mòn tổng cộng của máy
Phương pháp đồ thị xác định độ mòn tổng cộng của máy (Hình 1.14) được diễn tả như sau: Trục hoành biểu thị thời gian t tương ứng với thời hạn phục vụ của máy. Trục thẳng đứng phía bên phải biểu thị trị số cực đại độ mòn tổng cộng P1Mt của phần tử ban đầu chưa thay thế và chưa phục hồi của máy. Theo giá trị tuyệt đối, nó bằng giá trị ε1. Như vậy giá trị ε1 được dựng theo một tỷ lệ nhất định từ dưới lên kể từ điểm O' sẽ đại diện cho độ mòn tổng cộng của phần tử có độ bền cao so với độ mòn tổng cộng chung của máy sau trọn thời hạn phục vụ của máy đó. Đường thẳng 0-1 được kẻ từ gốc toạ độ đến điểm 1 sẽ đại diện cho độ mòn của phần tử đó. Tất cả các tung độ kể từ trục hoành tới đường 0-1 tại mỗi thời điểm bất kỳ đều đặc trưng cho giá trị độ mòn tổng cộng của phần tử có độ bền cao trong độ mòn tổng cộng chung của máy.
Đối với các thành phần khác có độ bền kém hơn thì đồ thị độ mòn tổng cộng được xây dựng theo thứ tự giảm dần theo thời hạn phục vụ của chúng.
Đối với phần tử thứ hai (theo thời hạn phục vụ) trên đồ thị người ta kẻ đường 0-2 nối toạ độ tại điểm 2, điểm này tương ứng với thời hạn phục vụ là t2 và giá trị ε2 của phần tử thứ hai. Đường thẳng 0-2' là đường biểu thị độ mòn tổng cộng của phần tử thứ hai có thời hạn phục vụ là t2. Tất cả các giá trị tung độ từ đường thẳng 0-1 đến đường thẳng 0-2' tại mọi thời điểm sử dụng bất kỳ của máy đều đặc trưng cho giá trị tương ứng về độ mòn tổng cộng của phần tử thứ hai trong độ mòn tổng cộng của máy.
Hình 1.14. Xây dựng đồ thị độ mòn tổng
cộng của máy được cấu thành từ các phần tử đã thay thế hoặc đã phục hồi toàn bộ trong những thời hạn phục vụ khác nhau. Đường thẳng nét đậm biểu thị độ mòn của các phần tử ban đầu của máy.
Tương tự như vậy, phía trên đường thẳng 0-2 người ta lại dựng đường thẳng 0-3 đặc trưng cho độ mòn tổng cộng của phần tử tiếp theo v.v…
Các đoạn thẳng tung độ 1-2'; 2'-3'; 3'-4' v.v… sẽ biểu thị trị số độ mòn tổng cộng của các phần tử tương ứng bị mài mòn trong suốt thời hạn phục vụ của máy. Đường thẳng 0-5' sẽ là đường biểu thị độ mòn tổng cộng của máy.
Thứ tự xác định độ mòn tổng cộng của một máy thực hoặc của các cụm, các bộ phận của nó bằng phương pháp tính toán hoặc phương pháp đồ thị được thực hiện như sau:
1- Xác định toàn bộ thành phần (theo tên gọi) các phần tử kết cấu và phi kết cấu của máy. 2- Xác định thời hạn phục vụ của tất cả các phần tử kết cấu và phi kết cấu của máy cùng với các số liệu về thử nghiệm máy, các kết quả thí nghiệm kỹ thuật của các mẫu thử, các yêu cầu bảo hành của nhà chế tạo v.v…
3- Phân nhóm các phần tử kết cấu và phi kết cấu theo thời hạn phục vụ, để sau đó mỗi một nhóm sẽ được xem xét theo một tỷ lệ tương ứng như là một phần tử tổng hợp của máy.
4- Xác định giá trị (hoặc giá thành) chung của tất cả các phần tử cùng đồng thời thay thế hoặc được phục hồi của mỗi nhóm.
5- Lập bảng và tính toán độ mòn tổng cộng tại một thời điểm bất kỳ của quá trình sử dụng máy hoặc dựng đồ thị độ mòn tổng cộng của máy theo các phần tử tổng hợp.
