3.6 Выбор средств испытаний, а также средств измерений, используемых для контроля значений параметров изделий
3.6.1 Выбор испытательного оборудования производится таким образом, чтобы обеспечить возможность производить и поддерживать условия испытаний в заданных границах значений с требуемой точностью и стабильностью в течение установленного срока.
Оборудование может быть выбрано из числа серийно выпускаемых стендов или испытательных машин, импортного оборудования, оборудования изготовленного в единичных экземплярах и опытных образцов, модернизируемого оборудования. При выборе серийно выпускаемого оборудования следует учитывать:
на каких стадиях ЖЦ будет испытываться изделие и стремиться, чтобы на одном, достаточно производительном и совершенном оборудовании, обеспечивались испытания для различных стадий;
является ли средство испытаний средством общепромышленного применения, отраслевого или узкоспециального;
какие виды испытаний можно проводить на одном и том же оборудовании при достаточно простой его переналадке;
возможность проводить испытания различных однотипных изделий.
При выборе средств испытаний следует стремиться максимально автоматизировать процессы испытаний. Автоматизация позволяет существенно сократить трудозатраты и сроки проведения испытаний, получить требуемую точность результатов. При этом автоматизируются процессы сбора, накопления и обработки результатов, управление испытательным оборудованием и ОИ.
В современном испытательном оборудовании задача автоматизации решается путем применения средств вычислительной техники. Автоматизация на практике осуществляется путем создания автоматизированных систем испытаний (АСИ).
АСИ может быть представлена в виде совокупности функциональных подсистем, т.е. частей системы, предназначенных для выполнения определенных функций при проведении испытаний. В состав АСИ могут входить подсистемы подготовки и аттестации средств испытаний, оперативного управления ОИ и средствами испытаний, обработки данных и анализа результатов испытаний, планирования испытаний, регистрации и документирования испытаний и расходования материальных ресурсов.
В этом разделе также необходимо сказать о подготовке к проведению испытаний. Это можно сделать путем перечисления функций подсистемы подготовки и аттестации средств испытаний с краткими пояснениями содержания выполняемых операций подготовки.
3.6.2 Метрологическое обеспечение призвано обеспечить точность, достоверность и воспроизводимость результатов испытаний. Реализуется метрологическое обеспечение аттестацией используемого оборудования и проверкой средствами измерений параметров используемых изделий и режимов испытаний.
По каждому поверяемому средству измерений необходимо указать наименование СИ; его тип, ГОСТ; основные метрологические характеристики.
3.7 Определение трудоемкости испытаний и фактической потребности в основном оборудовании
Трудоемкость работ, связанных с установкой и снятием двигателей определяется из выражения:
tшт = tосн+tвсп+tдоп+ tп-з, час,
где tшт - штучное время на операцию,
tосн - основное время, в течение которого выполняется заданная работа. Основное время определено на основе среднестатистических данных специализированных предприятий, осуществляющих ремонт и монтаж оборудования автотранспортных средств.
tвсп = (3 - 5%)tосн - вспомогательное время на производство подготовительных воздействий на изделие,
tдоп = tобсл+tотд - дополнительное время, состоящее из:
tобсл = (3 - 4%) tосн - время на обслуживание оборудования и рабочего места,
tотд = (4 - 6%) tосн - время на отдых и личные нужды.
tп-з = (2 - 3%) tосн - подготовительно-заключительное время на получение задания, ознакомление с технической документацией, получение и сдачу инструмента, сдачу работы и т.п.
∑=12 – 18%.
tосн = 2 + 1,5 = 3,5 час.
tвсп = 0,05· tосн = 0,05·3,5 = 0,175 час.
tдоп = tобсл+tотд = 0,04·3,5 + 0,05·3,5 = 0,315 час.
tп-з = 0,02 · tосн = 0,02·3,5 = 0,07 час.
Можно принять в среднем для различных двигателей штучное время на снятие и установку двигателя равно:
tшт = 3,5 + 0,175 + 0,315 + 0,07 = 4,07 час.
Длительность испытаний для определения функциональных показателей складывается из длительности отдельных этапов данного вида испытаний. Можно выделить следующие этапы:
- холодная обкатка – 30 мин;
- горячая обкатка – 15 мин;
- обкатка под нагрузкой – 30 мин;
- приемо-сдаточные испытания – 15 мин.
Суммарная длительность испытаний составит 1,5 часа.
Для определения длительности испытаний на надежность необходимо проанализировать план испытаний.
В общем случае план испытаний можно представить как (N,U,T), т.е. испытания образцов не предусматривают возможность их восстановления; испытания ведутся до достижения определенной наработки, в случае отказа испытания прекращаются.
Ресурс автомобильных двигателей в течение которого производители гарантируют безотказную эксплуатацию составляют 35-40 тыс. км. пробега или, что то же, в моточасах – 780-800 часов.
При определении длительности испытаний целесообразно рассмотреть возможность их ускорения за счет исключения режимов работы при нагрузке менее 0,5Рном.
Статистические данные показывают, что двигатель автомобиля работает в режиме (0,15-50)Рном - 78% общего времени эксплуатации, в режиме холостого хода Рх.х – 5 % и только 17% при режиме свыше 0,5Рном.
Таким образом, длительность ускоренных испытаний можно определить из выражения:
Тнад. = 0,17·tном ,
Тнад. = 0,17·786,5 = 133 час.
С учетом необходимости подготовки двигателя к испытаниям (прогрев, выведение на рабочие режимы и т.д.) суммарное время проведения испытаний на надежность составит:
Тнад = 4,07 + 0,16 + 133 = 137,23 час.
Основываясь на этих данных возможно рассчитать оптимальные объемы испытания за год при наличии в подразделении двух испытательных стендов. Количество испытуемых двигателей в год определяется по формуле:
- при испытаниях на надежность
Nнад
=
,
Nнад
=
63 шт/год.
- при функциональных испытаниях
Nф
=
,
Nф
=
1572
шт/год.
Окончательно с учетом необходимости технического обслуживания испытательного оборудования принимаем годовую программу по видам испытаний:
Nф = 1500 шт/год;
Nнад = 50 шт/год.