Теоретические и нормативные основы технической эксплуатации автомобилей и сервиса

Так как 

, то .     (2.12)

Поэтому F(x) называют интегральной функцией распределения, а f(x) - дифференциальной функцией распределения.

Так как 

, a , то ,  (2.13)

Имея значения F(x) или f(x), можно произвести оценку надежности и определить среднюю наработку до отказа

,        (2.14)

 

Контрольные вопросы:

1. Виды закономерностей.

2. Процессы, характеризуемые функциональными  зависимостями, и случайные процессы.

3.Закономерности изменения технического состояния автомобиля по его наработке.

4. Закономерности вариации случайных  величии.

Литература: [2, 4].

Тема 3. Стратегии  и тактики обеспечения работоспособности  автомобилей – 2 часа

План:

3.1 Виды стратегий обеспечения работоспособности автомобилей.

3.2 Тактики обеспечения  и поддержания работоспособности  автомобилей.

3.3 Использование при  определении оптимальной периодичности  ТО автомобилей стратегий и тактик обеспечения работоспособности.

Ключевые слова:

Заданный уровень (интервал) работоспособности, восстановление утраченной работоспособности, стратегия, тактика, конструктивный параметр, диагностический параметр, ресурс, профилактика, наработка.

3.1 Виды стратегий  обеспечения работоспособности  автомобилей 

Для обеспечения работоспособности автомобиля и парков применяют три стратегии, характеристики которых приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1

Стратегии обеспечения  работоспособности

I	Поддержания заданного  уровня работоспособности	ТО
II	Восстановление утраченной работоспособности	Ремонт
III	Комбинация I и II стратегий	ТО и ремонт

 

Идентификация и разграничение  этих стратегий производится с использованием закономерностей ТЭА.

Рассмотрим содержание и взаимоотношения этих стратегий  на примере элемента с постепенным  изменением параметра технического состояния – тормозного механизма. Конструктивным параметром Y (при прочих равных условиях) этого механизма является зазор между тормозными накладками и барабаном (диском).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Одним из диагностических  параметров (наряду с тормозной силой, замедлением и др.) является тормозной  путь S_т, предельно допустимое значение которого S_т.п.д. регламентировано (ГОСТ, правила дорожного движения). При торможении автомобиля сопрягаемые детали (тормозные накладки – диск, барабан) изнашиваются, зазор возрастает, а тормозной путь (кривая 2) увеличивается. Переход за предельное значение конструктивного параметра Y_п, определяемого конструкцией изделия, вызывает отказ тормозного механизма и автомобиля, внешним проявлением которого является резкое возрастание тормозного пути. (При этом резко увеличивается вероятность дорожно-транспортного происшествия). С тем чтобы предупредить (профилактировать) это событие, необходимо до его наступления, т.е. при наработке , «вернуть» механизма в исходное (AD: Y_ПД →Y_н) или близкое к нему (AE:Y_ПД →Y'_н) состояние, уменьшив методами регулирования зазор между накладками и барабаном (диском) на величину ∆= Y_ПД - Y_н (или ∆'= Y_{П Д} - Y'_н). Далее, этот процесс предупреждения отказа (І стратегия) может продолжаться в зависимости от конструкции механизма многократного и является типичным примером профилактики, т.е. технического обслуживания, а L_ТО – его периодичностью. В саморегулирующихся механизмах это происходит также с определенной периодичностью, но автоматически. Разница Y_ПД - Y_н (предотказная зона) необходима, чтобы свести возможность (вероятность) отказа из-за неучтенных или неизвестных факторов (разные условия эксплуатации, качество материала, режимы эксплуатации) к минимуму. При этом величина ∆= L_р - L_ТО определяет запас ресурса при принятой периодичности технического обслуживания L_то.

При увеличении ∆L (сокращении L_то) растут безопасность работы  механизма и одновременно затраты на саму профилактику, которую приходится проводить чаще. Увеличение периодичности ТО (L_то) сокращает затраты на техническое обслуживание (производится реже), но одновременно увеличивает риск отказа, т.е. наступления события Y>Y_п и связанные с ним затраты (дорожно-транспортное происшествие, нарушение транспортного процесса, компенсация ущерба и др.). Поэтому важнейшим в поддержании работоспособности изделия является определение рациональной периодичности L_то.

Если известна интенсивность изменения параметра технического состояния a (из наблюдений, опыта, технической документации),то среднюю величину ресурса L_р или периодичности ТО L_то можно рассчитать по формуле:    

,        (3.1)

,        (3.2)

Подобная схема типична  для изделий и материалов с  монотонным изменением параметров технического состояния. Такие изделия или  элементы называются стареющими.

При каждом цикле профилактики происходит полная (∆) или частичная (∆') компенсация износа сопряженных деталей, фактические размеры которых все больше отклоняются от номинальных. В конце концов наступает новое предельное состояние изделия, при котором работоспособность не может быть обеспечена профилактическими методами. Требуется восстановление утраченной работоспособности, которое осуществляется ремонтом или заменой (ІІ стратегия). В рассматриваемом примере – это замена тормозных накладок и колодок в сборе (или раздельно) с тормозными барабанами (дисками) в зависимости от технического состояния последних. Наработка до этого состояния называется ресурсом до ремонта L_р или полным ресурсом замены L_а.

Техническое обслуживание является профилактическим мероприятием, имеющим целью предупреждение и отдаление момента достижения автомобилем и его элементами предельного состояния, т.е. отказов и неисправностей.

Основные задачи ТО:

1) предупреждение (профилактика) отказов  и неисправностей;

2) отдаление момента достижения  системой предельного состояния  Y_ПР;

3) поддержание санитарно-гигиенического  состояния и удовлетворительного внешнего вида автомобиля, а также создание условий для эффективного проведения работ ТО и Р (метод: уборка, мойка, санитарная обработка, очистка, окраска).

