Читайте также:
|
Перечень рассматриваемых вопросов по данной теме:
1. Техническое обслуживание автомобилей и надежность.
2. Ремонт автомобилей и надежность.
3. Прогнозирование показателей надежности.
В случае возникновения неясностей студентам следует обратиться к информационным ресурсам дисциплины, изложенным в следующих источниках: [1], c.26...42, [10], c.96...131.
Автомобиль во время эксплуатации неотвратимо теряет уровень работоспособности, поэтому необходимо проводить профилактические технические обслуживания. Их периодичность и объем должны свести до минимума число отказов при наименьших трудовых и денежных затратах с тем, чтобы обеспечить запланированный ресурс до капитального ремонта или списания. Для различных моделей автомобилей разработаны технологические процессы технических обслуживаний на базе заводских инструкций, учитывающих специфику конструкции соответствующих машин.
Установлено, что абразивные частицы, попадающие внутрь двигателя, являются основной причиной изнашивания его деталей. Содержание загрязнений может быть сведено до минимума благодаря соблюдению ряда правил, к которым относятся:
1. Аккуратная заправка топливом и маслом.
2. Своевременный внимательный уход за фильтрами воздуха, масла и топлива.
3. Устранение всех неплотностей, где возможны подсос и проникновение пыли и грязи извне.
Соблюдение регулировок, предусмотренных техническими условиями. Зазор между торцом стержня клапана и соответствующей деталью привода (коромыслом, толкателем или кулачком в зависимости от конструкции механизма газораспределения) существенно влияет как на надежность двигателя, так и на протекание рабочего процесса.
Исходный угол опережения зажигания в бензиновом двигателе устанавливается на заводе и периодически проверяется в эксплуатации.
Увеличение угла опережения зажигания может вызвать детонационное горение, что не только снижает долговечность двигателя в 1,5 – 3 раза, но и может привести к аварийным дефектам (прогорание днища поршня, разрушение шатунных подшипников) и выходу из строя двигателя. Снижение угла опережения зажигания приводит к запаздыванию догорания топлива и, следовательно, к увеличению температуры стенок цилиндров и отработавших газов. Это также увеличивает износ и может привести к подгоранию выпускных клапанов. В обоих случаях увеличивается расход топлива и снижается мощность.
Возможности диагностирования во многом зависят от приспособленности объекта к диагностированию, наличия средств диагностирования, а также обоснованности параметров, которые определяются в процессе диагностирования и по которым судят о состоянии объекта.
Согласно нормативно-технической документации, должно оцениваться изменение структурных параметров, для чего при диагностировании двигателя проверяются прямые или соответствующие им косвенные параметры. При диагностировании цилиндро-поршневой группы к прямым диагностическим параметрам отнесены зазоры между поршнем и кольцом по высоте канавки, в стыках поршневых колец и между цилиндром и поршнем в верхнем поясе. Косвенными параметрами являются также характеристики вибраций, количество прорвавшихся в картер газов или давление их в картере, расход подаваемого в цилиндры сжатого воздуха, расход масла на угар, содержание окиси углерода в отработавших газах, давление газов в конце такта сжатия, количественный и качественный состав элементов износа в масле, дымность отработавших газов.
К основным причинам, вследствие которых требуемый ресурс не обеспечивается, относятся: небрежность при сборке, недостаточное метрологическое обеспечение производства, несоблюдение зазоров и натягов в соединениях и т.д.
Тщательный анализ всего технологического процесса с точки зрения его метрологического обеспечения и реализации необходимых мероприятий не только повышает качество деталей, но и снижает трудоемкость. Важнейшей составной частью повышения качества ремонта является создание на предприятиях специализированных метрологических подразделений.
Качество рабочих поверхностей деталей определяет их долговечность.
Параметры качества поверхности делятся на геометрические и физические.
Шероховатость - совокупность неровностей поверхности с относительно малым шагом на базовой длине l.
В стандарте нормируются: высота неровностей профиля Rz, среднее арифметическое отклонение профиля Ra, наибольшая высота неровностей Rmax, средний шаг неровностей профиля Sm, средний шаг неровностей профиля по вершинам S и относительная опорная длина профиля tp. От исходной шероховатости рабочих поверхностей зависит качество посадки, как с зазором, так и с натягом.
