Основы работоспособности технических систем

1.3. ТЕХНИЧЕСКАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН

Как область практической деятельности ТЭА – это комплекс взаимосвязанных технических, экономических, организационных и социальных мероприятий, обеспечивающих:

1)своевременную передачу службе перевозок или внешней клиентуре работоспособных автомобилей необходимой номенклатурыинужного количествав установленноевремя;

2)поддержание автомобильного парка в работоспособном состоянии при:

♦рациональныхзатратахтрудовыхиматериальныхресурсов;

♦нормативных уровнях дорожной и экологической безопасности;

♦нормативных условиях труда персонала.

Как отрасль науки ТЭА определяет пути и методы управления техническим состоянием автомобилей и парков для обеспечения:

–регулярности и безопасности перевозок при наиболее полной реализации технико-эксплуатационныхсвойств автомобилей;

–заданных уровней работоспособности и технического состояния;

–оптимизации материальных и трудовых затрат;

–минимума отрицательного влияния автомобильного транспортананаселение, персоналиокружающую среду.

Эффективность ТЭА обеспечивается инженерно-техни- ческой службой (ИТС), которая реализует цели и задачи ТЭА.

Таким образом, техническая эксплуатация автомобилей является одной из подсистем автомобильного транспорта, которая включает также подсистему коммерческой эксплуатации (КЭ), или службу перевозок, и подсистему управления (У).

В зависимости от вида предприятий и рода их деятельности подсистема технической эксплуатации автомобилей организационно и экономически может выступать в качестве:

21

♦производственной структуры (подсистемы) конкретного предприятия или их объединений (транспортной компании, холдинга, коммерческого автотранспортного предприятия), осуществляющей наряду с перевозками поддержание парка в работоспособном состоянии;

♦независимого хозяйственного субъекта, оказывающего платные услуги владельцам разнообразных автотранспортных средств всех форм собственности.

В первом случае главный вклад системы ТЭА состоит

втом, что она обеспечивает подсистему коммерческой эксплуатации предприятия работоспособными и технически исправными транспортными средствами, т.е. гарантирует саму возможность реализации транспортного процесса. Задачи подсистем коммер-

ческой эксплуатации и управления – наиболее эффективно использовать исправные автомобили, получить доход и рассчитаться с системой ТЭА в соответствии с ее фактическим вкладом

втранспортный процесс и полученной прибылью. Иными словами, между подсистемами предприятия (или группы предприятий) устанавливаются организационно-управленческие и производст- венно-хозяйственные отношения и связи.

Во втором случае, широко распространенном в рыночных условиях, система технической эксплуатации трансформируется

всервисную систему (автосервис).

Сервис (сервисная система) – совокупность средств, способов и методов предоставления платных услуг по приобретению, эффективному использованию, обеспечению работоспособности, экономичности, дорожной и экологической безопасности автотранспортных средств в течение всего срока их службы. Исполнитель осуществляет в соответствии с существующими правилами предоставление услуг юридическим и физическим лицам – владельцам автотранспортных средств (потребителям). Потребитель использует, приобретает, заказывает услуги по техническому обслуживанию и ремонту автотранспортных средств либо имеет намерение воспользоваться ими.

22

Исполнителем и потребителем могут быть предприятие, организация, учреждение или гражданин.

Для разных предприятий техническая эксплуатация и сервис обычно включают в различных комбинациях следующие основные виды работ и услуг:

♦подбор и доставку необходимых для предприятия или клиента автотранспортных средств, оборудования, запасных частей и материалов;

♦куплю и продажу новых и подержанных автотранспортных средств и агрегатов, их оценку;

♦предпродажное обслуживание и гарантийный ремонт;

♦заправку, мойку, уборку и хранение;

♦техническое обслуживание и ремонт автотранспортных средств в течение их эксплуатации;

♦инструментальный технический осмотр и подготовку

кнему;

♦продажу запасных частей, материалов, комплектующих изделий и принадлежностей;

♦предоставление автотранспортных средств в прокат и лизинг;

♦техническую помощь на линии, эвакуацию;

♦модернизацию, переоборудование и дооснащение автотранспортных средств, тюнинг;

♦сбор и утилизацию отходов, образующихся при эксплуатации автотранспортных средств, включая прием и направление на переработку списанных изделий;

♦информационное обеспечение владельцев автотранспортных средств;

♦обучение и консультацию персонала автотранспортных предприятий, предпринимателей, физических лиц – владельцев автотранспортных средств.