Ремонт предназначен для восстановления и поддержания работоспособности изделия и его элементов, а также устранения отказов и неисправностей, возникающих в процессе эксплуатации.

Особенности ремонтных работ:

1) выполняются, как правило, по  достижении предельного состояния,  т.е. по 

потребности;

2. наработка до ремонта обычно превышает периодичность ТО;
3. необходима частичная или полная разборка агрегата, автомобиля;
4. имеют значительную трудоемкость и стоимость;
5. необходимо применение достаточно сложного специального и универсального оборудования (станочное, сварочное, окрасочное и др.);

6) объектом ремонта может быть весь автомобиль, агрегат, сборочная единица или деталь.

3.2. Тактики  обеспечения и поддержания работоспособности

При обслуживании автомобилей, как и многих других изделий, применяются  две тактики проведения  профилактических работ, т.е. доведения автомобиля, агрегата, системы до нормативного технического состояния: по наработке (І-1) и по техническому состоянию.

Техническое обслуживание по наработке. При обслуживании по наработке (І-1) всем изделиям при достижении назначенной наработки L_то (периодичность ТО) выполняется установленный (регламентный) объем профилактических работ (смена масла, регулирование тормозных механизмов и др.), а параметры технического состояния или качества материалов доводятся до номинального или близкого к нему значения. Эта тактика проста в применении и гарантирует работоспособность изделия с вероятностью R=1-F. Ее недостаток состоит в том, что в условиях неизбежной вариации показателей технического состояния значительная часть изделий восходящую установленную периодичность ТО x>> L_ТО, и для этих изделий (или случаев) техническое обслуживание с периодичностью является как бы преждевременным и вызывает дополнительные затраты.

Техническое обслуживание по состоянию. Эти изделия с учетом состояния по экономическим соображениям было бы целесообразно обслуживать реже, например через одно ТО (2 L_ТО). Но для этого необходимо при каждом ТО проконтролировать техническое состояние всех изделий и разделить их на две группы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Первая группа имеет потенциальную наработку на отказ, приходящуюся на очередной межосмотровой промежуток (от до): 2L_ТО>x≥ L_ТО. Эти изделия требуют не только контроля, но и выполнения работ, обеспечивающих восстановление номинального или близкого к нему значения параметров технического состояния – исполнительская часть профилактической операции. Если такая не будет выполнена, то эта группа изделий с вероятностью R₁ откажет в интервале наработки L_ТО-2L_ТО.

Вторая группа изделий  с вероятностью R₂ имеет потенциальную наработку на отказ x>2L_ТО, т.е. они могут безотказно проработать до очередного ТО. Поэтому для них достаточно ограничиться контролем технического состояния, а исполнительскую часть отложить до следующего обслуживания (2L_то).

Преимущество этой диагностической тактики технического обслуживания по состоянию (І-2) – боле полное использование потенциального ресурса конкретных изделий с учетом вариации изменения их фактического технического состояния.

Недостатки, а вернее, условия реализации, этой тактики  связаны с необходимостью тщательного и дорогостоящего контроля технического состояния всех изделий при каждом ТО с целью разделения изделий на изделия, требующие немедленного доведения до нормативного состояния, и те, которые без отказа могут проработать до очередного ТО.

3.3 Использование  стратегии и тактики обеспечения  работоспособности автомобиля при   определении и оптимальной периодичности  ТО

Таким образом, зная закономерности изменения технического состояния  первого, второго и третьего видов, можно,

во-первых, количественно оценить вероятности нахождения автомобиля в работоспособном состоянии, позволяющем выполнять перевозки;

во-вторых, выбирать и эффективно использовать стратегии поддержания (І) или восстановления (ІІ) работоспособности;

в-третьих, обосновать и применить тактику обеспечения работоспособности по наработке (І-1) и техническому состоянию (І-2) и их комбинации;

в-четвертых, использовать данные по работоспособности при разработке нормативов, методов организации  и технологии технического обслуживания и ремонта.

 

Контрольные вопросы:

1. Виды стратегий.

2. Тактики обеспечения  и поддержания работоспособности.

3. Использования стратегии и  тактики при  определении   оптимальных периодичностей ТО  и обеспечения работоспособности  автомобиля.

Литература: [2, 3, 4]

 

 

 

Тема 4. Нормативы  технической эксплуатации автомобилей  и сервиса и методы их определения – 6 часа

План:

4.1 Понятие о нормативах  технической эксплуатации автомобилей  и их назначении.

4.2 Методы определение  периодичности технического обслуживания автомобилей

4.3 Определение периодичности  технического обслуживания групп  операций: методом стержневых операций; технико-экономическим методом;  экономико- вероятностным методом.

4.4 Определение трудозатрат  при технической эксплуатации  автомобилей Трудозатраты ТО и ремонта автомобилей. Виды и структура норм трудозатрат при технической эксплуатации автомобилей. Методы нормирования трудозатрат ТО и ремонта.

Ключевые слова:

Норматив, надежность, безопасность, производительность, масса, закономерности изменения технического состояния, номинальное, допустимые и предельные значение параметров технического состояния, периодичность ТО, ресурс изделия до ремонта, трудоёмкость ТО и ремонта, расход запасных частей и эксплуатационных материалов.

4.1 Понятие  о нормативах технической эксплуатации автомобилей и их назначении

Под нормативом понимается количественный или качественный показатель, используемый для упорядочения процесса принятия и реализации решений.

По назначению различают  нормативы, регламентирующие:

- свойства изделий (надежность, безопасность, производительность, масса и др.);