Что такое безотказность машины

Детали машин

Работоспособность и надежность деталей, механизмов и машин

Понятие надежности машины

Работоспособность количественно оценивается следующими показателями:

Надежность – свойство изделия сохранять во времени способность к выполнению требуемых функций в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования.
Надежность характеризуют состояниями и событиями.

Показатели качества изделия по надежности: безотказность, долговечность и ремонтопригодность.

Безотказность – свойство изделия непрерывно сохранять работоспособность в течение заданного времени.

Долговечность – свойство изделия длительно сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при соблюдении норм эксплуатации. Под предельным понимают такое состояние изделия, при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна.

Ремонтопригодность – свойство изделия, заключающееся в приспособленности к поддержанию и восстановлению работоспособности путем технического обслуживания и ремонта.

Понятия надежности во времени: наработка, ресурс и срок службы.

Наработка – продолжительность или объем работы изделия (в часах, километрах пробега, числах циклов нагружения).

Ресурс – суммарная наработка изделия от начала эксплуатации до перехода в предельное состояние (в часах, километрах пробега и др.).

Срок службы – календарная продолжительность эксплуатации изделия от начала до перехода в предельное состояние. Выражают обычно в годах. Срок службы включает наработку изделия и время простоев.

Основными показателями надежности являются:

Надежность машин и теория вероятности

Под вероятностью P(t) безотказной работы понимают вероятность того, что в заданном интервале времени или в пределах заданной наработки не возникает отказ изделия.
Если за время t наработки из числа N одинаковых изделий были изъяты из-за отказов n изделий, то вероятность безотказной работы изделия:

Вероятность безотказной работы сложного изделия равна произведению вероятностей безотказной работы отдельных его элементов:

Вероятность безотказной работы можно оценить по интенсивности отказов:

Под вероятностью восстановления понимают вероятность того, что время восстановления работоспособного состояния изделия не превысит заданное значение.

Основы надежности закладывает конструктор при проектировании изделия (точностью составления расчетной схемы). Определение показателей надежности выполняют методами теории вероятностей, их используют при выборе оптимальных вариантов конструкции.
Надежность зависит также от качества изготовления (неточности влияют на распределение нагрузок в зоне силового взаимодействия) и от соблюдения норм эксплуатации.

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Безотказность машин и аппаратов в работе определяется множеством факторов, в том числе и внешних по отношению к конструкции. К ним можно отнести колебания физико-механических характеристик сырья, наличие в нем загрязнений и посторонних включений. При разработке конструкции необходимо защитить ее от неблагоприятного воздействия внешних факторов. [3]

При оценке безотказности машины интересен сам факт прекращения нормального функционирования машины, а не время или средства, необходимые для восстановления утраченной работоспособности. Безотказность работы машины характеризуется также наработкой на отказ или средним временем Тср ее работы между последовательными отказами; интенсивностью или вероятностью отказов неремонтируемого изделия в единицу времени после данного момента времени t при условии, что отказ до этого момента не наступил. [6]

Таким образом, безотказность машины и ее элементов может быть характеризована величинами Р ( t), со ( t), f ( t), kH, mcp; существуют и иные критерии. [7]

Этот показатель отражает специфику безотказности машин и оборудования, аварии в которых представляют повышенную опасность для работающих. [8]

Этот показатель отражает специфику безотказности машин и аппаратов химических производств, аварии в котором представляют повышенную опасность для рабочих. [9]

Следует подчеркнуть, что при оценке безотказности машины нас интересует сам факт прекращения нормального функционирования машины и не интересуют время или средства, необходимые для восстановления утраченной работоспособности. [10]

Обеспечение работоспособности и надежности уплотнительных устройств имеет часто решающее значение в проблеме ресурса и безотказности машин и механизмов. Комплексная проблема совершенствования угоютнительной техники ( герметология) включает создание новых материалов, покрытий, отделочно-упрочняющих технологий, выбор оптимальных конструкций, усилий герметизации в условиях уплотнения различных сред в широком спектре нагружений, вибраций, перепадов температур, в экстремальных условиях. Развитие методов прогнозирования должно основываться на решении контактных задач, учитывающих форму и кривизну макротел и микрогеометрию, упруго-пластические свойства материалов, масштабный фактор, старение материалов и кинетику изменения напряжений и деформаций в герметизируемых стыках уплотнительных устройств. Актуальными являются исследования в области физики истечения жидкостей и газов в микрообъемах герметизирующих сопряжений, влияния кривизны вершин неровностей и высотных характеристик профилей на смачиваемость и характер проявления капиллярных эффектов, динамики процессов герметизации и разгерметизации стыков при многократном нагружений, влияния эксплуатационных факторов и совместимости уплотняющих материалов и сред на величину утечек в соединениях во времени. [12]

То, что фермеры зачастую отдают предпочтение бывшим в употреблении и восстановленным деталям, объясняется не только их меньшей стоимостью, но и тем, что такие детали, восстановленные по современным технологиям, имеют почти такой же ресурс, как и новые. Значит, сохраняется высокий уровень безотказности машины в целом. Примером может служить английская фирма Perkins, которая выпускает двигатели внутреннего сгорания, в том числе тракторные, а также восстанавливает и вновь продает подержанные моторы собственного производства. Бывшие в употреблении двигатели фирма скупает по всему миру, привозит на завод, разбирает на составные части и сортирует их. Наиболее важные из них восстанавливает и использует при ремонте двигателей. Отремонтированные двигатели имеют высокую надежность, и гарантия на них такая же, как и на новые. [15]

Источник

Что такое безотказность машины

Основные свойства машин и оборудования.