Главная задача дисциплины «Основы технологии технического ремонта транспортно-технологических машин и оборудова-

23

ния» заключается в профессиональной подготовке конкурентоспособных инженеров для ТЭА на основе раскрытия закономерностей изменения технического состояния автомобилей в процессе эксплуатации, изучения методов и средств, направленных на поддержание автомобилей в исправном состоянии при экономном расходовании всех видов ресурсов и обеспечении дорожной и экологическойбезопасности.

1.4. ОСНОВНЫЕ НОРМАТИВЫ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЕЙ

В общем случае под нормативом понимается количественный или качественный показатель, используемый для упорядочения процесса принятия и реализации решений. В технической эксплуатации подвижного состава автомобильного транспорта нормативы используются при определении уровня работоспособности автомобилей и парков, планировании объемов технических воздействий, потребности в производственно-технической базе, определении необходимого числа исполнителей, технологических расчетах автотранспортных предприятий и организаций.

Нормативы ТЭАгруппируютсяпоназначению и уровню. По назначению нормативы регламентируют:

–свойства изделий (надежность, динамичность, безопасность, производительность, грузоподъемность, пассажировместимость, габаритные размеры АТС и др.);

–состояние изделий и материалов (состояние конструкционных элементов АТС определяют номинальные, допустимые

ипредельные значения параметров их технического состояния; состояние материалов оценивается плотностью, вязкостью, содержанием компонентов, примесей и т.д.);

–ресурсное обеспечение (капиталовложения, расход материалов, запасных частей, трудовых затрат);

24

– технологические требования, определяющие порядок проведения определенных операций и работ ТО и ремонта.

По уровню нормативы подразделяются на государственные (государственные стандарты, общесоюзные нормы технологического проектирования – ОНТП, нормы расхода запасных частей и др.), межотраслевые (Положение о ТО и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта и др.), отраслевые (типовые технологические и методические указания, отраслевые стандарты и др.), внутриотраслевые и хозяйственные (нормативы качества ТО и ремонта, стандарты предприятий и др.).

Нормативы используются при определении уровня работоспособности автомобилей и парка, планировании объемов работ, определении необходимого числа исполнителей, потребности в производственной базе, технологических расчетах.

К важнейшим нормативам технической эксплуатации относятся периодичность ТО, ресурс изделия до ремонта, трудоемкость ТО и ремонта, расход запасных частей и эксплуатационных материалов. Определение нормативов производится на основе данных о надежности изделий, расходе материалов, продолжительности и стоимости проведения работ ТО и ремонта.

1.5. ПЕРИОДИЧНОСТЬТЕХНИЧЕСКОГООБСЛУЖИВАНИЯ

Периодичность ТО – это нормативная наработка АТС (в километрах пробега или часах работы) между двумя последовательно проводимыми однородными работами по техническому обслуживанию. При проведении обслуживания применяются два основных метода доведения изделия до требуемого уровня технического состояния:

1) по наработке (метод I-1): при заданной периодичности ТО параметры конструктивных элементов автомобилей восстанавливаются до требуемого технической документацией уровня;

25

2) по параметру технического состояния (метод I-2): при заданной периодичности ТО проводится сначала контроль параметров технического состояния конструктивных элементов автомобилей, на базе которого принимается решение о необходимости технического воздействия, и при необходимости значение параметра технического состояния доводится до требуемого технической документацией уровня.

Таким образом, в общем виде операция ТО состоит из двух частей: контрольной и исполнительской. Это необходимо учитывать при определении трудоемкости tп операции ТО.

Трудоемкость операции ТО (tп) определяется по формуле

где tк и tи – трудоемкость контрольной и исполнительской частей профилактической операции; k – коэффициент повторяемости операции.

При методе I-1 для разовой операции ТО k = 1, т.е. контрольная и исполнительская части объединяются или контрольная часть не производится вообще (например, при проведении любых смазочных работ).

При методе I-2 контрольная часть разовой операции ТО выполняется в обязательном порядке, а исполнительская – в зависимости от результатов контроля (например, при проведении преобладающей части регулировочных работ). Таким образом, при этом методе в каждом конкретном случае коэффициент повторяемости принимает значения k = 0 или k = 1.

