Условия эксплуатации электрических стартеров мобильной сельскохозяйственной техники

Изучение условий эксплуатации необходимо для проведения контрольных испытаний на надёжность сельскохозяйственной техники. Под условиями эксплуатации понимаются факторы воздействующие на ресурс электрооборудования сельскохозяйственной техники.

Для проведения контрольных стендовых испытаний стартерного оборудования требуется выявить из всего объема основные факторы, в большей степени оказывающие влияние на долговечность силовых контактов тягового реле, обмоток электродвигателя и тягового реле стартера.

На основании анализа различных литературных источников был отобран некоторый объем факторов, влияющих на работоспособность электростартера.

В настоящее время не имеется чётких теоретических зависимостей влияния факторов на долговечность элементов электрического стартера. Для выявления степени влияния каждого фактора на долговечность опытным путём требуются большие затраты времени и труда.

Принимая во внимание данную ситуацию, отсутствие расчетных зависимостей и длительности получения опытных данных о зависимости влияния факторов на долговечность целесообразно применить методику ранжирования факторов путём экспертного опроса [1, 3].

Количество опрашиваемых экспертов, а также их компетентность в данной области значительно влияет на точность и достоверность полученных данных. В опросе необходимо участие не менее 8 экспертов [5]. Компетентность экспертов как правило напрямую зависит от продолжительности работы в данной области. Эксперта принято считать компетентным при стаже работы в данной области не менее 5 лет [1, 4].

Для проведения экспертного опроса была составлена анкета (табл. 1).

Таблица 1

Анкета для опроса специалистов о степени влияния факторов на долговечность узлов электрических стартеров мобильной техники

№	Наименование Фактора	Обозначение	Единица Измерения	Кодированное обозначение	Ранг
1	Относительная влажность воздуха	F	%	X1
2	Примеси в окружающей среде (запыленность)	С	мг/м3	X2
3	Температура окружающей среды	Т	°С	X3
4	Механические вибрации в процессе эксплуатации (частота колебаний)	f	Гц	X4
5	Агрессивность среды (концентрация агрессивных газов в воздухе)	S	мг/м3	X5
6	Частота циклов включения	n		X6
7	Продолжительность включения	t	c	X7

В таблице прописаны факторы, которые оказывают влияние на долговечность стартеров. Каждому фактору дано натуральное и кодированное (X_1...n) обозначения, системные единицы измерения. Анкета была роздана специалистам станций технического обслуживания и ремонтных предприятий компетентным в проведении ремонта и эксплуатации электрооборудования мобильной техники.

При опросе мнение эксперта может заключается в том, что влияние некоторых факторов на надёжность одинаково, в таком случае факторам присваиваются одинаковые (связанные) ранги.

Точки зрения специалистов по заданному вопросу зачастую могут не совпадать друг с другом. В связи с этим для оценивания степени согласованности точек зрения специалистов применяется дисперсионный коэффициент конкордации [2].

Коэффициент конкордации находится из соотношения дисперсий

   (1)

где S² - полученная из результатов экспертного опроса дисперсия,

 - максимальное значение дисперсии.

После преобразований выражение коэффициента конкордации будет определяться следующим образом

   (2)

где m - общее кол-во опрошенных экспертов,

k - кол-во факторов,

T_j - показатель одинаковых (связанных) рангов.

Показатель одинаковых рангов  определяется следующим выражением

   (3)

где Q - количество групп одинаковых рангов,

t_jq - количество одинаковых рангов в Q-ой группе, связанных рангов при ранжировании j - м экспертом.

При полном совпадении мнений экспертов коэффициент конкордации W=1, в обратном же случае коэффициент W = 0 [2].

Значимость коэффициента конкордации оценивается и рассчитывается по критерию x². При наличии одинаковых (связанных) рангов критерий x² определяется следующим образом

   (1)

Значение критерия согласия x², полученное при расчетах сопоставляется с табличным значением при выбранном уровне значимости и количестве степеней свободы f. Согласованность мнений опрошенных экспертов не является случайной только в том случае, если  [2, 4].

Согласно вышеизложенной методике произведён опрос специалистов требуемой сферы деятельности и знаний (табл. 2).

Таблица 2

Результаты опроса специалистов

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
X1	3	3	2	1	3	1	3	2	3	3	24
X2	5	4	6	3	6	6	5	4	7	5	51
X3	2	5	1	4	4	1	3	1	4	1	26
X4	6	6	7	5	5	4	5	2	6	4	50
X5	7	5	6	7	7	6	7	4	3	6	58
X6	1	2	3	2	1	2	1	3	2	2	19
X7	4	1	1	2	2	1	2	3	1	4	21

Следуя методике экспертного опроса, были произведены расчеты коэффициента конкордации, значение дисперсии, фактическое значение x², табличное значение x² при вероятности  (табл.3).

Таблица 3

Результаты оценки значимости коэффициента конкордации

k	m				W
7	10	35,57	1661,714	96	0,6109	36,65	12,6

Значение средней суммы рангов

Значение дисперсии

Значение показателя одинаковых (связанных) рангов

Коэффициент конкордации

Рассчитаем значимость коэффициента конкордации W:

Число степеней свободы 

При f=6 и вероятности  табличное значение критерия согласия Пирсона .

Рассчитаем значение 

Таким образом, согласно описанной методике ранжирования факторов путем проведения экспертного опроса и полученным в результате исследований результатам можно утверждать, что согласованность мнений специалистов не случайна, достоверна и объективна. Подтверждается это тем, что , а также значение коэффициента конкордации равно 0,61, что в свою очередь значительно отличается от нуля. Исходя из всего этого можно доверять полученным результатам и учитывать их при дальнейших исследованиях.