1.1. Качество и надежность машин

Качество машины — это совокупность свойств, определяющих ее способность выполнять свои функции в соответствии с эргономическими, эстетическими, экономическими и другими требованиями.

Под уровнем Качества ремонта следует понимать степень приближения свойств отремонтированной (восстановленной) машины к соответствующим свойствам новой машины, принятой за эталон.

Надежность — свойство машины (сборочной единицы) в течение установленного времени в определенных условиях выполнять заданные функции при сохранении в заданных пределах эксплуатационных показателей, или, иначе говоря – с требуемым качеством.

Надежность – комплексное свойство, включающее в себя четыре других: безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость.

Качество машины – это сложное, емкое понятие, оценка которого зависит от многих факторов и осуществляется на основании ряда показателей.

Показатели, которые могут использоваться для Оценки качества машины можно разделить на следующие группы:

1. Показатели назначения.

2. Показатели технологичности.

3. Технико-экономические показатели.

4. Показатели надежности.

5. Эргономические показатели.

6. Эстетические показатели.

7. Показатели приспособленности к транспортировке.

8. Показатели унифицированности.

9. Патентно-правовые показатели.

Показатели назначения – характеризуют степень соответствия

Машины целевому назначению, ее технические и эксплуатационные возможности.

Например, по показателям назначения гусеничный трактор имеет более высокое качество в сравнении с колесным, если требуется выполнять вспашку, и наоборот, если требуется выполнение транспортных работ.

Показатели назначения в значительной мере взаимосвязаны с показателями технологичности и технико-экономическими показателями.

Технологических процессов – скорость, непрерывность функционирования (емкость топливных баков, зерновых бункеров, баков опрыскивателей и т. п.), уровень автоматизации, вес и габаритные размеры, мощность, грузоподъемность, ширина захвата и т. п.

Технико-экономические показатели – нормальная мощность двигателя, частота вращения коленчатого вала, удельный расход топлива, тяговое усилие на всех передачах, максимальный крутящий момент на валу отбора мощности, длина тормозного пути, расход картерного масла, грузоподъемность, давление в гидравлической системе, и др.

Показатели надежности (как следует из определения) – характеризуют способность машины выполнять заданные функции в течение длительного (заданного) промежутка времени.

Основными составляющими понятия «надежность» являются следующие свойства машины: безотказность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость, формулировки определений которых будут приведены ниже.

Уровень надежности может оцениваться следующими показателями:

Наработка на первый отказ, наработка между дальнейшими отказами, продолжительность восстановления работоспособности после отказа, наработка до предельного стояния, количество отказов за период эксплуатации, наработка до списания машины.

декоративных элементов, чистота и общее состояние).

Показатели приспособленности к транспортировке – трудоемкость,

Продолжительность и т. п. характеристики процесса перевода машины из транспортного в рабочее положение и наоборот.

Показатели унифицированности – степень взаимозаменяемости

деталей и отдельных узлов и агрегатов между машинами различных моделей или марок.

Патентно-правовые показатели – использование в конструкции

машины оригинальных узлов, механизмов, технических решений, запатентованных в процессе ее создания.

Экологические показатели – показатели, характеризующие уровень

влияния эксплуатации машины на окружающую среду: дымность выхлопных газов, удельное давление на почву, расход кислорода, воды, загрязнение почвы смазочными материалами, ядохимикатами и т. п.

Показатели безопасности – величина тормозного пути, свободного

хода рулевого колеса, наличие и совершенство сигнализации, устройств блокировки опасных воздействий (например устройство блокировки запуска двигателя при включенной передаче), уровень шума вибрации и т. п.

Уровень качества и надежности машины закладывается и обеспечивается на всех этапах ее проектирования и изготовления. В период эксплуатации машины, в большей или меньшей степени, может обеспечиваться сохранение этих свойств. В развернутой форме этапы и условия создания и сохранения качества и надежности, а так же уровень их влияния в процентном отношении показаны на схеме (см. следующую страницу).

1.2. Термины и определения, характеризующие качество и надежность.

Понятия «Качество машин», «Надежность машин» наиболее полно раскрываются и характеризуются при помощи нижеуказанных терминов и определений.

