Алексаньян И.М. Материалы для вып. практич. раб. по дисц. Надежность механич. систем. Метод. пособ. 2017

При диагностировании двигателя ЯМЗ-238НБ с наработкой с начала эксплуатации 5000 м-ч были получены следующие значения контролируемых параметров: зазор в шатунном подшипнике на момент замера 0,31 мм, предельный 0,5 мм, номинальный 0,12 мм, α = 1,5.

Расход картерных газов 130 л/мин, номинальный расход 80 л/мин, предельный 180 л/мин, α = 1,3.

Угар масла 0,5 кг/м-ч, номинальный – 0,25 кг/м-ч, предельный 0,75

кг/м-ч, α = 2.

Диагностирование цилиндропоршневой группы производится по функциональным параметрам: изменению давления сжатия в цилиндрах; прорыву газов в кратер; угару масла; утечкам сжатого воздуха, подаваемого в цилиндр; разрежению в камере сгорания; изменению шума и вибрации; изменению параметров моторного масла; величине тока, потребляемого стартером.

Большое количество параметров определения технического состояния цилиндропоршневой группы позволяет объединять их по трём зонам измерений: камера сгорания, блок цилиндров, картер двигателя. В зоне камеры сгорания проверяют, как правило, давление сжатия, прорыв газов в кратер, утечку сжатого воздуха, разрежение в камере сгорания. Давление сжатия (компрессию) в каждом цилиндре проверяют компрессометром не менее трёх раз на прогретом двигателе при вращении коленчатого вала стартером или пусковым двигателем. Минимально допустимое давление сжатия для двигателей с искровым зажиганием равно 0,6-0,7 МПа, для дизельных – 1,4 МПа. Расход картерных газов изменяется в пределах от 30 до 200 л/мин и зависит от типа двигателя.

Пример ответа студента:

Остаточный ресурс двигателя принимаем по предельному расходу масла на угар, т.е. остаточному ресурсу двигателя 2077 м-ч.

Определив остаточный ресурс механизмов и сопряжения, и учитывая напряжённость работы в условиях эксплуатации, можно установить не только время постановки машины в ремонт, но и объём и длительность ремонта, а также заранее планировать приобретение необходимых запасных частей.

21

ИНТЕРВЬЮ № 8 Раздел 3 Ремонтопригодность машин ИНТЕРВЬЮ (ввод текста)

Прочтите текст и подсчитайте надёжность двигателя при следующей условной надёжности его механизмов и агрегатов:

кривошипо-шатунный механизм – 0,90 распределительный механизм – 0,80 система охлаждения – 0,90 система смазки – 0,90 система питания – 0,80 приборы зажигания – 0,70

Надёжность машин и других технических устройств можно повысить, если при выходе из строя цепи деталей вместо неё подключить другую. В общем случае может быть m резервных параллельно включённых систем. Различают два способа резервирования: общее, при котором резервируется система в целом, и раздельное, при котором резервируется система поэлементно.

Надёжность системы, состоящей из n последовательно включенных элементов, при равной их надёжности выражается формулой

Ро= роn ,

где Ро – надёжность системы;

pon - надёжность элемента системы.

Если же в системе имеется m резервных цепей равной надёжности, то надёжность системы

Р1=1-(1- рon )m+1

При раздельном резервировании надёжность системы определяется так:

Р2=[1-(1- рon )m+1]n

Сопоставление этих двух уравнений показывает, что раздельное резервирование значительно выгоднее общего:

Р2>P1

и его преимущества возрастают при увеличении количества резервируемых элементов и кратности резервирования.

Резервные элементы или цепи могут быть подключены постоянно или по мере отказа основной цепи, то есть замещать отказавшие элементы. Преимущество резервирования замещением особенно сильно сказывается при низкой надёжности элементов, когда возрастает необходимость резервирования.

Примером резервирования является независимая работа ручных и ножных тормозов, запасное колесо, заводная рукоятка и др.

Одной из возможностей повышения надёжности работы машин является рациональный подбор резерва запасных частей и за счёт этого сокращение простоев техники по техническим неисправностям.

22

Аргументируйте, что лучше иметь в запасе: агрегаты, узлы или детали с учётом условий эксплуатации.

Пример ответа студента:

6

Рдв pi 0,90 0,80 0,90 0,90 0,80 0,70 0,33

i 1

то есть, при данной надёжности безотказно проработают 33 % двигателей. При наличии в запасе одного комплекта приборов зажигания:

Рз =1-(1-рi)2=1-(1-0,7)2=0,91

Надёжность двигателя при этом :

Рдв 0,90 0,80 0,90 0,90 0,80 0,91 0,42

При наличии в запасе одного комплекта всех механизмов и систем:

6

Рдв [1 (1 pi )2 ] 0,81

i 1

Если иметь в запасе один полнокомплектный двигатель в сборе, то:

Рдв 1 (1 рi )2 [1 (1 0,33)2 ] 0,55 ,

то есть надёжность соответственно увеличивается на 27,3 %; в 2,45 раза и в 1,66 раза.

Ещё большая эффективность в повышении надёжности будет получена, если вместо комплектных механизмов и систем резервировать отдельные детали.

При хорошо оборудованных профилакториях и мастерских целесообразно создавать запас из узлов и деталей. При работе в отрыве от постоянных баз необходимо в запасе иметь агрегаты и узлы.

Таким образом, резервирование – это одно из основных средств обеспечения заданного уровня надёжности объекта при недостаточно надёжных элементах.

Цель резервирования – обеспечить отказоустойчивость объекта в целом, то есть сохранять его работоспособность, когда возник отказ одного или нескольких элементов.

ИНТЕРВЬЮ № 9 Раздел 3 Ремонтопригодность машин ИНТЕРВЬЮ (ввод текста)

23

Прочтите текст и подсчитайте надёжность автомобиля при следующей условной надёжности его агрегатов:

1.Двигатель – 0,86

2.Силовая передача

-сцепление – 0,85

-кп – 0,91

-раздаточная коробка – 0,94

-карданная передача – 0,95

-главная и колёсная передача – 0,95

-дифференциал и полуоси – 0,93

3.Ходовая часть

-рама, оси, колёса – 0,99

-подвеска – 0,98

4.Механизм управления

-рулевое управление – 0,99

-тормозная система – 0,99

5.Кузов и дополнительное оборудование – 0,99

Аргументируйте, что лучше иметь в запасе: агрегаты, узлы или детали с учётом условий эксплуатации.

Надёжность машин и других технических устройств можно повысить, если при выходе из строя цепи деталей вместо неё подключить другую. В общем случае может быть m резервных параллельно включённых систем. Различают два способа резервирования: общее, при котором резервируется система в целом, и раздельное, при котором резервируется система поэлементно.

Надёжность системы, состоящей из n последовательно включенных элементов, при равной их надёжности выражается формулой

Ро= роn ,

где Ро – надёжность системы;

pon - надёжность элемента системы.

Если же в системе имеется m резервных цепей равной надёжности, то надёжность системы

Р1=1-(1- рon )m+1

При раздельном резервировании надёжность системы определяется так:

Р2=[1-(1-

Сопоставление этих двух уравнений показывает, что раздельное резервирование значительно выгоднее общего:

Р2>P1

и его преимущества возрастают при увеличении количества резервируемых элементов и кратности резервирования.

Резервные элементы или цепи могут быть подключены постоянно или по мере отказа основной цепи, то есть замещать отказавшие

24

элементы. Преимущество резервирования замещением особенно сильно сказывается при низкой надёжности элементов, когда возрастает необходимость резервирования.

Примером резервирования является независимая работа ручных и ножных тормозов, запасное колесо, заводная рукоятка и др.

Одной из возможностей повышения надёжности работы машин является рациональный подбор резерва запасных частей и за счёт этого сокращение простоев техники по техническим неисправностям.

Пример ответа студента:

6

Равт pi 0,86 0,85 0,91 0,94 0,95 0,95 0,93 0,99 0,98 0,99 0,95 0,99 0,47

i 1

то есть, при данной надёжности безотказно проработают 47 % автомобилей. При наличии в запасе одного комплекта сцепления:

Рсц=1-(1-рi)2=1-(1-0,85)2=0,98

Надёжность автомобиля при этом :

Равт 0,86 0,98 0,91 0,94 0,95 0,95 0,93 0,99 0,98 0,99 0,95 0,99 0,55

При наличии в запасе одного комплекта всех механизмов и систем:

6

Равт [1 (1 pi )2 ] 0,87

i 1

Если иметь в запасе один полнокомплектный двигатель в сборе, то:

Равт 1 (1 рi )2 [1 (1 0,47)2 ] 0,72 ,

то есть надёжность соответственно увеличивается на 17 %; в 1,85 раза и в

1,53 раза.

Ещё большая эффективность в повышении надёжности будет получена, если вместо комплектных механизмов и систем резервировать отдельные детали.

При хорошо оборудованных профилакториях и мастерских целесообразно создавать запас из узлов и деталей. При работе в отрыве от постоянных баз необходимо в запасе иметь агрегаты и узлы.

Таким образом, резервирование – это одно из основных средств обеспечения заданного уровня надёжности объекта при недостаточно надёжных элементах.

25

Цель резервирования – обеспечить отказоустойчивость объекта в целом, то есть сохранять его работоспособность, когда возник отказ одного или нескольких элементов.

ИНТЕРВЬЮ № 10 Раздел 4 Качество ТСМ (топливосмазочных материалов) ИНТЕРВЬЮ (ввод текста)

При диагностировании двигателя Д-160 с наработкой с начала эксплуатации 2900 моточасов получены следующие значения контролируемых параметров: угар масла в % к расходу топлива 3,5 α=1,5; прорыв газов в картер 100 л/мин α=1,3; давление масла 1,0 кгс/см2, α=1,4.

Номинальные и предельные значения контролируемых параметров по данным завода-изготовителя соответственно составляют:

Определить остаточный ресурс двигателя при условии, что ремонт его не производился и данные по замеру контролируемых параметров при предшествующих замерах отсутствуют.

Аргументируйте, какие действия необходимо предпринять.

Пример ответа студента:

По угару масла

Иi = 3,5-3,0=0,5 Ипр = 4-3,0=1,0

tост 2900(1,5 1,00,5 1) 870м ч

По прорыву газов в картер

Иi = 100-46=54 Ипр = 120-46=74

tост 2900(1,3 5474 1) 290м ч

По давлению масла

Иi = 1,0-2,2= -1,2 Ипр = 0,9-2,2= -1,3

tост 2900(1,4 1,21,3 1) 580м ч

Остаточный ресурс двигателя принимаем по прорыву газов в картер двигателя.

ИНТЕРВЬЮ № 11 Раздел 4 Качество ТСМ (топливосмазочных материалов) и надёжность изделий.

ИНТЕРВЬЮ (ввод текста)

26

Прочтите текст и подсчитайте надёжность двигателя при следующей условной надёжности его механизмов и агрегатов:

кривошипо-шатунный механизм – 0,70 распределительный механизм – 0,80 система охлаждения – 0,90 система смазки – 0,85 система питания – 0,85 приборы зажигания – 0,75

Аргументируйте, что лучше иметь в запасе: агрегаты, узлы или детали с учётом условий эксплуатации.

Надёжность машин и других технических устройств можно повысить, если при выходе из строя цепи деталей вместо неё подключить другую. В общем случае может быть m резервных параллельно включённых систем. Различают два способа резервирования: общее, при котором резервируется система в целом, и раздельное, при котором резервируется система поэлементно.

Надёжность системы, состоящей из n последовательно включенных элементов, при равной их надёжности выражается формулой

Ро= роn

где Ро – надёжность системы;

pon - надёжность элемента системы.

Если же в системе имеется m резервных цепей равной надёжности, то надёжность системы

Р1=1-(1- рon )m+1

При раздельном резервировании надёжность системы определяется так:

Р2=[1-(1-

Сопоставление этих двух уравнений показывает, что раздельное резервирование значительно выгоднее общего:

Р2>P1

и его преимущества возрастают при увеличении количества резервируемых элементов и кратности резервирования.

Резервные элементы или цепи могут быть подключены постоянно или по мере отказа основной цепи, то есть замещать отказавшие элементы. Преимущество резервирования замещением особенно сильно сказывается при низкой надёжности элементов, когда возрастает необходимость резервирования.

Примером резервирования является независимая работа ручных и ножных тормозов, запасное колесо, заводная рукоятка и др.

Одной из возможностей повышения надёжности работы машин является рациональный подбор резерва запасных частей и за счёт этого сокращение простоев техники по техническим неисправностям.

27

Пример ответа студента:

6

Рдв pi 0,70 0,80 0,90 0,85 0,85 0,75 0,27

i 1

то есть, при данной надёжности безотказно проработают 27 % двигателей. При наличии в запасе одного комплекта КШМ:

РКШМ =1-(1-рi)2=1-(1-0,7)2=0,91

Надёжность двигателя при этом:

Рдв 0,91 0,80 0,90 0,85 0,85 0,75 0,36

При наличии в запасе одного комплекта всех механизмов и систем:

6

Рдв [1 (1 pi )2 ] 0,91 0,96 0,99 0,98 0,98 0,94 0,78

i 1

Если иметь в запасе один полнокомплектный двигатель в сборе, то:

Рдв 1 (1 рi )2 [1 (1 0,33)2 ] 0,55 ,

то есть надёжность соответственно увеличивается в 2,8 и в 1,33 раза.

Ещё большая эффективность в повышении надёжности будет получена, если вместо комплектных механизмов и систем резервировать отдельные детали.

При хорошо оборудованных профилакториях и мастерских целесообразно создавать запас из узлов и деталей. При работе в отрыве от постоянных баз необходимо в запасе иметь агрегаты и узлы.

Таким образом, резервирование – это одно из основных средств обеспечения заданного уровня надёжности объекта при недостаточно надёжных элементах.

Цель резервирования – обеспечить отказоустойчивость объекта в целом, то есть сохранять его работоспособность, когда возник отказ одного или нескольких элементов.

ИНТЕРВЬЮ № 12 Раздел 4 Качество ТСМ (топливосмазочных материалов) и надёжность изделий.

ИНТЕРВЬЮ (ввод текста)

Прочтите текст и подсчитайте надёжность системы смазки двигателя при следующей условной надёжности его механизмов и агрегатов:

28

Аргументируйте, что лучше иметь в запасе: агрегаты, узлы или детали с учётом условий эксплуатации.

Надёжность машин и других технических устройств можно повысить, если при выходе из строя цепи деталей вместо неё подключить другую. В общем случае может быть m резервных параллельно включённых систем. Различают два способа резервирования: общее, при котором резервируется система в целом, и раздельное, при котором резервируется система поэлементно.

Надёжность системы, состоящей из n последовательно включенных элементов, при равной их надёжности выражается формулой

Ро= роn ,

где Ро – надёжность системы;

pon - надёжность элемента системы.

Если же в системе имеется m резервных цепей равной надёжности, то надёжность системы

Р1=1-(1- рon )m+1

При раздельном резервировании надёжность системы определяется так:

Р2=[1-(1-

Сопоставление этих двух уравнений показывает, что раздельное резервирование значительно выгоднее общего:

Р2>P1

и его преимущества возрастают при увеличении количества резервируемых элементов и кратности резервирования.

Резервные элементы или цепи могут быть подключены постоянно или по мере отказа основной цепи, то есть замещать отказавшие элементы. Преимущество резервирования замещением особенно сильно сказывается при низкой надёжности элементов, когда возрастает необходимость резервирования.

Примером резервирования является независимая работа ручных и ножных тормозов, запасное колесо, заводная рукоятка и др.

Одной из возможностей повышения надёжности работы машин является рациональный подбор резерва запасных частей и за счёт этого сокращение простоев техники по техническим неисправностям.

Пример ответа студента:

29