Để làm được điều đó, trước hết từ giá trị và giá thành chung của máy người ta xác định giá trị của các phần tử kết cấu và phi kết cấu mà đòi hỏi phải thay thế hoặc phục hồi do độ bền không cao trong quá trình sử dụng. Sau đó phân chia các phần tử đó thành các nhóm phần tử gộp có thời hạn thay thế và phục hồi giống nhau, cuối cùng người ta tính toán bằng phương pháp đồ thị xác định độ mòn tổng cộng của máy.
Khi xác định giá trị của các phần tử gộp cũng như khi xác định chu kỳ phục hồi chung, có thể sử dụng chu kỳ và giá trị trung bình của bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa tương ứng với giá thành trung bình của các phụ tùng thay thế.
1.7. XÁC ĐỊNH TUỔI THỌ CỦA MÁY THEO CHI PHÍ RIÊNG
Để giải đáp câu hỏi về tuổi thọ của máy, ta dựa vào cơ sở khoa học sau đây:
Mỗi chiếc máy và các thành phần kết cấu, thành phần phi kết cấu của nó từ thời điểm đưa vào sử dụng đến khi bị thanh lý đều tuân thủ qui luật của quá trình lão hóa. Trong quá trình sử dụng máy, các chi phí khai thác ngày càng tăng (ví dụ như đối với động cơ đốt trong thì chi phí nhiên liệu, chi phí dầu bôi trơn càng ngày càng tăng), chi phí công lao động, năng lượng và vật liệu cho việc bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa cũng tăng, đồng thời cũng sẽ tăng cường độ mài mòn các thành phần kết cấu của máy. Do vậy, khi xác định tuổi thọ tối ưu của một chiếc máy (hoặc của các thành phần kết cấu, thành phần phi kết cấu của nó) cần phải xác định một thời hạn, mà trong đó ta sẽ có chi phí tính cho 1 đơn vị sản phẩm do máy làm ra là nhỏ nhất. Có nghĩa là với giá thành ban đầu của máy và chi phí khai thác trong quá trình sử dụng, máy cần
phải hoạt động cho đến lúc chi phí riêng tính cho 1 đơn vị sản phẩm do máy thực hiện chưa vượt quá giá trị nhỏ nhất. Nếu máy ngừng hoạt động trước thời hạn nêu trên, thì chủ phương tiện phải chịu một chi phí tổn thất do không sử dụng máy hết tiềm năng và giá thành sản phẩm do máy làm ra trong trường hợp này sẽ cao hơn giá trị tối thiểu. Nếu chủ phương tiện bỏ ra một khoản chi phí để thay thế các thành phần kết cấu chóng hỏng của máy mà không tiến hành sửa chữa chúng, thì chủ phương tiện cũng phải chịu một tổn thất do không sử dụng hiệu quả các thành phần kết cấu ban đầu của máy, tức là do không sử dụng hết tiềm năng hiện có bởi sự hoạt động năng suất của một chiếc máy có các thành phần kết cấu được sửa chữa. Máy sẽ bị thanh lý sớm hơn thời điểm, khi mà chi phí riêng tính cho một đơn vị sản phẩm của máy đạt tới giá trị nhỏ nhất.
Nếu chủ phương tiện cứ tiếp tục khai thác máy sau khi máy đạt thời hạn phục vụ tối ưu thì chủ phương tiện sẽ phải chi một khoản chi phí cho việc thay thế các thành phần kết cấu đã quá mòn, cho việc tiến hành sửa chữa đột xuất chiếc máy đó, cho việc chi phí khai thác về nhiên liệu, vật liệu sẽ tăng lên. Tất cả những chi phí này đều làm cho giá thành sản phẩm của máy sẽ tăng lên.
Sau đây chúng ta sẽ xem xét một cách sơ bộ về các loại chi phí và tuổi thọ của máy.
1.7.1. Các loại chi phí
Người sử dụng máy sẽ chịu các khoản chi phí khác nhau như sau:
• Chi phí dùng để mua máy: Y1 = A
• Chi phí tỷ lệ với thời gian khai thác máy (bảo quản, nhiên liệu, công lao động): Y2 = B.t
• Chi phí lũy tiến: Y3 = Ctδ Trong đó:
C- Là một hằng số xác định cho máy cụ thể dựa theo định mức ban đầu về chi phí lũy tiến;
δ- Số mũ, biểu thị mức tăng của chi phí đó so với mức độ lão hóa của máy.