Безотказность — свойство машины сохранять работоспособность при эксплуатации в течение определенного времени (наработки) без вынужденных перерывов. Показатели безотказности определяют опытным путем. Проводят наблюдение за группой машин и определяют: вероятность безотказной работы, среднюю наработку до отказа, интенсивность отказов, параметр потока отказов и наработку на отказ.

Схема влияния факторов проектирования, производства и эксплуатации на уровень надежности машин:

Долговечность — свойство машины (сборочной единицы) сохранять работоспособность с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонта до предельного состояния, указанного в нормативно-технической документации.

Физическая долговечность определяется сроком службы машины до ее предельно допустимого износа.

Моральная долговечность характеризует собой тот срок службы, достигнув который машина данной марки и данного технического оформления становится экономически невыгодной. Она обуславливается техническим ресурсом, а так же использованием при создании передовых научных разработок, технологий, и другими патентно-правовыми показателями.

Технико-экономическая долговечность определяет собой срок службы машины (промежуточный между физической и моральной долговечностью), за пределами которого проведение ремонта этой машины экономически нецелесообразно.

Количественно долговечность оценивается техническим ресурсом.

Ремонтопригодность — свойство машины (сборочной единицы) заключающееся в ее приспособленности к предупреждению, обнаружению и устранению Отказов, повреждений и неисправностей путем проведения технических обслуживаний и ремонтов.

Уровень ремонтопригодности машины может оцениваться по удельным значениям времени простоя, трудовым затратам и стоимости проводимых технических мероприятий.

Сохраняемость — свойство машины (сборочной единицы) непрерывно сохранять исправное и работоспособное состояние в течение эксплуатации и транспортировки.

Наработка — продолжительность или объем работы машины (сборочной единицы), измеряемая в моточасах, гектарах, условных эталонных гектарах, километрах пробега и других единицах.

Исправность — состояние машины (сборочной единицы), при котором она соответствует всем требованиям номативно-технической документации.

Неисправность — это несоответствие машины или ее отдельных частей хотя бы одному из требований, указанных в технической документации.

Повреждение – событие, заключающееся в нарушении исправности машины (сборочной единицы).

Работоспособность — состояние машины, при котором она способна выполнять функции в соответствии с требованиями нормативно-технической документации (мощность, сила тяги на крюке, грузоподъемность и т. п.).

Работоспособность может оценивается по технико-экономическим показателям, показателям технологичности, эргономическим показателям и др.

Отказ — событие, заключающееся в нарушении работоспособности машины (сборочной единицы).

Срок службы — календарная продолжительность использования новой или капитально отремонтированной машины от ее ввода в эксплуатацию до наступления предельного состояния (износа или разрушения).

Предельное состояние — это состояние, при котором дальнейшее применение объекта по назначению недопустимо или нецелесообразно. Причинами этому может быть невозможность безопасной работы или низкая эффективность эксплуатации, а также значительные затраты на ремонт.

Ресурс — наработка машины от начала отсчета основных показателей номинальных параметров новой или капитально отремонтированной машины до наступления предельных их значений, указанных в технических требованиях.

Остаточный ресурс — наработка машины (сборочной единицы) от последнего измерения основных параметров до достижения предельных их значений, указанных в технических требованиях.

Наиболее полно характеризуют надежность машины (сборочной единицы) комплексные Количественные показатели, на основании которых можно оценить целесообразность ее приобретения не только по ценовым, технологическим и т. п. показателям, но и по уровню расходов, связанных с техническим обслуживанием и ремонтом, а также с длительностью простоев по техническим причинам.

Применительно к сельскохозяйственным машинам и их сборочным единицам такими показателями надежности являются Коэффициенты технического использования и готовности.

Коэффициент технического использования (Ки) — это отношение времени работы машины или сборочной единицы за доремонтный или межремонтный период к сумме этого времени и времени всех простоев по техническим причинам за этот же период работы:

Кн = (∑ tc / tс + tо + tэ + tр) / N

Где N — Число машин;

tс— суммарное время работы 1-ой машины за ее доремонтный или

tо, tэ и tр — соответственно суммарное время простоев i-ой машины при проведении технических обслуживаний, устранении эксплуатационных отказов, ремонтов за доремонтный или межремонтный период.

Коэффициент технического использования позволяет оценить в процентах или долях единицы суммарную длительность вынужденных простоев машины в процессе ее эксплуатации. Применительно к тракторам, сельскохозяйственным машинам и их сборочным единицам Ки колеблется в пределах 0,6. 0,8, что свидетельствует о низком уровне ремонтопригодности этих машин.

Коэффициент готовности (Кг) — это отношение времени работы машины (сборочной единицы) за доремонтный или межремонтный период к сумме этого времени и времени простоев для устранения эксплуатационных отказов за этот же период работы:

Коэффициент готовности определяет среднее количество работо-способных машин в отрезок времени между их ремонтами. Значение этого коэффициента для тех же машин 0,7. 0,9.

