự giảm xấu trạng thái kỹ thuật của các bộ phận đó theo sự gia tăng thời gian làm việc. Đây chính là cơ sở cho việc xác định các thời hạn tiến hành các sửa chữa kế hoạch của chúng. Bảng 1. Các dạng mối quan hệ giữa thông số dòng hỏng với thời gian lm việc (l) CT 2 Mối quan hệ giữa thông số dòng hỏng và thời gian làm việc ( ) l Nhóm 1 (Dạng 1) Không có giai đoạn h hỏng gia tăng Dạng 1a Dạng 1b Dạng 1c Mối quan hệ giữa thông số dòng hỏng và thời gian làm việc ( ) l Nhóm 2 (Dạng 2) Không có giai đoạn chạy rà Dạng 2a Dạng 2b Dạng 2c Mối quan hệ giữa thông số dòng hỏng và thời gian làm việc ( ) l Nhóm 3 (Dạng 3) Không có giai đoạn vận dụng bình thờng Dạng 3a Dạng 3b Dạng 3c Dạng 3d CT 2 Trong nhóm 3 có hai dạng 3c và 3d là đặc trng nhất. Với đặc trng thay đổi thông số dòng hỏng nh vậy, hàm của nó có thể biểu diễn dới dạng các đoạn thẳng: khi 1 ll0 ; khi 21 lll ; (9) () ( ) () + + + = 323 212 11 blla blla bl.a l khi ll 2 . Trong biểu thức của hàm bao gồm tám hệ số a () l 1 , a 2 , a 3 , l 1 , l 2 , b 1 , b 2 , b 3 , cần xác định theo quan hệ thực nghiệm đã có ( ) l * - tức là theo biểu đồ thông số dòng hỏng thực nghiệm. Tuy nhiên có một vài hệ số trong đó là thừa, vì rằng từ điều kiện liên tục của hàm ta có các đẳng thức biên (đờng biên) nh sau: () l ( ) ( ) 1211 ll = ( ) ( ) 2322 ll = Từ đây 1112 blab + = ; ( ) 1111223 blallab + + = . Cuối cùng hàm các thông số dòng hỏng có dạng: () 111 blal += khi 1 ll0 ; () ( ) 111122 blallal ++= khi 21 lll ; (10) () ( ) ( ) 111122233 blallallal + + += khi ll 2 . ở đây, trong biểu thức chỉ còn sáu hệ số hằng số: a () l 1 , a 2 , a 3 , b 1 , l 1 , l 2 , mà để xác định chúng phải đa bài toán xấp xỉ biểu đồ thực nghiệm của thông số dòng hỏng thực nghiệm ( ) l * bằng hàm lý thuyết ( ) l . Việc xấp xỉ, tức là thay thế hàm thực nghiệm ( ) l * bằng hàm lý thuyết , trong trờng () l hợp này sẽ cho các kết quả chính xác hơn, nếu số lợng các h hỏng, tính toán theo và , sẽ có sự sai lệch tối thiểu, tức là có xét tới các yêu cầu của phơng pháp bình phơng bé nhất. Hàm mục tiêu cho việc xấp xỉ thông số dòng hỏng sẽ là biểu thức () l * () l () 2 n 1i * ii SSy = = , (11) trong đó: i S và - tơng ứng với số lợng h hỏng lý thuyết và thực nghiệm trong khoảng thứ i của quãng thời gian làm việc; * i S n - số khoảng thời gian làm việc (các bậc của biểu đồ). Số lợng các h hỏng thực nghiệm đợc xác định bằng diện tích của hình chữ nhật của khoảng thứ i của biểu đồ : * i S () l * lS * i * i = , (12) Khi xấp xỉ bằng tuyến tính-phân đoạn số lợng lý thuyết của các h hỏng đợc xác định bằn diện tích của hình thang ; i S 1l i ( ) 1l i ; , tức là: i l ( ) lxS ii = , (13) trong đó: CT 2 () i x - giá trị lý thuyết của hàm ( ) l tại điểm giữa (trung bình) của khoảng thứ i; l - đờng trung bình của hình thang. Sau khi thay các biểu thức (12) và (13) vào (11), ta có () [] () [ 2 n 1i * ii 2 2 n 1i * ii xlllxy == == ] , (14) Vì rằng - là một nhân tử không đổi, nên điều kiện tối u của biểu thức (14) tơng đơng với hàm mục tiêu tối thiểu: 2 l () [] minxz 2 n 1i * ii = = , (15) Trong khi đó việc xấp xỉ biểu đồ thông số dòng hỏng đợc đa về việc xấp xỉ tuyến tính phân đoạn hàm thực nghiệm , đợc cho bởi n điểm với các toạ độ () l * ( ) * ii ;x , trong đó - điểm giữa của đoạn thứ i của biểu đồ i x ( ) l * ; - giá trị của thông số dòng hỏng trong đoạn thứ i. * i Lu ý tới biểu thức (10) hàm mục tiêu (15) có thể viết nh sau: 1 l i x 2 Az = + 2 l i x 1 l 2 B < + i x 2 l 2 C < , trong đó: A, B, C - các sai lệch của hàm thông số dòng hỏng so với các giá trị thực nghiệm tơng ứng, trên các đoạn thay đổi thời gian làm việc tơng ứng: () * i1i1 bxaA += ; ( ) * i1111i2 blalxaB ++= ( ) ( ) * i1111222i3 blallalxaC +++= Hàm mục tiêu (15) phụ thuộc vào các thông số a 1 , a 2 , a 3 , l 1 , l 2 , b 1 , nhng để ý rằng l 1 và l 2 trùng với các đờng biên của các khoảng của biểu đồ ( ) l * , miền xác định của chúng đợc hạn chế bởi bộ l 1 , l 2 ,, l n . Vì vậy để hạ bậc của hệ các biến số, nên cố định các giá trị l 1 và l 2 và xác định cực tiểu cục bộ (địa phơng) của hàm mục tiêu z, sau đó lặp lại cách giải với tổ hợp khác của l 1 và l 2 và v.v, còn từ tất cả các lời giải tiến hành chọn lấy lời giải mà nó đảm bảo giá trị tối thiểu của hàm mục tiêu. Nh vậy, khi cố định l 1 và l 2 hàm của bốn đối số () 1321 b,a,a,az = đợc tối thiểu hoá. Trên cơ sở lý thuyết trình bày ở trên đã tiến hành xây dựng chơng trình tính toán mối quan hệ giữa thông số dòng hỏng của các h hỏng đột xuất với thời gian làm việc . () l Quá trình tính toán đợc thực hiện nh sau: 1. Số liệu thống kê về h hỏng đột xuất của các bộ phận và chi tiết trên đầu máy đợc nhập vào chơng trình (hoặc số liệu đã nhập trớc đó đợc mở từ file); CT 2 2. Lựa chọn bớc tính và tiến hành tính toán phân nhóm số liệu theo bớc , từ đó tính toán xác định đợc các giá trị thông số dòng hỏng thực nghiệm l l ( ) l * i tơng ứng với mỗi khoảng thứ i nào đó. Các thông số dòng hỏng thực nghiệm tơng ứng với mỗi khoảng l l đợc biểu thị bằng một biểu đồ cột trong toạ độ ( ) ll * i ; 3. Tính toán lựa chọn các thông số a 1 , a 2 , a 3 , b 1 , l 1 , l 2 với điều kiện của phơng pháp bình phơng bé nhất; 4. Tính toán thiết lập hàm tuyến tính phân đoạn biểu diễn mối quan hệ giữa thông số dòng hỏng với thời gian làm việc và vẽ đồ thị. () l iv. Cơ sở thiết lập chu kỳ sửa chữa tối u của chi tiết v bộ phận trên đầu máy [1], [2] Tích phân hàm thông số dòng hỏng, nằm trong hàm mục tiêu (5), đa vào một, hai hoặc ba tích phân thành phần tuỳ thuộc vào dạng của hàm ( ) l : () ( ) ( ) [] () [] +++++= L 2 l 323 2 l 1 l 212 1 l 0 11 L 0 dlblladlblladlbladll Sau khi tính tích phân ta đợc [...]... định chu kỳ sửa chữa tối u của các chi tiết và bộ phận trên đầu máy có xét tới các h hỏng không tham số và tơng quan giữa chi phí sửa chữa có kế hoạch và sửa chữa đột xuất tơng ứng Kết quả nghiên cứu cụ thể đối với các đầu máy đang sử dụng trên đờng sắt Việt Nam sẽ đợc công bố trong các số Tạp chí tiếp theo Tài liệu tham khảo [1] Đỗ Đức Tuấn Đánh giá hao mòn, độ bền và độ tin cậy của chi tiết và kết... rằng, các quãng đờng chạy tối u giữa các lần sửa chữa phụ thuộc đáng kể vào mối quan hệ (tỷ số, tơng quan) của các chi phí CDX và CKH cho việc tiến hành các sửa chữa kế hoạch và ngoài kế hoạch Các chi phí cho sửa chữa kế hoạch bao gồm các chi phí cho vật t hoặc phụ tùng C1, chi phí cho tiền công lao động C2 và các tổn hao do dừng đầu máy C3, tức là: C KH = C1 + C 2 + C 3 Các chi phí cho sửa chữa ngoài... dừng đoàn tàu trên khu gian, hoặc giả nếu có thì cũng không phản ánh một cách đầy đủ thiệt hại do h hỏng gây ra Vì vậy, mặc dù ở các xí nghiệp đầu máy đều có thông tin về thời gian dừng của đầu máy trên các khu gian sau khi bị h hỏng, nó cũng không có khả năng đánh giá một cách tin cậy thành phần C4 của các chi phí cho sửa chữa ngoài kế hoạch các trang thiết bị đầu máy, và hệ quả của nó là không thể tính... làm việc S(L) với các tỷ số khác nhau giữa chi phí sửa chữa đột xuất và sửa chữa kế hoạch k, xác định giá trị chu kỳ sửa chữa tối u đối với các giá trị tơng ứng của k và vẽ đồ thị vi Kết luận Cơ sở lý thuyết đã nêu cùng các chơng trình tính toán mối quan hệ giữa thông số dòng hỏng của các h hỏng đột xuất với thời gian làm việc (l) và mối quan hệ giữa số lần sửa chữa tổng cộng đơn vị quy đổi theo thời... thể tính toán đợc giá trị tuyệt đối của các chi phí tổng cộng trung bình Tuy nhiên, sử dụng các giá trị tơng đối của CDX và CKH , có thể xác định quãng đờng chạy giữa các lần sửa chữa L0, mà nó tơng ứng với giá trị tối thiểu của các chi phí đơn vị tổng cộng trung bình q(L0), tức là quãng đờng chạy tối u giữa các lần sửa chữa Tỷ số chi phí cho sửa chữa kế hoạch và ngoài kế hoạch: K= CDX , CKH (19) Vì... thông qua K và CKH sau khi thay nó vào công thức (5), ta nhận đợc: L CKH k (l)dl + 1 0 , (20) q(L ) = L Về ý nghĩa vật lý, đại lợng, nằm ở tử số của phân số (20) - đó là các chi phí tổng cộng cho sửa chữa ngoài kế hoạch và trong kế hoạch, vì vậy biểu thức trong ngoặc chính là số lợng các L lần sửa chữa tổng cộng quy đổi, tức là đại lợng K (l)dl làm cho số lợng tổng cộng các sửa 0 L chữa ngoài... quy về số lợng tơng đơng theo giá thành các sửa chữa 0 trong kế hoạch Quan hệ L K (l)dl + 1 0 , S(L ) = L (21) gọi là số lần sửa chữa đơn vị quy đổi cho một đơn vị thời gian làm việc Trên cơ sở lý thuyết nêu trên đã tiến hành xây dựng chơng trình tính toán giá trị hàm S(L) biểu thị mối quan hệ giữa số lợng các lần sửa chữa đơn vị tổng cộng quy đổi theo thời gian làm việc S(L) với các tỷ số khác... chữa ngoài kế hoạch (đột xuất), ngoài các đại lợng đã nêu C1 , C2 và C3, còn bao gồm các tổn hao C4, gây ra bởi h hỏng của đầu máy trên đờng vận hành, tức là: CDX = C1 + C 2 + C 3 + C 4 CT 2 Nh vậy, CDX C KH , đồng thời CDX = C KH chỉ xảy ra đối với các phần tử, mà các h hỏng của chúng không gây ra thiệt hại của đầu máy trên đờng vận hành Cho đến nay vẫn cha có một nghiên cứu chính thức nào về việc... + b 3 (L l 2 ) , (16) 0 Thay các biểu thức của các hệ số b2 và b3 vào (6), ta tìm đợc: L (l)dl = 0,5a1l1 + b1l1 + 0,5a2 (l2 l1) 2 2 + (a1l1 + b1)(l2 l1 ) + 0,5a3 (L l2 )2 + [a2 (l2 l1 ) + (a1l1 + b1 )](L l2 ) (17) 0 Thay biểu thức (17) vào (5), sau khi lấy đạo hàm theo L và cho nó bằng không, ta nhận đợc biểu thức xác định quãng đờng chạy tối u giữa các lần sửa chữa: L0 = [ ( )] 2 2 a1l1 +... đối với các đầu máy đang sử dụng trên đờng sắt Việt Nam sẽ đợc công bố trong các số Tạp chí tiếp theo Tài liệu tham khảo [1] Đỗ Đức Tuấn Đánh giá hao mòn, độ bền và độ tin cậy của chi tiết và kết cấu đầu máy dizel NXB Giao thông Vận tải, Bộ Giao thông Vận tải, Hà Nội, 2005 [2] , , 1994 [3] A M 1999 [4] ., ., ..1981 CT 2 . các sửa chữa kế hoạch. Dới đây trình bày cơ sở tối u hoá chu kỳ sửa chữa của chi tiết và cụm chi tiết trên đầu máy trên cơ sở có xét tới các h hỏng không tham số (h hỏng đột xuất) và các chi. Cơ sở tối u hoá chu kỳ sửa chữa các chi tiết và cụm chi tiết trên đầu máy có xét tới h hỏng không tham số và chi phí sửa chữa GS. TS. đỗ đức tuấn Bộ môn Đầu máy Toa xe Trờng. tắt: Nội dung bi báo trình by cơ sở tối u hoá chu kỳ sửa chữa của chi tiết v cụm chi tiết trên đầu máy có xét tới các h hỏng không tham số (h hỏng đột xuất) v các chi phí cho sửa chữa trong kế