К параметрам, характеризующим макрогеометрию детали, относятся: цилиндричность, плоскостность, профиль продольного сечения, волнистость. К геометрическим параметрам относятся также взаимное расположение поверхностей - параллельность, перпендикулярность, соосность, торцовое биение и др. Важной геометрической характеристикой является волнистость.
При ремонте многих деталей производятся заварки и наплавки. Из-за неизбежной неравномерности нагрева возникает неоднородность структуры детали. В ней появляются внутренние напряжения.
Профилактические замены деталей. Детали двигателя, как правило, имеют разную долговечность. Для проведения профилактической замены необходимо знать наработку отдельных деталей до отказа. Такой информацией располагают заводы автомобильной промышленности и многие эксплуатирующие организации. Наиболее эффективным оказывается ремонт методом профилактических замен деталей или их групп при экономически оптимальных вариантах замен, оцениваемых по технико-экономическому критерию оптимальности. Такой метод назван поэлементно-групповым. Рекомендации по этому методу вошли в нормативные документы Госстандарта.
Прогнозирование в применении к надежности двигателей - это научное направление, изучающее предвидение или предсказание изменения технического состояния двигателя и определение продолжительности его безотказной работы с определенной степенью вероятности.
Прогнозирование показателей надежности может производиться по разнообразным параметрам (например, по усталостной прочности, динамике процесса изнашивания, по виброакустическим показателям, содержанию элементов износа в масле, показателям стоимости и трудовых затрат и т. д.).
Современные методы прогнозирования подразделяют на три основные группы.
1. Методы экспертных оценок, сущность которых сводится к обобщению, статистической обработке и анализу мнений специалистов. Последние обосновывают свою точку зрения на собственном опыте, литературных данных, анализе состояния конкретных объектов и т.п.
2. Методы моделирования, базирующиеся на основных положениях теории подобия и состоящие из формирования модели объекта исследования, проведения экспериментальных исследований и пересчета полученных значений с модели на натуральный объект. Например, путем проведения ускоренных испытаний, а затем с помощью коэффициентов ускорения или графиков определяется долговечность в реальных условиях эксплуатации.
3. Статистические методы, из которых наибольшее применение находит метод экстраполяции. Прогнозирование надежности может производиться по износу двигателя. В этом случае для описания динамики процесса изнашивания целесообразно применять уравнение полинома третьей степени.
Эффективность прогнозирования устанавливают по изменению показателя надежности в результате внедрения тех или иных рекомендованных средств ее повышения.
После завершения работы с теоретическим материалом по данной теме студенты выполняют лабораторную работу № 4: «Определение токсических веществ в отработавших газах» и отвечают на вопросы для самопроверки.
Вопросы для самопроверки
1. Перечислите требования к параметрам диагностирования.
2. Поясните сущность функциональных параметров диагностирования.
3. Перечислите основные причины при ремонте, вследствие которых требуемый ресурс изделия не обеспечивается.
4. Поясните понятие метрологическое обеспечение ремонтного производства.
5. Перечислите параметры, характеризующие макрогеометрию детали.
6. Поясните понятие шероховатость поверхности.
7. В чем заключается сущность профилактической замены деталей?
В закрепление данной темы студентам нужно ответить на вопросы теста № 12 текущего контроля.
Заключение
Рассмотренные вопросы теории надежности машин, возникают на стадиях проектирования, изготовления и эксплуатации. Основное внимание уделено общим закономерностям потери машиной работоспособности. Рассмотрены методы расчета и прогнозирования надежности, модели отказов, испытания на надежность, рассмотрены элементы технической диагностики автомобилей. Возможность предвидение отказов, регламентация показателей надежности и
условий эксплуатации, прогнозирование номенклатуры быстроизна-шивающихся частей, возможность сравнительно просто получить информацию о действительном состоянии машины, наличие гарантии, что параметры машины не изменятся быстрее, чем это предусмотрено ТУ, - все это является основой для решения практических вопросов надежности при использовании машины в разнообразных условиях эксплуатации.