Коэффициенты Ки и Кг характеризует не только уровень надежности, но и организацию ее технического обслуживания и ремонта.

Уменьшить простои машин при проведении технических обслуживаний и плановых ремонтов, а так же при устранении эксплуатационных отказов и, тем самым, повысить коэффициенты Ки и Кг можно за счет совершенствования организации и технического обеспечения ремонтно-обслуживающих работ.

Для этого необходимо:

— подобрать и подготовить (обучить) ремонтно-технический персонал

(инженеры, мастера-наладчики, слесари различных специальностей, токари, сварщики, кузнецы и др.);

— создать достаточную материальную базу в виде оснащенных необходимым оборудованием мастерских, пунктов технического обслуживания и т. п.;

— обеспечить бесперебойное снабжение запасными частями и материалами;

— обеспечить действие планово-предупредительной системы технического обслуживания и ремонта.

Решение перечисленных задач должно совершенствоваться по мере развития системы предприятий технического сервиса.

Источник

Что такое безотказность машины

Техническая литература
В нашей библиотеке Вы найдены разнообразные издания относящиеся к агротехнике

Основные понятия и показатели надежности машин

Основные понятия и показатели надежности машин

Основные понятия надежности.

Работоспособность и эффективность использования трактора или другой машины во многом зависят от надежности его агрегатов, сборочных единиц и деталей. Надежность важна как для новой машины, так и для капитально отремонтированной.

По мере эксплуатации под действием нагрузок и окружающей среды постепенно:

искажаются формы рабочих поверхностей деталей;

увеличиваются зазоры в подвижных и нарушаются натяги в неподвижных соединениях;

теряется упругость и другие свойства деталей;

нарушается взаимное расположение деталей, вследствие чего ухудшаются условия зацепления шестерен, возникают дополнительные нагрузки и вибрации;

образуются нагар и накипь, ухудшающие отвод тепла от теплонагруженных деталей, и т. п.

В результате снижается работоспособность и ухудшаются основные показатели надежности машин.

Надежностью называется свойство машины или ее составных частей выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих режимам и условиям их использования, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования.

В понятие надежность входят безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость как машины в целом, так и отдельных ее частей.

Показатели надежности.

Для оценки надежности трактора (машины) или другого объекта используются единичные и комплексные показатели.

К единичным показателям относят безотказность работы, наработку на отказ, среднюю наработку на отказ, интенсивность отказов и параметр потока отказов.

Комплексные показатели (коэффициент готовности, коэффициент технического использования, коэффициент оперативной готовности, средние суммарные и удельные суммарные трудоемкости и стоимость технического обслуживания и ремонта) применяют для более полной оценки надежности.

Единичные и комплексные показатели надежности определяют опытным путем. В заданных условиях проводят испытания партии тракторов и автомобилей с фиксацией всех показателей (наработки, отказов, неисправностей и т. п.).

Источник

Надежность автомобилей

1. Основы теории надежности автомобилей

Автомобиль эксплуатируется в самых различных условиях и представляет собой сложную систему, совокупность действующих элементов – сборочных единиц и деталей, обеспечивающих выполнение ее функций. Автомобиль, агрегат, механизм, деталь могут объединяться общим понятием – объект или изделие. Современный автомобиль состоит из 15-20 тыс. деталей, из которых 7-9 тыс. теряют свои первоначальные свойства при работе, причем 3-4 тыс. деталей имеют срок службы меньше, чем автомобиль в целом и являются объектами особого внимания. Из них 200-400 деталей являются критическими по надежности.

Надежность (Reliability, dependability) — это свойство автомобиля выполнять транспортную работу, сохраняя во времени или по пробегу техникоэксплуатационные показатели в требуемых пределах, соответствующих заданным режимам, условиям использования, ТО и ремонта, хранения. Составляющие надежности:

Проблема надежности механизмов стоит на первом месте в любой отрасли, т.к. необходимо эксплуатировать механизмы с минимальными затратами. Кроме того, важность проблемы состоит в массовости производства. Надежность автомобиля характеризуется комплексом качеств (рисунок 1):

Рисунок 1 – Матрица понятия «надежность автомобиля»

Под качеством продукции (the quality of the products) понимают совокупность свойств продукции, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с назначением. Совокупность свойств качества продукции оценивают показателями качества. Их подразделяют на показатели назначения, надежности, технологичности, транспортабельности, стандартизации и унификации, безопасности, эргономические, экологические, эстетические и патентно-правовые. Таким образом, надежность — один из основных показателей качества продукции. Без высокой надежности не может быть и продукции высокого качества.

Изменение технического состояния автомобилей, агрегатов и механизмов происходит под влиянием постоянно действующих причин, обусловленных работой самих механизмов, внешних условий, случайных причин (например – перегрузка автомобиля).

Для характеристики надежности автомобилей в зависимости от конструктивно-технологических и эксплуатационных факторов применяют систему показателей (критериев), позволяющих количественно оценить надежность автомобиля в целом или его элементов (таблица 1).

