книги из ГПНТБ / Паньков, Н. П. Надежность автомобильной техники ЧЗХР

автомобилей обычно выполняются работы, связанные с уменьше­ нием потока отказов за счет улучшения параметров безотказно­ сти и сохраняемости узлов и агрегатов автомобиля, а также ра­ боты, связанные е лучшей .приспособляемостью их конструкции к выполнению операций технического обслуживания и ремонта,

В процессе использования автомобилей формируется поток отказов, которому противопоставляется поток технических обслуживаний и ремонтов. И в зависимости от соотношения интенсив­ ности этих потоков автомобиль может находиться в исправном или неисправном состоянии.

Таким образом, при решении вопросов .повышения технической готовности 'автомобилей необходимо из множества вопросов вы­ делить такие, .которые формируют, с одной стороны, поток отка­ зов, а с другой — поток технических обслуживаний и ремонтов.

Случайный характер процессов возникновения отказов позво­ ляет заключить, что математическим аппаратом познания их мо­ жет быть теория вероятностей н математическая статистика. Вместе с этим следует отметить, что теория надежности является самостоятельной технической наукой, а не разделом математики, что круг решаемых ею задач значительно шире того, что решает­ ся при помощи теории вероятностей. Академик Б. В. Гнеденко на Первой Всесоюзной конференции по надежности отмечал: « ... как ни важны м.а:тематические методы в теории надежности, необхо­ димо все же подчеркнуть их (подчиненное положение... Поэтому важно создание такой теории надежности, в которой математи­ ческие методы сочетались бы с физико-химическими исследова­ ниями, инженерными замыслами, конструктивным воплощением».

За последнее время у нас появилось много книг и статей по вопросам надежности.

Первые отечественные работы по теории надежности В. И. Си­ дорова, Е. С. Сотскова, А. М. Половко, Н. А. Романова, П. А. Чукреева, Г. В. Дружинина, И. М. Маликова и других относятся,

восновном, к элементам и устройствам радиотехники.

Впоследующем отдельные вопросы надежности и долговечно­ сти деталей и машин нашли отражение в работах Н. Г. Бруевича. Р. В. Ротенберга, В. И. Казарцева, Р. В. Кугеля, В. Н. Трейера, Н. Г. Домбровскаго, А. И. Селиванова, В. П. Попова, В. А. Шад-

ричева, Д. Н. Решетова, А. С. Проникав а, Г. М. Яковлева, К. И. Чудакова, X. Б. Кордонокого, Н. Я- Говорущенко, Я. И. Несвіпского, Н. А. Бухарина и других.

Значительная часть математических вопросов надежности по­ мещена в работах Я. Б. Шора, Б. В. Гнеденко, А. Д. Соловьева, Ю. К. Беляева, П. П. Месяцева, А. М. Длина, И. В. ДунинаБарковіского, М. В. Смирнова, Е. С. Вентцель.

Из зарубежных авторов следует отметить Д. Ллойда, М. Ли­ пова, И. Базовокого, Дж. Сандлера, Р. Хевиленда, работы кото­ рых известны в Советском Союзе специалистам, работающим в области надежности.

7

Г л а в а 1

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

ложены основные понятия и терминология. Более того, в 1967 г. Всесоюзным научно-исследовательским институтом стандартиза­

и придерживался при изложении материала, дополнив их специ­ альными терминами, не вошедшими в ГОСТ, но получившими права гражданства.

Эксплуатация автомобилей — совокупность различных фаз су­ ществования автомобиля, начиная с транспортировки, хранения и кончая подготовкой к использованию по назначению, собствен­ но использованием, а также техническим обслуживанием и ре­ монтом.

Надежность автомобилей — свойство их выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в задан­ ных пределах в течение требуемого промежутка времен,и или тре­ буемой наработки. Она обуславливается безотказностью, ремон­

таниями более простых. Например, надежность шарикового под­ шипника определяется безотказностью его работы, надежностьколенчатого вала двигателя — безоткаізн,остью, долговечностью

9

и рем-o,непригодностью, а надежность автомобиля — совокупно­

стью всех четырех свойств.

