Обоснование надежности установлением соответствия структурных параметров восстановленных деталей требованиям нормативно-технической документации 3 страница

4.3.8.1. Сравнительная оценка однородности результатов испытаний восстановленных и новых деталей

Если имеется база для сравнения, например, новые детали-запчасти, и известия контролируемый параметр (например, износ), по которому деталь утрачивает работоспособность, можно узнать, будет ли уступать надежность восстановленных деталей новым.

Необходимо измерить по 10-20 или более восстановленных и новых деталей с одинаковым пробегом, например, 20 тыс.км. Пусть x-износы восстановленных деталей, у - износы новых запчастей.

Пусть выборки имеют последовательность

Желательно, чтобы верхняя выборка была меньше (их можно поменять местами).

Обе выборки располагаются в возрастающей последовательности. Пусть окажется так:

Если какому-то значению х предшествует значение у, пара дает инверсию. В этом примере х₁ дает инверсию с с с, (т.е. 4 инверсии), с - (т.е. 6 инверсий). Суммарное число инверсий

Математическое ожидание числа инверсий , а среднеквадратическое отклонение .

Критическая область отклонений, внутри которой предположение об однородности восстановленных и годных деталей не опровергается, находится так:

где значение критерия Стьюдента при доверительном уровне С:

и степенях свободы, число деталей в малой выборке.

Значение статистики можно взять из табл. 10.

Если в результате расчетов будет установлено, что статистика однородна, оснований считать восстановленную деталь хуже новой запчасти нет. Если статистика неоднородна, необходимо определить среднее значение отклонения параметров и :

; ;

Если отклонения параметров восстановленных деталей меньше, чем новых , то надежность восстановленных деталей выше. Если при однородной статистике , надежность восстановленных деталей неудовлетворительна.

ПРИМЕР 11. Износ наплавленных порошковой проволокой х и новых у кулачков распределительных валов после пробега 20 тыс.км равны 0,23, 0,16, 0,19, 0,19, 0,26, 0,31, 0,19, 0,26, 0,24, 0,23 для х и 0,15, 0,22, 0,22, 0,28, 0,18, 0,23, 0,24, 0,23, 0,17, 0,2, 0,19, 0,24 для у.

Ранжированный ряд из носов выглядит так:

Х	0,16	0,19	0,19	0,19	0,23	0,23	0,24	0,26	0,26	0,31
у	0,15	0,17	0,18	0,19	0,2	0,22	0,22	0,23	0,23	0,24	0,24	0,28

Обе выборки дают рад:

У1	Х1	У2	У3	У4	Х2	Х3	Х4	У5	У6	у7	У8	У9
0,15	0,16	0,17	0,18	0,19	0,19	0,19	0,19	0,2	0,22	0,22	0,23	0,23

Х5	Х6	У10	У11	Х7	Х8	Х9	У12	Х10
0,23	0,23	0,24	0,24	0,24	0,26	0,26	0,28	0,31

Суммарное число инверсии

;

По табл.10 при . Условие однородности выполняется:

60+1,86x15>76 > 60-1,86x15.

Следовательно, нет оснований полагать, что износостойкость распределительных валов, наплавленных порошковой проволокой, уступает износостойкости новых деталей.

Недостатком метода является необходимость получения информации об изменении параметра при приблизительно одинаковых пробегах деталей. Этот недостаток в существенной мере сглаживается возможностью выбора объекта наблюдения или сколь угодно большой совокупностью (не нужно следить за всеми агрегатами, поставленными в эксплуатацию). Преимущества метода — быстрее получение результата и достаточная для практических целей достоверность.

4.3.8.2. Расчет ресурсов деталей по результатам незавершенных испытаний

Если можно выделить группу деталей, у которых учитывается их пробег, и хотя бы часть этих деталей достигла предельного состояния — отказала, следует рассчитать ресурс этих деталей по результатам незавершенных испытаний.

Преимущества этого метода — возможность получить плотности распределения ресурсов детали. Недостаток — необходимость учитывать пробег совокупности случайно выбранных деталей.

Для расчетов можно воспользоваться ГОСТом 27504-84 [2] либо использовать метод Джонсона, который проще и обеспечивает вполне достаточную для практических целей точность [15].

На подконтрольные испытания устанавливается партия не менее чем из 25 шт. восстановленных деталей. Если есть необходимость, подконтрольную партию можно отобрать из числа деталей, ранее установленных на автомобили. Отбор должен производиться случайным методом, например, по жребию.

Информация о подконтрольных испытаниях представляется в виде возрастающего ряда наработок (табл.92).