Надежность автомобилей зависит от условий работы. Поэтому понятие надежности тесно увязывается с условиями эксплуатации (рисунок 2).

Надежность прежде всего зависит от технического уровня заводов изготовителей автомобилей, запасных частей, материалов. Надежность — категория не только техническая, но и экономическая, учитывающая последствия отказов и неисправностей.

Рисунок 2 — Связь надежности автомобиля с окружающими условиями

Таблица 1 — Система показателей надежности автомобилей

2. Основные причины изменения технического состояния автомобилей

Основными постоянно действующими причинами изменения технического состояния автомобиля, его агрегатов и механизмов являются:

1. Изнашивание механическое, к которому относятся:

2. Изнашивание молекулярно-механическое проявляется в результате молекулярного сцепления трущихся поверхностей, происходит мгновенное сваривание и перенос металла с одной поверхности детали на другую (питтинг), может произойти разрыв граничной пленки и возникнуть сухое трение. Наблюдается во втулках валов, поршнях, особенно в процессе приработки механизмов.

3. Изнашивание коррозионно-механическое, сопровождается явлениями химического взаимодействия окружающей среды с материалом, к которому относятся:

3. Влияние условий эксплуатации на изменение технического состояния автомобилей

Условия эксплуатации, при которых используются автомобили, влияют на режимы работы агрегатов и деталей, ускоряя или замедляя изменение параметров их технического состояния:

4. Классификация отказов

Классификация отказов автомобиля необходима для выявления их причин и разработки мер по их предупреждению и устранению. Отказом называется полная или частичная потеря работоспособности автомобиля. Существует несколько квалификационных признаков, главными из которых сводятся к следующим:

Для постепенных отказов характерен последовательный переход из начального состояния y_н в состояние отказа y_о через ряд промежуточных состояний y₁, y₂ и т.д. (рисунок 3).

Постепенные отказы можно предотвратить своевременным проведением технического обслуживания автомобилей и спрогнозировать.

На постепенные отказы приходится до 70% всех отказов автомобиля.

Рисунок 3 — Переход параметра технического состояния автомобиля из начального в предельное при постепенном отказе

Постепенные отказы можно предотвратить своевременным проведением технического обслуживания автомобилей и спрогнозировать.

На постепенные отказы приходится до 70% всех отказов автомобиля.

— внезапные отказы, т.е. это внезапное изменение какого-либо параметра от случайного характера. Возникают в результате скачкообразного изменения технического состояния автомобиля (например, лопнула рессора из-за превышения допустимой нагрузки, рисунок 4).

Рисунок 4 — Переход параметра технического состояния автомобиля из начального в предельное при внезапном отказе

— перемежающиеся лтказы — многократно возникающие и самоустраняющиеся отказы (например, ослабление крепления электрического контакта).

Примечание: графически зависимости вероятности отказа и безотказности от пробега представлены на рисунке 5.

Рисунок 5 — Зависимость вероятности отказа и безотказности от пробега автомобиля

5. Режимы технического обслуживания автомобилей

Важнейшим условием поддержания заданного уровня надежности автомобилей в условиях эксплуатации является назначение оптимальных режимов их технического обслуживания:

Проблема оптимизации ТО является весьма сложной. Однако, при любом рассмотрении этой проблемы необходимо учитывать надежность и готовность автомобилей и влияние на них профилактических работ. В состав профилактических работ входят:

Контрольно-диагностические работы выполняются в обязательном порядке через определенный пробег, а все остальные работы – после таких работ. Т.е., периодичность технического обслуживания автомобилей, являющаяся основным вопросом при обосновании режимов профилактики, определяется периодичностью контрольно-диагностических работ.

Анализ количественных характеристик эксплуатационной надежности автомобилей показывает, что в качестве критериев для определения оптимальной периодичности контрольно-диагностических работ могут быть использованы:

(1)

где m_x — число изделий, отказавших за наработку;

n – общее число изделий.

Режимы ТО автомобилей разрабатываются для нескольких типичных условий эксплуатации. Проверяются эти режимы в реальных условиях эксплуатации по специальным критериям:

Знание и количественная характеристика закономерностей изменения параметров технического состояния узлов, агрегатов и автомобиля в целом позволяет

управлять работоспособностью и техническим состоянием автомобиля в целом в процессе эксплуатации. Т.е., поддерживать и восстанавливать его работоспособность. Необходимость поддержания высокого уровня работоспособности требует, чтобы большая часть отказов и неисправностей была предупреждена.

Поэтому задача ТО состоит, главным образом, в предупреждении возникновения отказов и неисправностей, а задача ТР – в их устранении (в восстановлении работоспособности). Предупреждение отказов и неисправностей требует регламентации ТО, т.е. регулярного по плану выполнения определенных операций ТО с установленной периодичностью и трудоемкостью.

Перечень выполняемых операций, их периодичность и трудоемкость в целом составляют режим ТО.

На автомобильном транспорте большинства стран, также как и у нас, используется планово-предупредительная система ТО и ремонта автомобилей, судов, самолетов, тепловозов, электровозов и др.

В соответствии с этой системой, ТО автомобилей носит предупредительный, профилактический характер и выполняется после определенной наработки (пробега) автомобилей, а ремонт выполняется по потребности (хотя и он должен планироваться, используя карту надежности автомобиля).

6. Планово-предупредительная система технического обслуживания и ремонта автомобилей

Принципиальные основы организации и нормативы технического обслуживания и ремонта автомобилей в нашей стране регламентируются и базируются

«Положением по техническому обслуживанию и ремонту подвижного состава автомобильного транспорта». Этот документ является основополагающим документом по ТО и ремонту автомобилей в нашей стране, на основе которого производятся планирование и организация ТО и ремонта автомобилей, определяются ресурсы, проектируются и реконструируются АТП и разрабатывается ряд производных нормативно-технологических документов.

«Положением…» предусматриваются: ежедневное техническое обслуживание (ЕО), первое техническое обслуживание (ТО-1), второе техническое обслуживание (ТО-2), сезонное обслуживание (СО). Эти виды обслуживания отличаются между собой периодичностью, перечнем и трудоемкостью выполняемых работ.

Диагностические работы (общее диагностирование Д-1 и поэлементное углубленное диагностирование Д-2) являются технологическим элементом ТО и ремонта автомобиля и дают информацию о его техническом состоянии при выполнении соответствующих работ;

Ремонт автомобилей в соответствии с характером и назначением работ подразделяется на текущий (ТР) и капитальный (КР):

В системе ТО и ремонта автомобилей существует еще один вид ремонта – сопутствующий, который производится совместно с ТО-1 или ТО-2, при условии, если его трудоемкость составляет не более 15-20% от трудоемкости соответствующего вида ТО.

Нормативы ТО и ремонта, установленные Положением, относятся к определенным условиям эксплуатации, называемым эталонными. За эталонные условия принята работа базовых автомобилей АТП со списочным составом 200-300 единиц не более чем с тремя технологически совместимыми группами, имеющих пробег с начала эксплуатации 50-75% от нормы пробега до КР, которые эксплуатируются на дорогах первой категории в умеренном климатическом районе с умеренной агрессивностью окружающей среды. При работе в иных, отличных условиях эксплуатации, изменяются безотказность и долговечность автомобилей, а также затраты на обеспечение их работоспособности. Поэтому нормативы ТО и ремонта следует корректировать посредством коэффициентов корректирования.

Таблица 2 — Коэффициент корректирования нормативов в зависимости от условий эксплуатации – К₁

ЭКСПЛУАТАЦИИНОРМАТИВЫПериодичность ТОУдельная трудоемкостьПробег до КР11,01,01,020,91,10,930,81,20,840,71,40,750,61,50,6

Примечание: после определения скорректированной периодичности ТО проверяется ее кратность между видами обслуживания с учетом среднесуточного пробега с последующим округлением до целых сотен километров.

Таблица 3 — Коэффициент корректирования нормативов в зависимости от модификации подвижного состава и особенности организации его работы – К₂

Таблица 4 — Коэффициент корректирования нормативов в зависимости от природно-климатических условий – К₃ = К₃ × К 1 3

Примечание: агрессивность окружающей среды учитывается и при постоянном использовании подвижного состава для перевозки химических грузов, вызывающих интенсивную коррозию деталей.

Таблица 5 — Коэффициенты корректирования нормативов удельной трудоемкости текущего ремонта (К₄) и продолжительности простоя в ТО и ремонте (К 1 ₄) в зависимости от пробега с начала эксплуатации

Таблица 6 — Коэффициент корректирования нормативов трудоемкости ТО и ТР в зависимости от количества обслуживаемых и ремонтируемых автомобилей на АТП и количества технологически совместимых групп подвижного состава – К₅

Результирующий коэффициент корректирования нормативов ТО автомобилей получается перемножением соответствующих коэффициентов, причем результирующие коэффициенты корректирования периодичности ТО и пробега до КР, км, должны быть не менее 0,5 и рассчитываются по формулам (2) и (3)

—периодичность ТО (2)

—пробег до КР К₃ (3)

—трудоемкость ТО К₅ (4)

—трудоемкость ТР . (5)

7. Диагностика технического состояния автомобилей

Техническая диагностика (technical diagnostics) — отрасль знаний, изучающая признаки неисправностей автомобиля, методы, средства и алгоритмы определения его технического состояния без разборки, а также технологию и организацию использования систем диагностирования в процессах технической эксплуатации автомобилей.

Техническим диагностированием называют процесс определения технического состояния объекта без его разборки, путем измерения величин, характеризующих его состояние и сравнения их с нормативами. Диагностирование обеспечивает систему ТО и ремонта автомобилей индивидуальной информацией об их техническом состоянии. Диагностирование автомобилей осуществляется в соответствии с алгоритмом, установленным технической документацией. Алгоритм диагностирования — это совокупность последовательных действий по определению технического состояния автомобиля.