Безотказность— свойство автомобиля непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого интервала времени, ха­ рактеризующегося на практике, как правило, периодичностью технического обслуживания. Безотказность наиболее полню ха­ рактеризуется законом распределения времени безотказной -рабо­

в его приспособленности к восстановлению исправности и к под­ держанию заданного технического ресурса (путем предупрежде­ ния, обнаружения и устранения неисправностей и отказов. Коли­ чественно -она оценивается трудоемкостью восстановления рабо­ тоспособности, что определяется затратами труда и средств на предупреждение, обнаружение и устранение неисправностей и от­ казов с учетом квалификации обслуживающего персонала, уров­

способность до предельного состояния, оговоренного в техниче­ ской документации.

Предельное состояние для автомобиля определяется физиче­ ской невозможностью его дальнейшей эксплуатации или недопу­

и механизмов, ее -отказ не вызывает опасности для людей, нару­ шение работоспособности исправной работы преимущественно вызывается 'постепенно нарастающими закономерными процесса ми, воздействие которых может быть учтено и ослаблено систе­ мой планово-предупредительных технических обслужи виний и ре­ монтов, то для таких машин решающая роль принадлежит показателяім долговечности. Если же отказ .машины связан с опасно­ стью для жизни и здоровья людей, либо с перерывами в работе большого взаимосвязаннаго комплекса машин, то для таких ма­ шин решающая роль принадлежит безотказности их.

1 ранспортные автомобили -относятся к разряду машин, для которых решающее значение приобретают показатели долговеч­ ности.

Автомобили ібоевюй группы и, особенно, автомобили и гусе­ ничные тягачи, входящие в состав ракетных комплексов, -относят­ ся к разряду машин, для которых решающая роль принадлежит безотказности.

Если рассматривать автомобиль как сложную восстанавлива­ емую систему, состоящую из подсистем, по-разному влияющих на его работоспособность и безотказность, то для одних подсистем

10

роль принадлежит безотказности. Для таких агрегатов, как дви­

ставляют интерес, в (Первую очередь, исправное, неисправное, ра­ ботоспособное и неработоспособное состояния.

Исправное состояние — это такое, при котором автомобиль или тягач удовлетворяет всем требованиям, установленным

свойства автомобиля находятся в допустимых границах и он мо­ жет достаточно эффективно выполнять заданные функции.

Отказ — событие, состоящее ів переходе автомобиля в нерабо­ тоспособное состояние, в результате чего его нужно заменить или отремонтировать. Другими словими, отказ — это полная или частичная, временная или окончательная утрата работоспособ­ ности.

Таким образам, понятие неисправности более широкое, чем понятие работоспособности. Если автомобиль исправен, то он обязательно и работоспособен. Но, если он работоспособен, то это еще не значит, что он в полной мере исправен.

Накопление мелких неисправностей может привести к потере работоспособности, к отказу.

В зарубежной литературе встречается такое толкование отка­ за, которое учитывает ожесточенную конкуренцию фирм. Так, например, в программе надежности при конструировании авто­ мобилей фирмой Форд указывается, что под отказом следует по­ нимать любое отступление от стандарта или жалобу со стороны потребителя на шум, пропускающее уплотнение или другие не­ удобства.

Понятие о работоспособности автомобилей и их отказах явля­ ются центральными понятиями при анализе надежности.

Срок службы —календарная продолжительность эксплуата­ ция автомобиля до момента (возникновения предельного состоя­ ния, при котором он подлежит списанию.

11

ния исправными или только работоспособными автомобилей при

эксплуатации для гарантийного обеспечения работоспособности автомобиля, и включающий замену иля восстановление его от­ дельных частей и их регулировку.

Средний ремонт — ремонт, который выполняется в процессе эксплуатации автомобиля для поддержания гарантированного запаса хода и включает замену или капитальный ремонт не ме­

к полному восстановлению ресурса с заменой или восстановлени­ ем любых его частей, включая базовые, и их регулировкой.

Система технического обслуживания и ремонта—комплекс взаимосвязанных положений и норм, которые определяют орга­ низацию и порядок проведения работ по техническому обслужи­ ванию и ремонту автомобилей для заданных условий эксплуата­ ции с целью обеспечения показателей качества, предусмотренных в нормативной документации.

Периодичность технического обслуживания —наработка или

щийся период эксплуатации автомобиля, в течение которого осу­

в определенной последовательности установленные виды техниче­ ского обслуживания и ремонта, предусмотренные .нормативной документацней.

Суммарная продолжительность технического обслуживания. —

суммарное время проведения технических обслуживании автомо­ билей за определенный период эксплуатации.

12

марные трудозатраты на проведение технических обслуживании автомобиля за определенный период эксплуатации.

ная стоимость проведения технических обелуживаний автомобиля за определенный период эксплуатации.

Вероятность выполнения технического обслуживания в задан­ ное время —вероятность того, что действительная продолжитель­ ность данного технического обслуживания автомобиля не превы­

должительность проведения ремонтов автомобиля за определен­ ный период эксплуатации его.

Удельная суммарная продолжительность ремонтов — отноше­ ние суммарной продолжительности ремонтов к наработке автомо­

13

ные в зависимости от назначения и особенностей использования.

Восстанавливаемая система — система, которая в случае воз­ никновения отказа может быть восстановлена. Аналогично опре­ деляются «восстанавливаемый агрегат» и «восстанавливаемая деталь».

Восстанавливаемые системы могут неоднократно терять свою работоспособность и восстанавливать ее. Для характеристики на­ дежности их важно знать, как часто и какой продолжительности бывают такие временные потери работоспособности, во что они обходятся, какова готовность машины к выполнению своих функ­ ций в каждый данный момент времени.

Невосстанавливаемая система — еистеміа, которая в случае возникновения отказа не подлежит ремонту или ремонт в сущест­

Вынужденный ів большинстве случаев из-за крайнего дефици­ та и экономически неоправданный ремонт перемонтируемых изде­ лий не может служить основанием для перевода их в разряд вос­ станавливаемых. Такой ремонт перемонтируемых изделий в боль­ шинстве случаев сводится к созданию нового перемонтируемого суррогатного изделия кустарными и дорогостоящими способами, при этоім стоимость ремонта значительно '.превышает стоимость нового изделия.

Автомобиль нами рассматривается как сложная восстанавли­ ваемая системн многократнаго действия, включающая восстана­ вливаемые и невосстанавливаемые детали и подсистемы. При­ чем свойство своевременного устранения возникших неисправно­ стей, заложенное в конструкцию автомобилей, создает такие же предпосылки для повышения надежности их, как и резервирова­ ние для систем с непрерывной работой.

Техническая готовность автомобилей — вероятность того, чго автомобили будут работоспособны в произвольно выбранный мо­ мент времени. Оценивается коэффициентом готовности.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОНЯТИЯ «ВОССТАНАВЛИВАЕМАЯ СИСТЕМА»

ПРИМЕНИТЕЛЬНО К АВТОМОБИЛЮ

Под системой в теории надежности машин понимают совокуп­ ность совместно действующих элементов, пріедназиаченных для самостоятельного выполнения заданных функций. При этом в за­ висимости от задаваемого объема функций одно и то же изделие может быть рассмотрено и как система, и как элемент. Таким об­ разом, под элементом можно понимать не только неразложимую часть системы — деталь, но и узел, состоящий из нескольких деталей, если надежность этого узла изучается независимо от на­ дежности составляющих его деталей.

14

Возьмем двигатель, укомплектованный узлами смазки, охлаж­ дения, зажигания и литания.

Естественно, что с точки зрения моторостроительного завода при определении надежности 'выпускаемых им двигателей следует рассматривать их ,ка,к сложную систему. Надежность же узлов электрооборудования, питания, охлаждения должна рассматри­ ваться как надежность элементов, за качество которых должны нести ответственность заводы-поставщики.

С точки зрения заводов автотракторного электрооборудова­ ния, карбюраторных и заводов топливной аппаратуры такие эле­ менты полнокомплектного двигателя как генератор, стартер, кар­ бюратор, бензонасос и другие комплектующие изделия должны рассматриваться как сложные системы, более низкой сложности в функциональном отношении по сравнению с двигателем, с бо­ лее ограниченным объемом функций, но состоящие опять-таки из многих элементов. Конечным элементом всякой системы является деталь.

Таким образом, современные автомобили необходимо рас­ сматривать как .системы, состоящие иіз подсистем, конечным эле­ ментом которых является деталь.

R свою очередь, детали и узлы автомобиля могут быть вос­ станавливаемые и ^восстанавливаемые. К числу невосстаназливаемых деталей должны быть отнесены подшипники качения,, резино-технические изделия, сальники и другие детали, которые

различных автомобильных заводах, из которых следует, что наши ведущие заводы получают по кооперация от 46 до 70% деталей, необходимых для выпуска автомобилей. Так, например, 890 заво­ дов страны поставляют на Горьковский автомобильный завод металлы, материалы и детали, из которых 200 заводов поставля­ ют покупные изделия 7500 наименований. В свою очередь авто­ мобильные заводы поставляют другим заводам широкую номен­

15