Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Расчет показателей надежности отдельных систем и автомобиля в целом определение параметров долговечности. Учебно-методическое пособие для практических

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
12.08.2026
Размер:
896 Кб
Скачать

σ

σmN = σ-1m NB

σ-1

 

NB

N

0

 

Рис. 5.1. Кривая усталости (Велера)

Пределом выносливости σ-1 называют наибольшее переменное напряжение при симметричном цикле (R = – 1), при котором не происходит разрушения образца после действия базового количества циклов нагружения.

Для контактных напряжений m=6

Для изгибных напряжений

m=6 для улучшения и нормализации; m=9 для цементации и закалки.

Факторы, влияющие на предел выносливости детали Концентратор напряжений kσ = σ-1обр / σ-1дет. kσ>1

Масштабный фактор kε = σ-1дет / σ-1обр. kε<1

Шероховатость поверхности kF = σ-1дет / σ-1обр.. kF>1

Упрочнения наружной поверхности детали kV= σ-1дет / σ-1обр. kV>1

Несимметрия цикла напряжений ψ∙σm

ψ – коэффициент чувствительности к асимметрии цикла.

Коэффициент перехода от предела выносливости образца к пределу выносливости детали

КσD = [(kσ / kε)+kF – 1] / kV

(5.1)

Коэффициент запаса прочности S определяется по формуле:

S

S

 

S

[S]

1,5 ...2,5

 

 

 

 

(5.2)

 

S

2

S

2

 

 

 

 

 

 

где Sσ , Sτ ─ коэффициенты запаса прочности по нормальным, касательным напряжениям; [S] ─ допускаемый запас прочности.

 

 

S

1

,

S

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(5.3)

 

 

 

K D а

 

 

 

 

K D а

 

 

 

 

 

 

m

 

 

m

Здесь

1, 1 ─ пределы выносливости материала вала при симметричном

цикле нормальных и касательных напряжений;

 

 

а ,

а

— амплитуды циклов напряжений;

 

 

 

m ,

m

— средние значения циклов напряжений;

 

 

ψσ , ψτ ─ коэффициенты чувствительности материала к асимметрии цикла.

Пределы выносливости материала при симметричном цикле нормальных и касательных напряжений:

σ─1 = 0,43∙σв - для углеродистых сталей, σ─1 = 0,35∙σв + 100 – для легированных сталей,

τ─1 =0,58 σ─1 .

Коэффициенты чувствительности к асимметрии цикла определяются по формулам

ψσ = 0.02(1+ 0.01 σb ),

(5.4)

ψτ = 0.5 ψσ .

(5.5)

Методика расчета деталей на усталостную прочность Определяют опасные сечения детали, среднее значение цикла напряжений и амплитуда цикла.

Определяют коэффициенты концентрации напряжений kσ, масштабный фактор kε и т.д.

Рассчитывают коэффициенты запасов прочности.

σ

σmN = σ-1m NB

σ-1N

 

 

 

 

σ-1

 

 

 

 

0

 

 

NB

N

N

 

Рис. 5.2 Влияние срока службы детали на допускаемое напряжение при

постоянном нагружении переменной нагрузкой

 

[σ] = σпред / [S]

(5.6)

[σ] = σ-1N / [S] = σ-1KL / [S]

(5.7)

σ-1Nm∙ N = σ-1m∙ NB

(5.8)

K

m

NB

 

(5.9)

N ≥ 1.

L

 

σ

σ1= σmax

 

 

 

 

σ2

NΣ

 

 

 

 

 

 

 

 

σ3

 

 

 

 

 

σ4

 

N1

N2

N3

N4

0

 

 

 

 

 

 

N

Рис. 5.3 Влияние режима работы на эквивалентное число циклов

нагружения.

 

σмахm∙ Nэкв = Σ(σim∙ Ni)

(5.10)

Nэкв = Σ(σim∙ Ni) / σмахm

(5.11)

Итак

 

Nэкв = μ NΣ

(5.12)

Коэффициент эквивалентности

 

μ = Σ(σim∙ Ni) / [σмахm Σ( Ni)]

(5.13)

Перейдем от σ к нагрузкам:

 

Для изгиба

 

μ = Σ(Мiq∙ Ni) / [Ммахq Σ( Ni)]

(5.14)

σ = к∙Mи

(5.15)

отсюда q = m .