Таблица 92

Возрастающий ряд наработок

№	Наработки деталей, тыс. Км	Детали
Продолжают эксплуатироваться,	Отказавшие, г
		—	1
		—	1
		1	—
		—	1
		1	—
…	….	…	…
		1	—

Задача сводится к определению значений функции распределения в точках, соответствующих наработкам отказавших деталей.

Очевидно, что в табл.92 порядковые номера первой и второй отказавших деталей будут 1 и 2. Порядковый номер третьей отказавшей детали при пробеге может быть 3 или 4, в зависимости от того, раньше или позже откажет деталь, пробег которой записан в третьей строке.

Вероятное приращение порядкового номера отказавшей детали равно

где общее число деталей в подконтрольной партии, порядковый номер предыдущей отказавшей детали, общее число деталей, наработка которых меньше, чем у 1 -и отказавшей детали, т.е.

Порядковый номер 1-й отказавшей детали равен

(12)

Если в табл. 92 вариационный ряд начинается с отказавшей детали, ее порядковый номер . Если ряд начинается с детали, которая продолжает эксплуатироваться, то при подсчете - первого приращения

Новое приращение вычисляется каждый раз, когда в вариационном ряду появляются детали, находящиеся в эксплуатации.

Если подряд идут несколько отказавших деталей, для¹ получения порядкового номера первой из них в соответствии с формулой (12) добавляется , второй — еще , третьей — еще и т.д.

Эмпирическая функция распределения для пробега , отвечающего отказу детали, равна

Зная значения и , можно подобрать теоретический закон, которому следует данное распределение, и рассчитать его параметры.

Обычно распределения ресурсов восстановленных деталей описываются нормальным законом или законом Вейбулла (см. формулы 6,7). Найти параметры этих законов можно при помощи метода наименьших квадратов, причем для законов нормального и Вейбулла реализуется единый алгоритм.

В первую очередь необходимо найти коэффициент вариации

(13)

где значение гамма - функции (Эйлера) при _; или см. табл. 93.

Параметр R находится по формуле

(14)

где общее число отказавших деталей в выборке n. Средний ресурс восстановленных деталей равен

(15)

где

(16)

а среднеквадратическое отклонение ресурса

(17)

Таблица 93

Значение гамма – функций

При ; при

Таким образом, определены , параметры нормального закона распределения и H, R — параметры закона Вейбулла (6, 7). Если коэффициент вариации , предполагается нормальный закон распределения, иначе — Вейбулла.

Для оценки согласия теоретического и эмпирического распределений используется критерий Колмогорова:

(18)

где абсолютная максимальная разность между теоретическим и экспериментальным значениями функции распределения в пределах выборки.

Необходимо, чтобы вероятность согласия , отвечающая рассчитанному значению , превышала нижний допустимый уровень. При практических расчетах за этот уровень принимается =0,15.

Значения вероятности согласия Р (А) по критерии Колмогорова приведены в табл.94.

Таблица 94

Значения вероятности согласия

0,3	1,0	0,7	0,711	1,1	0,178	1,5	0,022
0,4	0,997	0,8	0,544	1,2	0,112	1,6	0,012
0,5	0,964	0,9	0,393	1,3	0,068	1,7	0,006
0,6	0,864	1,0	0,27	1,4	0,04	1,8	0,003

ПРИМЕР 12. Исследовались ресурсы картера главной передачи ведущих мостов автомобиля после ремонта постановкой втулок в отверстия диаметром 120 и 140 мм. Возрастающий ряд наработок этих деталей вместе с результатами расчета функции распределения ресурсов представлен в табл.95.

Подставив из табл.95 полученные значения и в формулу (14), получим, что . Используя справочные значения гамма - функции (табл.93), которые для числителя и знаменателя будут равны соответственно 0,929 и 0,959, по формуле (13) найдем коэффициент вариации . Таким образом, и можно предполагать описание распределения нормальным законом.

"Подставляя и в формулу (16), получим Н=274. Отсюда по формуле (15) тыс.км, а тыс.км.

Поскольку по нормам [14 ] средний пробег главной передачи должен составлять 200 тыс.км, разработанная технология приемлема.

Для оценки согласия эмпирического и теоретического распределений воспользуемся формулой (18). В правой колонке табл.95 приведены значения, вычисленные по нормальному закону при параметрах тыс.км и тыс.км. Наибольшее расхождение наблюдается в точке, соответствующей пробегу 242,7 тыс.км.

Таблица 95

Распределение наработок деталей

Пробег тыс.км	Не отказали L	Отказали
		—
		—
		—
		—
	—	I		1,17	1,17	0,044	0,039
		—
		—
		—
242,7	—	I		1,36	2,53	0,094	0,221
	—			1,36	3,89	0,144	0,227
	—	]		1,36	5,25	0,194	0,236
	—			1,36	6,61	0,245	0,249
	—			1,36	7,97	0,295	0,275
249,4	—			1,36	9,33	0,346	0,306
249,5	—			1,36	10,69	0,396	0,306
251,5		—
		—
	—			1,63	12,32	0,456	0,383
	—			1,63	13,95	0,517	0,398
	—			1,63	15,58	0,577	0,469
265,5		—
281'	—			1,9	17,48	0,642	0,749
		—
		—
		—
	'	—

Из табл. 94 видно, что при находится в интервале от 0,964 до 0,997. Это больше 0,15. Следовательно, распределение наработок деталей не противоречит нормальному закону, и вывод о приемлемости технологии обоснован.

Программа расчета ресурсов деталей при незавершенных испытаниях приведена в [12].

Глава 5

ОРГАНИЗАЦИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ

5.1. СИСТЕМА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ АВТОМОБИЛЕЙ КАМАЗ

Чрезвычайно большие потребности в объемах восстановления деталей, разные условия, в которых находятся предприятия, эксплуатирующие и ремонтирующие автомобили, определяют различные методы организации восстановления деталей.

Наиболее просто задача организации восстановления деталей решается в рамках одного предприятия. В значительных объемах детали восстанавливаются на Набережночелнинском, Кустанайской, Ханженковском заводах по ремонту двигателей, а также на авторемонтных заводах, выполняющих капитальные ремонты на основе договорных отношений с фирмой "КамАЗавтоцентр".

На Набережночелнинском ЗРД работают поточные линии по восстановлению блоков цилиндров, коленчатых валов, распределительных валов, головок цилиндров, шатунов, картеров сцепления, поршневых пальцев и других деталей двигателя. Большая производственная программа, достигающая десятков и сотен тысяч деталей в год, позволяет использовать высокопроизводительное автоматическое и полуавтоматическое оборудование, в том числе станки с ЧПУ на шлифовке шеек, кулачков, на токарных, фрезерных, расточных работах, при правке деталей. Широко применяются финишные операции: суперфиниширование, полирование лентой. Все технологические процессы соответствуют требованиям технической документации, утвержденной НТЦ КамАЗа.

В то же время даже на этом заводе широко используются ручные и малопроизводительные технологии: вручную наплавляются вершины кулачков распределительных валов, привариваются дополнительные вкладыши в постели блока, завариваются трещины в корпусных деталях, высверливаются или выжигаются сломанные болты и т.д. Эти технологии специфичны для ремонтного производства, и вызваны они случайным появлением дефектов, изношенностью установочных баз в эксплуатации или их смещением при настройке линии в основном производстве, изменениями конструкторской и технологической документации в основном производстве, в результате которых на одну поточную линию по восстановлению деталей попадают детали разных серий.

Значительные сложности вызывает неразработанность восстановительных технологий для условий массового производства. Исключениями являются, пожалуй, обработка в ремонтный размер, восстановление добавочными ремонтными деталями, термораздача (поршневых пальцев). Восстановление сваркой, наплавкой, приваркой ленты, напылением, гальваническими способами требует большого количества малопроизводительного оборудования, разрывает технологический поток.

Дополнительные затруднения возникают, если детали восстанавливаются по нескольким маршрутам, которые сложно или невозможно унифицировать.

Указанные особенности технологических процессов восстановления деталей снижают преимущества крупных производств над мелкими и делают конкурентно-неспособными даже небольшие предприятия по восстановлению деталей.

Недостатком первой формы организации восстановления деталей (на своем ремфонде и для собственных нужд ремонтных предприятий) является низкий выход товарной продукции — для продажи автохозяйствам и другим ремонтным предприятиям.

Вторая форма организации восстановления деталей — работа, основанная на прямых договорах между автоцентром и ремонтными предприятиями. Эта форма возникает, как правило, по инициативе директора автоцентра, который стремится сократить дефицит запасных частей в регионе. Автоцентр организует продажу запчастей в обмен на изношенные детали, формирует ремонтный фонд и передает его для восстановления на региональные ремонтные предприятия. Восстановленные детали реализуются как запчасти через автоцентр.

Примером такой работы является система восстановления деталей, созданная Омским автоцентром. Преимущества этой системы очевидны: высокий выход товарной продукции, снижение в регионе дефицита на запасные части, в том числе на эксплуатационных предприятиях. Очевидны и недостатки подобной системы восстановления: проблема дефицита решается только для региона, затрудняются возможности межрегионального обмена. Кроме того, далеко не каждый директор автоцентра обладает умением, да и желанием по-государственному подойти к проблеме дефицита. Ведь, строго говоря, в существующих ныне условиях любой руководитель объективно заинтересован в дефиците на свою продукцию.

Дата добавления: 2015-08-21