Глоссарий
| №№ поз. | Термин | Определение |
| Автоматизация процесса | Это частичное или полное освобождение человека не только от мускульного труда, но и от участия в оперативном управлении технологическим процессом | |
| Безотказность | Свойство объекта непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени или наработки | |
| Вероятность безотказной работы | Вероятность того, что в пределах заданной наработки неисправность не возникнет | |
| Взаимозависимые параметры (симптомо-комплексы) | Диагностические симптомы или параметры, характеризующие неисправность только по совокупности нескольких параметров, обнаруженных и измеренных одновременно | |
| Виброакустические методы диагностирования | Используют в качестве диагностического симптома звуковой сигнал (уровень шума, сила и характер стука) или параметры вибраций, т.е. ее частоту и амплитуду | |
| Внезапный отказ | Возникает неожиданно и проявляется в скачкообразном изменении одного или нескольких заданных параметров объекта | |
| Внешние средства технического диагностирования | То есть не входящие в конструкцию автомобиля | |
| Встроенные (бортовые)средства технического диагностирования | Включают в себя входящие в конструкцию автомобиля датчики, устройства измерения, микропроцессоры и устройства отображения диагностической информации | |
| Выходные процессы | Работающего объекта – это физические и химические процессы, которые возникают и протекают во времени при работе объекта | |
| Входящий поток требований | Представляет собой совокупность требований на удовлетворение потребностей в проведении определенных работ | |
| Гарантийная наработка | Наработка изделия, до завершения которой изготовитель гарантирует и обеспечивает выполнение определенных требований к изделию при условии соблюдения потребителем правил эксплуатации, в том числе правил хранения и транспортирования | |
| Дефектное изделие | изделие, имеющее хотя бы один дефект | |
| Диагностирование | Процесс определения и оценки технического состояния объекта без его разборки по совокупности обнаруженных диагностических симптомов (постановка технического диагноза) и ресурса его исправной, безотказной работы | |
| Диагностика объективная (аппаратурная, инструментальная) | Использует для измерения диагностических параметров и обнаружения диагностических симптомов специальное оборудование и приборы, обеспечивающие объективную оценку технического состояния диагностируемого объекта | |
| Диагностический параметр | Качественная мера проявления технического состояния системы, элемента по косвенным признакам | |
| Диагностическая матрица | Представляет собой логическую модель, описывающую связи между диагностическими параметрами и возможными неисправностями объекта | |
| Достоверная информация | То есть истинная, правильная, отражающая объективные факты без домыслов и догадок | |
| Долговечность | Свойство объекта сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта | |
| Изделие | Любой предмет или набор предметов производства, подлежащий изготовлению на предприятии | |
| Интенсивность отказов | Показатель надежности невосстанавливаемых изделий, равный отношению среднего числа отказавших в единицу времени объектов к числу объектов, оставшихся работоспособными | |
| Исправное состояние | Состояние объекта, при котором он соответствует всем требованиям нормативно-технической или конструкторской документации | |
| Изнашивание при фретинге | Это механическое изнашивание соприкасающихся деталей при малых колебательных движениях | |
| Конструкционный отказ | Возникает в результате несовершенства или нарушения установленных правил и (или) норм конструирования. | |
| Коррозия | Это явление происходит вследствие агрессивного воздействия среды на детали, приводящего к окислению (ржавлению) металла | |
| Косвенный параметр | Это такой параметр, который служит для оценки изменения других, как правило, структурных параметров состояния двигателя | |
| Коэффициентом готовности | Называется вероятность того, что объект будет работоспособен в произвольно выбранный момент времени в промежутках между выполнениями планового технического обслуживания | |
| Коэффициент технического использования | Представляет собой отношение наработки изделия в единицах времени за некоторый период эксплуатации к сумме этой наработки и времени простоев, вызванных плановым техническим обслуживанием и незапланированными ремонтами за тот же период эксплуатации | |
| Механизация процесса | Это частичная или полная замена мускульного труда человека машинным с сохранением непосредственного участия человека в управлении процессом и для контроля за его выполнением | |
| Надежность | Свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования | |
| Назначенный ресурс | Наработка изделия, при достижении конторой эксплуатация должна быть прекращена независимо от состояния изделия | |
| Невосстанавливаемый объект | Объект, для которого в рассматриваемой ситуации проведение восстановления работоспособного состояния не предусмотрено в нормативно-технической или конструкторской документации | |