Для контакта цилиндров

σ = k F

(5.16)

отсюда q = m/2 .

Жесткость ─ способность детали сопротивляться изменению формы под действием нагрузок.

При расчете на жесткость ограничивают перемещения, вызванные действующими нагрузками. В частности, большие упругие деформации валов могут привести к заклиниванию тел качения в подшипниках и перекосу зубьев колес в зубчатом зацеплении.

Деталь

 

 

Допустимые

упр.

 

 

 

перемещение

 

 

 

 

Вал с зубчатым колесом

 

 

Цилиндр.

колеса,

 

 

червячная передача

[у] = 0,01 m; γ = 0,001

Конич. колеса

рад

 

 

 

 

[у] = 0,05 m

 

Подшипник скольжения

 

 

Шарикоподшипник

γ = 0,001 рад

 

 

 

 

γ = 0,005 рад

 

Для

металлореж.

 

 

станков

 

 

[у] =( 0,0002...0,0003) L;

Для подъемных кранов

[у] =( 0,0022..) L.

 

 

 

 

 

 

Для расчета деформаций в сравнительно простых случаях используют методы сопромата (интеграл Мора или способ Верещагина), в более сложных случаях применяют методы теории упругости.

Простейшие формулы:

Для двухопорной балки

 

у= Q l3 / (48 EI)

(5.17)

Для консольной балки

 

у= Q l3 / (3 EI)

(5.18)

Износостойкость является важнейшим критерием работоспособности трущихся деталей машин. Отметим, что большинство деталей выходит из строя именно из-за износа.

Изнашивание представляет собой постепенное изменение размеров и формы деталей по поверхностям скольжения в результате трения.

Износ влечет за собой потерю точности, уменьшение КПД и снижение прочности вследствие уменьшения сечений, увеличения динамических нагрузок, возрастание шума, иногда полное истирание (тормозные колодки).

Практическое занятие №6

 

 

Определение расчетного износа по

методике

РД

37.009.015-

98. Согласно документу «Методическое

руководство

по

определению

стоимости ТС с учетом естественного износа и технического состояния» РД

37.009.015-98, расчетный износ (Итр) транспортного средства является отправной точкой для последующих расчетов и определяется по формуле:

Итр = (И1 x Пф + И2 x Дф) x А2 x А3 x А4)*100%

(6.1)

где:

И1 - показатель износа транспортного средства по пробегу (в % на 1000 км пробега);

Пф - пробег фактический на день осмотра (в тыс. км, с точностью до одного десятичного знака) с начала эксплуатации или после капитального ремонта;

И2 - показатель старения по сроку службы (в % за 1 год) в зависимости от интенсивности эксплуатации; приведен в Приложении К;

Дф - фактический срок службы (в годах, с точностью до одного десятичного знака) с начала эксплуатации или после капитального ремонта;

А2 - коэффициент корректирования износа в зависимости от природно-

климатических условий; А3 - коэффициент корректирования износа в зависимости от

экологического состояния окружающей среды; А4 - коэффициент корректирования износа, учитывающий тип региона, в

котором эксплуатировалось АМТС.

Значение фактического пробега (Пф) принимается в соответствии с показаниями исправного счетчика пройденного пути спидометра транспортного средства или принимается по учетным документам на данное транспортное средство. В сомнительных случаях (нарушение заводских пломб, замена спидометра, кузова, приобретение бывшего в употреблении

транспортного средства и т.п.) для определения износа в расчет принимается среднегодовой пробег в регионе (стране) однотипного транспортного средства (Приложение Н). Для автомобилей иностранного производства значения среднегодового пробега принимаются по данным "Eurotax" и

других информационных источников.

При определении стоимости транспортного средства, используемого в коммерческих целях, используются нормы амортизационных отчислений.

При этом необходимо учитывать, что амортизация представляет собой экономический механизм компенсации физического процесса износа транспортного средства, восполнение утери стоимости транспортного средства как части основных фондов и накопления средств, необходимых для восстановления или приобретения новых основных фондов. Это реализуется включением в издержки (себестоимость) производства сумм амортизационных отчислений, размер которых и устанавливается нормами амортизационных отчислений

Для определения срока службы (Дф) используются данные паспорта транспортного средства (технического паспорта, свидетельства о регистрации), договора купли-продажи (контракта на поставку).

Процент износа учитывается за каждый год эксплуатации прицепа, вне зависимости от пробега.

Если на предъявленном транспортном средстве в процессе его эксплуатации была произведена и документально (владельцем) или фактически (экспертом) подтверждена замена (установка) отдельных агрегатов и дорогостоящих комплектующих изделий (запись в паспорте,

оплаченный заказ-наряд автообслуживающего предприятия, маркировка предприятия-изготовителя даты выпуска изделия и т.п.), необходимо определить их индивидуальный износ для последующей корректировки стоимости транспортного средства (к дорогостоящим в РД отнесены агрегаты, узлы и комплектующие, цена которых превышает 3% от стоимости транспортного средства).

Индивидуальный износ замененных (установленных) агрегатов и комплектующих рассчитывается аналогично износу самого транспортного средства, по формуле (1), с учетом длительности (Дф) их эксплуатации и среднегодового пробега за этот период (Пф). Для определения стоимости замененных шин, износ которых имеет свою специфику, рекомендуется использовать методику, изложенную в Приложении П.

Учитывая, что при внешнем осмотре без применения специализированного оборудования невозможно определить величину износа и степень естественного физического старения стекол, рассеивателей фар, фонарей, пластмассовых бамперов, ремней безопасности,

электропроводки, предохранителей и т.д., считать снижение их стоимости в процессе эксплуатации таким же, как и на все транспортное средство.

При выявлении факта замены агрегата необходимо дополнительно выяснить: какие агрегаты использованы в качестве заменителя - новые или бывшие в употреблении; аналогичные, стандартные или взаимозаменяемые с других моделей (модификаций), более дорогие или дешевые - и учесть полученную информацию при корректировке стоимости транспортного средства.

При определении износа отечественного капитально отремонтированного и установленного на транспортное средство агрегата к износу, полученному расчетом, дополнительно прибавляется 20% - надбавка, учитывающая снижение ресурса агрегата после капитального ремонта.

Метод оценки физического износа с контролем технического состояния транспортного средства. При оценке конкретного транспортного средства для определения физического износа важно установить его фактическое техническое состояние. Для этого существуют достаточно эффективные методы диагностирования (контроля технического состояния) и

прогнозирования технического состояния транспортных средств. Метод расчета физического износа с контролем технического состояния целесообразно применять при наличии у оценщика возможности проведения

инструментального контроля (диагностики) технического состояния транспортного средства, для которого нормативно - технической документацией установлен норматив пробега (срока службы) до списания.

С учетом результатов контроля технического состояния или прогнозирования физический износ транспортного средства может быть

рассчитан по формуле:

 

Иф= (Lэф/ Lэф + Lост)* 100%

(6.2)

где Lэф, – эффективный пробег (возраст) транспортного средства, тыс.

км (лет);

Lост, – оставшийся пробег (срок службы) до списания, определенный по

результатам контроля технического состояния, тыс. км (лет).

 

Эффективный пробег (возраст) рассчитывается по формуле:

 

Lэф= Lн -Lост

(6.3)

где Lн – нормативный пробег (срок службы) до списания, тыс. км.

Метод расчета физического износа с контролем технического состояния

является наиболее точным и обоснованным.

Нормативный метод с корректированием целесообразно применять для оценки физического износа транспортных средств, для которых нормативно

- технической документацией установлены нормативы пробега (срока службы) до списания и имеется информация о факторах, влияющих на нормативный пробег (срок службы). Если нормативно - технической документацией для транспортного средства установлен нормативный срок службы до списания (капитального ремонта), то расчет физического износа проводится по формуле:

Иф = T эф/Т н * 100%

(6.4)

где:

T эф - эффективный возраст транспортного средства на дату оценки, лет

(моточасов);

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]