Целесообразность применения того или иного метода доведения технического состояния автомобиля (его конструктивных элементов) до требуемого технической документацией уровня определяется соотношением затрат на устранение и предупреждение отказов на контрольную и исполнительскую части операции.

26

Стоимость проведения профилактической операции dп определяется по формуле

где dк и dи – стоимость контрольной и исполнительской частей операции; k – коэффициент повторяемости операции.

Для определения оптимальной периодичности проведения единичных операций ТО наибольшее распространение получили пять методов:

♦технико-экономический;

♦по допустимому уровню безотказности;

♦по допустимому значению и закономерности изменения параметра технического состояния;

♦экономико-вероятностный;

♦статистических испытаний.

Эти методы основаны на результатах наблюдений, основных закономерностях ТЭА, имитации случайных процессов.

1.6. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ ПЕРИОДИЧНОСТИ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ МАШИН

Методы определения периодичности ТО подразделяются на простейшие (метод аналогии по прототипу); аналитические, основанные на результатах наблюдений и основных закономерностях ТЭА; имитационные, основанные на моделировании случайных процессов. Рассмотрим наиболее распространенные из них.

Метод определения периодичности по допустимому уровню безотказности. Основан на выборе такой рациональной периодичности, при которой вероятность отказа (Р) эле-

27

мента не превышает заранее заданной величины (рис. 1.4), называемой риском.

Вероятностьбезотказнойработырассчитываетсяпоформуле

где xi – наработка на отказ; Rд – допустимая вероятность безотказной работы; γ = 1 – Р; LО – периодичность обслуживания; хγ – гамма-процентный ресурс; Рд – вероятность отказа.

Для агрегатов и механизмов, обеспечивающих безопасность движения, Rд = 0,9–0,98, для прочих узлов и агрегатов

Rд = 0,85–0,9.

Определенная таким образом периодичность значительно меньше средней наработки на отказ (см. рис. 1.4) и связана с ней следующим образом: LO = βn x , где x – средняя наработка на

отказ; βп – коэффициент рациональный периодичности, учитывающий величину и характер вариации наработки на отказ или ресурса, а также принятую допустимую вероятность безотказной работы (табл. 1.2).

Рис. 1.4. Определение периодичности ТО по допустимому уровню безотказности

28

Таблица 1 . 2

Коэффициент рациональной периодичности при различных значениях допустимой вероятности безотказной работы и коэффициента вариации ресурса

На рис. 1.5 приведены распределения наработки на отказы двух элементов (1 и 2), имеющих одинаковые средние наработки (x1 = x2 = x3 ) на разные вариации, причем υ1 < υ2.

При назначении для этих элементов периодичностей ТО, соответствующих равным рискам (Р1= Р2), LО1 > LО2.

Рис. 1.5. Влияние вариации на оптимальную периодичность

Таким образом, чем меньше вариация случайной величины, тем большая периодичность ТО при прочих равных условиях может быть назначена.

В связи с этим одной из главных задач технической эксплуатации является принятие технологических и организационных мер по сокращению вариации наработки на отказ обслуживаемых элементов, среди которых:

29

–повышение качества ТО и ремонта;

–обеспечение выполнения ТО в установленные периодичности, т.е. его регулярность;

–группировка автомобилей при конкретном обслуживании по возрасту и условиям эксплуатации, обеспечивающая относительную однородность технического состояния.

Преимущества метода – простота и учет риска. Его недостатки:

1) неполное использование ресурса изделия, так как LО < x ,

аRдизделий имеет наработку наотказ хi > LО;

2)отсутствие прямых экономических оценок последствий отказа (косвенный учет – при назначении риска Р).

Сферы применения:

– при незначительных экономических и других последствиях отказа;

– для массовых объектов, когда влияние каждого из них на надежность изделия в целом невелико (несиловые крепежные детали);

– при практической невозможности или большой стоимости последовательной фиксации изменения параметров технического состояния (электропроводка, электронные компоненты, гидравлическое и пневматическое оборудование);

– при необходимости минимизировать риски, затраты на которые обеспечиваются экономией по другим статьям (доставка опасных и скоропортящихся грузов, доставка точно в срок, специальные операции).

Метод определения периодичности обслуживания по допустимому значению и закономерности изменения параметра технического состояния. Для группы автомобилей

(или элементов) изменение параметров технического состояния по наработке является случайным процессом и графически изображается пучком функций.

Для обеспечения доступности понимания этого метода рассмотрим алгоритм определения периодичности ТО по зако-

30