| Неремонтируемый объект | Объект, ремонт которого невозможен или не предусмотрен нормативно-технической, ремонтной, конструкторской документацией | |
| Независимый отказ | Отказ, не обусловленный другими отказами, вызывается неисправностью непосредственно данной детали или узла | |
| Норматив | Количественный или качественный показатель, используемый для упорядочения процесса принятия и реализации решений | |
| Обслуживающие аппараты | Это совокупность отдельных рабочих, звеньев, бригад с необходимым оборудованием, средствами механизации, инструментом и оснасткой | |
| Объект | Предмет определенного целевого назначения | |
| Общие (интегральные) диагностические симптомы | Это симптомы (параметры) характеризующие техническое состояние объекта диагностики в целом | |
| Общая диагностика (Д-1) | Это определение технического состояния объекта без выявления конкретных неисправностей, т.е. по общему критерию: исправен или неисправен объект | |
| Однозначность значения параметра | Каждому значению структурного параметра, характеризующего техническое состояние объекта, соответствует только одно, вполне определенное значение параметра выходного процесса | |
| Отказ | Событие, заключающееся в нарушении работоспособности | |
| Параметр потока отказов | Показатель надежности восстанавливаемых изделий, равный отношению среднего числа отказов восстанавливаемого объекта за произвольную малую его наработку к значению этой наработки | |
| Перемежающийся отказ | Отказ, который многократно возникает и самоустраняется | |
| Полная информация | То есть исчерпывающая, содержащая все существенные сведения, которые учитываются во время принятия решений | |
| Повреждение | Событие; заключающееся в нарушении исправности объекта при сохранении работоспособности | |
| Постепенный отказ | Проявляется в постепенном изменении одного или нескольких заданных параметров объекта | |
| Перемежающийся отказ | Это многократно повторяющийся сбой | |
| Предельное состояние | Это состояние объекта, при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна, либо восстановление его работоспособности невозможно или нецелесообразно | |
| Производственно-технологический отказ | Наступает при изготовлении или ремонте изделия из-за нарушения установленного технологического процесса | |
| Работоспособное состояние | Состояние объекта, при котором значения всех параметров, характеризующих способность восполнять заданные функции, соответствуют требованиям нормативно-технической или конструкторской документации | |
| Ремонтируемый объект | Объект, ремонт которого возможен и предусмотрен нормативно-технической ремонтной или конструкторской документацией | |
| Ремонтопригодность | Свойство объекта, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений и поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем проведения технического обслуживания и ремонтов | |
| Сбой | Самоустраняющийся кратковременный отказ или однократный отказ, устраняемый незначительным вмешательством оператора | |
| Сохраняемость | Свойство объекта сохранять значения показателей безотказности, долговечности и ремонтопригодности в течение и после хранения и транспортирования | |
| Средняя наработка до отказа | Математическое ожиданиенаработки до отказа невосстанавливаемого изделия | |
| Средняя наработка на отказ | Отношение наработки восстанавливаемого объекта к математическому ожиданию числа его отказов в течение этой наработки | |
| Среднее время восстановления | Время вынужденного нерегламентированного простоя, вызванного необходимостью отыскания и устранения одного отказа | |
| Статистическая гипотеза | Предположение о виде закона распределения | |
| Субъективная диагностика | Использует простейшие методы измерения с помощью стетоскопа, манометра и линейки, основываясь на опыте и навыках механиков | |
| Техническая диагностика автомобилей | Раздел эксплуатационной науки | |
| Технический диагноз | Определение и оценка технического состояния объекта | |
| Углубленная диагностика (Д-2) | Это поэлементное диагностирование технического состояния агрегатов и основных их узлов с выявлением места возникновения, характера и причины конкретных скрытых неисправностей и отказов этих узлов | |
| Чувствительность параметра | То есть изменению структурного параметра должно соответствовать возможно большее изменение выходного параметра | |
| Частными диагностическими симптомами (параметрами) | Называют параметры, которые независимо от других указывают на вполне конкретную неисправность узла или механизма | |
| Шероховатость поверхности | Совокупность неровностей поверхности с относительно малым шагом на базовой длине | |
| Эксплуатационный отказ | Вызывается несовершенством или нарушением правил и (или) условий эксплуатации | |
| Энергетические методы диагностирования | Которые называют также нагрузочно-скоростными или методами диагностирования по параметрам эффективности |
Дата добавления: 2015-12-08; просмотров: 268 | Нарушение авторских прав