Комплекс, включающий средства диагностирования (к которым относятся стенды, приборы), алгоритм диагностирования и объект диагностирования (автомобиль в целом или его узлы) называется системой диагностирования.

Возникновение потребности в объективной и достоверной информации, получаемой с помощью инструментальных методов контроля, объясняется действием на автомобильном транспорте двух важных факторов — усложнения автомобильной техники и стремления обеспечить поддержание работоспособности автомобилей в условиях низкой обеспеченности квалифицированными кадрами. Наличие в автотранспортных предприятиях (АТП) простой по конструкции автомобильной техники и небольшие размеры автохозяйств давали возможность обходиться информацией, получаемой через опытного механика субъективными методами. Однако с появлением новых моделей автомобилей усложненной конструкции и укрупнением АТП такая информация все в меньшей степени обеспечивала эффективное управление поддержанием работоспособности автомобилей.

Для повышения эффективности ТО и ремонта автомобилей требуется индивидуальная информация о их техническом состоянии до и после ТО и ремонта. При этом необходимо, чтобы получение информации было доступным и не требовало бы разборки агрегата и больших затрат труда. Индивидуальная информация о скрытых и назревающих отказах позволяет предотвратить преждевременный или запоздалый ремонт или техническое обслуживание, а так же проконтролировать качество выполненной работы.

Диагностированием называется процесс определения технического состояния объекта без его разборки по внешним признакам путем измерения величин, характеризующих его состояние и сопоставления их с нормативами.

Средствами диагностики служат: специальные приборы и стенды, которые подразделяются на внешние и встроенные в автомобиль. Причем, при диагностировании используют не только технические средства, но и субъективные возможности человека, его органы чувств, опыт и навык.

При ТО и ремонте автомобилей используют 2 вида информации:

Статическая и диагностическая информации дополняют друг друга в процессе принятия решения о направлении автомобиля на ТО или ремонт.

Под параметрами понимается качественная и количественная мера, характеризующая состояние системы, механизма, элемента и процесса в целом. Различают структурные и диагностические параметры.

Таблица 7 – Виды систем диагностирования

В функциональных системах диагностирование проводят в процессе работы автомобиля.

В тестовых системах для диагностирования работу автомобиля воспроизводят на стенде.

Универсальные системы предназначены для нескольких диагностических процессов.

Специальные системы обеспечивают один диагностический процесс.

В общих системах объектом диагностирования является автомобиль в целом для определения его работоспособности.

В локальных системах объектом диагностирования является агрегат, механизм, узел, система автомобиля.

В ручных системах управление средствами диагностирования осуществляется вручную.

В автоматизированных системах управление осуществляется с использованием компьютеров.

В непрерывных системах диагностирование осуществляется в процессе работы автомобиля при помощи встроенных средств (бортовых компьютеров).

В периодических системах диагностирование осуществляется с определенной периодичностью (перед ТО-1 или ТО-1) при помощи внешних приборов и стендов.

Во встроенных системах используются встроенные средства диагностирования;

Во внешних системах используются внешние средства диагностирования.

В смешанных системах диагностирования используются и встроенные (датчики) и внешние (индикаторы) средства.

Оценку технического состояния автомобиля в прошлом (например, для выявления причины аварии) называют ретроспекцией.

Оценка технического состояния в будущем (например, для определения срока его работоспособности) называется прогнозированием.

Применение диагностики эффективно, если суммарные удельные затраты на ТО, ремонт и диагностику меньше суммарных удельных затрат на ТО и ремонт без диагностики

Практика показывает, что суммарные удельные затраты на ТО и ремонт с диагностикой на 20-25% меньше суммарных удельных затрат на ТО и ремонт без диагностики.

Возможности диагностирования автомобилей и агрегатов зависят от их контролепригодности.

Контролепригодность — это приспособленность автомобиля к диагностическим работам, которые позволяют обеспечит достоверную информацию о техническом состоянии автомобиля при минимальных затратах труда, времени и средств.

Рисунок 6 — Классификация средств диагностирования

Внешние средства классифицируются на:

1. Стенды, обеспечивающие:

2. Переносные приборы, обеспечивающие диагностирование:

Встроенные средства включают:

Смешанные средства включают

8. Параметры технического состояния автомобилей

Возможность непосредственного измерения в процессе эксплуатации физических величин или структурных параметров (износов, задиров и др.) сопряжений механизмов автомобиля без их разборки весьма ограничена. Поэтому при диагностировании пользуются косвенными признаками, которые называются диагностическими параметрами и которые отражают техническое состояние автомобиля. Диагностическими параметрами могут быть:

Диагностические нормативы служат для количественной оценки технического состояния автомобиля, устанавливаются ГОСТами и руководящими документами. К ним относятся:

На основании допустимого норматива ставят диагноз состояния объекта и принимают решение о необходимости технического обслуживания и ремонта.