Như vậy, chi phí tổng cộng liên quan tới việc sử dụng máy có thể được biểu thị như sau:
Y = Y1 + Y2 + Y3 = A + Bt + Ctδ (1.41)
1.7.2. Thời hạn phục vụ (tuổi thọ) của máy
Nếu ta chia chi phí tổng cộng liên quan tới việc sử dụng máy cho thời gian hoạt động của máy thì ta sẽ nhận được mức chi phí riêng tính cho 1 đơn vị thời gian:
1Ct Ct B t A t Y U= = + + δ− (1.42)
Với hàm chi phí đơn vị đã biết như (1.42) việc xác định thời hạn phục vụ tối ưu của máy sẽ được giải quyết thông qua việc xác định hàm số cực tiểu có dạng:
1Ct Ct B t A U= + + δ−
Lấy đạo hàm của hàm số này và cho đạo hàm bằng 0, ta xác định được t là: ( ) δ − δ = C 1 A t (1.43)
Dựa theo biểu thức (1.43) có thể xác định được tuổi thọ tối ưu của máy mà chúng ta đang sử dụng.
1.8. HỆ THỐNG BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA MÁY
Một trong những điều kiện cơ bản để sử dụng tốt máy móc thiết bị, tăng thời hạn sử dụng và bảo đảm độ tin cậy của chúng trong quá trình vận hành chính là việc tiến hành kịp thời và có chất lượng công tác bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa trên cơ sở hệ thống bảo dưỡng và sửa chữa phòng ngừa định kỳ theo kế hoạch. Hệ thống này là tập hợp các biện pháp về tổ chức và kỹ thuật thuộc các lĩnh vực kiểm tra, chăm sóc kỹ thuật và sửa chữa xe máy.
Xét theo mức độ và chức năng của quá trình tác động, hệ thống trên đây được cấu thành từ các biện pháp sau đây:
1- Các biện pháp có xu hướng làm giảm cường độ mài mòn chi tiết máy, phòng ngừa các hỏng hóc (bôi trơn, điều chỉnh, xiết chặt, lau chùi) và phát hiện kịp thời các hỏng hóc (kiểm tra, xem xét trạng thái và sự tác động của các cơ cấu, các cụm và các chi tiết máy).
2- Các biện pháp có xu hướng khắc phục các hỏng hóc (thay thế các cụm máy hoặc các chi tiết máy, sửa chữa phục hồi các chi tiết máy có khuyết tật).
Các biện pháp thứ nhất được tiến hành trong bảo dưỡng kỹ thuật, các biện pháp thứ hai được tiến hành trong sửa chữa.
Hệ thống chăm sóc kỹ thuật phòng ngừa theo kế hoạch sẽ xác lập và qui định ra khối lượng và chu kỳ các công việc thuộc khâu bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa máy, tức là tất cả mọi việc bảo dưỡng, sửa chữa đều được thực hiện theo một kế hoạch nhất định.
Các chỉ tiêu cơ bản đặc trưng cho tính hợp lý và ưu việt của hệ thống bảo dưỡng - sửa chữa phòng ngừa theo kế hoạch là:
- Thời gian ngừng máy do các lý do kỹ thuật là ngắn nhất. - Chi phí cho sửa chữa máy trong thời gian khai thác là nhỏ nhất.
Hệ thống bảo dưỡng - sửa chữa phòng ngừa theo kế hoạch bao gồm các khâu sau đây: Chạy rà, chăm sóc kỹ thuật, xem xét kỹ thuật định kỳ, sửa chữa và bảo quản.
1.8.1. Chạy rà
Chạy rà các máy mới hoặc các máy đã sửa chữa nhằm mục đích rà trơn các bề mặt ma sát của chi tiết máy với chế độ tăng dần tải trọng tương ứng với những giá trị qui định cho từng loại máy.
1.8.2. Bảo dưỡng kỹ thuật
cơ cấu nhằm mục đích duy trì trạng thái kỹ thuật bình thường cho máy.
Theo thời hạn và nội dung công việc, bảo dưỡng kỹ thuật đối với các máy thi công được phân chia thành các cấp sau đây: