Введение

Проблема обеспечения высокого уровня потребительских свойств автотранспортной техники, ее долговечности, безотказности и ремонтопригодности непрерывно обостряется, поэтому надёжность определяет перспективы развития отечественного машиностроения в условиях острой конкуренции как внутри страны, так и с зарубежными производителями автомобилей [1]. Недостаточный уровень надёжности машин существенно снижает их производительность из-за простоев в связи с ремонтом [2].

Практическая ценность работы заключается в теоретическом повышении надёжности автотранспортных средств с помощью достоверной, систематической информации по их отказам и неисправностям, фактическим ресурсам, расходам запасных частей, трудоёмкостям обслуживания и ремонта. Обработка и анализ такой информации позволяют оценить уровень фактической надёжности той или иной модели автомобиля, агрегата, системы, выявить слабые места в конструкции, разработать конкретные мероприятия по поддержанию автотранспортных средств в работоспособном состоянии [3–5].

1. Расчет комплексных показателей надежности

1. 1.1 Теоретические сведения

Надежность автомобиля — это комплексное свойство, определяющее его способность выполнять заданные функции, сохраняя эксплуатационные показатели в установленных пределах. Ключевыми составляющими надежности являются безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость.

В процессе эксплуатации объект может находиться в различных состояниях (рисунок 1). Исправное состояние подразумевает соответствие всем требованиям нормативно-технической документации, тогда как работоспособное состояние гарантирует выполнение основных функций, даже при наличии незначительных неисправностей.

Рисунок 1 – Состояния объекта в эксплуатации

Для количественной оценки надёжности невосстанавливаемых и восстанавливаемых систем используются единичные и комплексные показатели. Комплексные показатели, такие как коэффициент готовности (K_Г) и коэффициент технического использования (K_ТИ), наиболее полно характеризуют эксплуатационные свойства автомобилей, так как учитывают одновременно безотказность и ремонтопригодность.

2. 1.2. Задача. Расчёт коэффициентов готовности и технического использования

Условие задачи:

В процессе эксплуатации автотранспортного средства фиксировались показатели надёжности на интервалах между плановыми техническими обслуживаниями (ТО). Периодичность ТО составляет 20 тыс. км. Исходные данные о наработке, времени ремонта и технического обслуживания представлены в таблице 1. Необходимо определить коэффициент готовности K_Г и коэффициент технического использования K_ТИ за весь период наблюдения.

Таблица 1 – Статистические данные по суммарному времени нахождения автомобилей в работоспособном и неработоспособном состояниях

Номер проведения ТО	Периодичность ТО, тыс. км.	, ч.	, ч.	, ч.	, ч.
1	20	400,2	388	12,2	11,3
2	20	400,9	393	7,9	13,0
3	20	390,4	379	11,4	12,0
4	20	409,2	401	8,2	12,4
5	20	403,0	389	14,0	12,9
Итого	100	2003,7	1950	53,7	61,6

Решение:

Для расчета показателей надежности обработаем статистические данные эксплуатации, приведённые в таблице 1. Определим суммарные значения наработки, времени работоспособного состояния, времени ремонта и времени ТО отдельной строкой.

Коэффициент готовности K_Г характеризует вероятность того, что объект окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых применение объекта по назначению не предусматривается. Он определяется как отношение (1) времени пребывания в работоспособном состоянии к сумме этого времени и времени ремонта.

КГ = .

(1)

Подставим суммарные значения из таблицы 1.

К_Г = .

Коэффициент технического использования K_ТИ – это отношение математического ожидания наработки объекта за некоторый период эксплуатации к сумме математических ожиданий наработки, продолжительности технического обслуживания и ремонтов за тот же период (расчётная формула 2). Этот показатель учитывает не только время ремонта, но и время, затрачиваемое на плановое техническое обслуживание, давая наиболее полную оценку эффективности использования техники.

КТИ = .

(2)

Подставим значения в выражение 2: К_ТИ = ≈

≈ 0,944.