Если текущее значение диагностического параметра выходит за пределы П_д, то необходимо проводить техническое обслуживание или предупредительный ремонт, так как автомобиль может выйти из строя на линии (рисунок 7).

Объектом диагностики может быть любой агрегат, механизм, узел или автомобиль в целом. Приступая к диагностированию, необходимо выявить те узлы, которые определяют его надежность. Такой подход позволяет создать модель объекта и составить его структурно-следственную схему диагностирования, т.е. схематическое отображение важных для диагностики характеристик. Такая схема служит для выбора диагностических параметров.

Цель постановки диагноза — выявить неисправности объекта, определить потребность в техническом обслуживании и ремонте, оценить качество выполненных работ или подтвердить пригодность диагностируемого объекта к эксплуатации.

l_д — периодичность планового диагностирования, км; П — приращение параметра за межконтрольный пробег; АБ — профилактическое восстановление объекта

Рисунок 7 — Схема формирования диагностического норматива В зависимости от задачи различают общий и локальный диагноз.

Общий диагноз решает вопрос о соответствии или несоответствии объекта общим требованиям. При общем диагнозе используют один диагностический параметр. Общий диагноз сводится к измерению текущего параметра П и сравнения его с нормативом. При периодическом диагностировании нормативом является допустимое значение диагностического параметра П_д, а при непрерывномпредельное П_п.

При П> П_п — необходим ремонт,

Локальный диагноз — позволяет выявить конкретные неисправности. Его проводят по нескольким диагностическим параметрам. Каждый диагностический параметр связан с несколькими структурными и наоборот. Эти связи можно представить в виде структурно-следственной модели (рисунок 1.8).

Модель позволяет выявить связи между наиболее вероятными неисправностями объекта и его диагностическими параметрами. То есть, двигаясь от диагностических параметров к вероятным неисправностям объекта ставят диагноз его технического состояния. Эти задачи решаются с помощью диагностической матрицы.

Рисунок 8 — Структурно-следственная модель диагностирования (цилиндропоршневая группа двигателя как объект диагностирования)

9. Методы диагностики

Диагностирование является качественно новой, более совершенной формой проведения контрольных работ. От традиционных контрольных осмотров, выполняемых на АТП в основном субъективными методами с привлечением в качестве экспертов наиболее квалифицированных механиков и ремонтных рабочих, диагностирование отличается, во-первых, объективностью и достоверностью оценки технического состояния автомобилей, что достигается применением инструментальных методов проверки, во-вторых, возможностью определения выходных параметров (параметров эффективности) агрегатов и систем автомобилей (мощности, топливной экономичности, тормозных качеств и т.д.) и, втретьих, наличием условий для повышения надежности и организованности функционирования производства ТО и ремонта автомобилей за счет более эффективного оперативного управления им.

Методы диагностики автомобилей основываются на способах замера диагностических параметров, причем тех, которые наиболее приемлемы. Выбор параметров осуществляется при помощи структурно-следственной схемы диагностирования механизма или узла. Анализируя схему, можно выбрать наиболее эффективный метод диагностирования автомобиля.

В настоящее время наибольшее распространение получили методы:

При диагностировании производится спектральный анализ масла для определения концентрации в нем продуктов износа. По составу отработавших газов можно судить о состоянии топливной системы, клапанах, ТНВД дизеля и т.д.

Таким образом, диагностика служит не только для получения оперативной информации о техническом состоянии автомобиля и его систем, с выявлением конкретных причин неисправностей, но и для прогнозирования возможного ресурса пробега без проведения дополнительных технических воздействий и ремонта. Поэтому внедрение диагностики в производство, помимо вышеуказанных положительных моментов, позволяет планировать оптимальные объемы работ по обслуживанию и ремонту автомобилей, что значительно экономит средства, производственные ресурсы и т.д.

Диагностирование осуществляется либо в процессе работы самого автомобиля, его агрегатов и систем на заданных нагрузочных, скоростных и тепловых режимах (функциональное диагностирование), либо при использовании внешних приводных устройств (роликовых стендов, подкатных и переносных приспособлений), с помощью которых на автомобиль подаются тестовые воздействия (тестовое диагностирование). Эти воздействия должны обеспечивать получение максимальной информации о техническом состоянии автомобиля при оптимальных трудовых и материальных затратах.

Например, мощностные показатели автомобиля проверяют на режиме максимального крутящего момента, экономические показатели на режиме, соответствующем реализации контрольного расхода топлива, т.е. при наиболее экономичной скорости и при нагрузочном режиме, имитирующем движение автомобиля по ровному горизонтальному отрезку пути с асфальтобетонным покрытием. Тормозные качества проверяют при таких скоростях и нагрузках, которые позволяют надежно выявить основные неисправности тормозной системы автомобиля.

Источник