Периоды эксплуатации автомобилей.

Эксплуатация авто — сложный процесс, который состоит из различных периодов, во время которых работоспособность либо уменьшается, либо восстанавливается.

Под эксплуатацией будем понимать весь срок ее существования от выпуска заводом-изготовителем до снятия с эксплуатации, который может состоять из отдельных периодов.

Период эксплуатации	Работоспособностьмашины
I. Простои машины	Как правило, изменяется незначительно
11. Работа машины	Снижается
III. Ремонт машины	Восстанавливается

Характер эксплуатации определяет выбор системы ремонта, которая должна так установить структуру ремонтного цикла и содержание отдельных видов ремонта, чтобы при минимальных относительных ремонтных потерях, обеспечить поддержание машины в работоспособном состоянии.

Характер работы машины во времени определяет период, в течение которого следует оценивать ее безотказность. Так, например, для автомобиля —это время пробега между плановыми техническими обслуживаниями

На фактические показатели надежности существенное влияние оказывают условия и методы эксплуатации авто, применяемая система ремонта и технического обслуживания, квалификация персонала.

Характер работы машины во времени	Во время работы возможен ремонт	Период оценки безотказности
Работа порциями (периодами)	да	Требуемая длительность работы

Следует также рассматривать потенциальную работоспособность в период хранения (она может оцениваться коэффициентом готовности)

Энергия, действующая на колесо.

36. Блок-схема возникновения отказа автомобильного колеса.

Механическая

Тепловая

Химическая

Резина

Диск

P=const

износ

нет

∆=f(u)

∆<∆доп

нет

Отказ по параметру

Отказ не возникает

да

Q<Qкр

нет

да

_∆G₂₉₈<0

Q<Qкр

P<Pкр

да

нет

нет

да

да

Коррозия

нет

37. Изменение свойств и состояния материалов как причина потери изделием работоспособности.

Изменение начальных свойств и состояния материалов, из которых выполнено изделие, является первопричиной потери им работоспособности, так как эти изменения могут привести к повреждению изделия и к опасности возникновения отказа.

Чем глубже изучены закономерности, описывающие процессы изменения свойств и состояния материалов, тем достовернее можно предсказать поведение изделия в данных условиях эксплуатации и обеспечить сохранение показателей надежности в требуемых пределах.

Хотя для оценки надежности, как правило, используются вероятностные характеристики, это не значит, что суждение о поведении изделия можно сделать лишь на основании статистических исследований.

Наоборот, в основе потери машиной работоспособности всегда лежат физические закономерности, но в силу разнообразия и переменности действующих факторов эти зависимости приобретают вероятностный характер.

Пусть скорость некоторого процесса повреждения материала γ есть функция ряда входных параметров Z₁,Z₂;...; Z_n, и времени t, причем данная зависимость получена на основе физико-химических законов:

γ=dU/dt=φ(Z₁, Z₂;...; Z_n;t).. (1)

Параметры Z_t характеризуют условия эксплуатации (нагрузки, скорости, температура и др.), состояние материала (твердость, прочность, качество поверхности и т. д.) и другие факторы, влияющие на протекание процесса повреждения материала. Однако при наличии только функциональной зависимости, достаточно достоверно описывающей данное явление, нельзя еще точно предсказать, как будет протекать данный процесс, так как сами аргументы Z₁;...; Z_n являются случайными величинами.

Действительно, при работе машины происходят непредвиденные изменения и колебания нагрузок, скоростей, температур, степени загрязнения поверхностей. Более того, сами детали машины могут быть выполнены с различными допусками на технологические параметры (точность, однородность материала и др.).

Однакознание физической закономерности процесса в корне изменяет возможности по оценке хода процесса по сравнению со случаем, когда этот процесс оценивается только на основе статистических наблюдений.

Функциональная зависимость, хотя и абстрагирует действительность и лишь с известной степенью приближения отражает физическую сущность процесса, но позволяет предсказывать возможный ход процесса при различных ситуациях.

38. Причины отказа изделия раньше установленного ресурса.

В процессе эксплуатации изделия нередко отказы возникают раньше, чем это установлено ресурсом, что приводит к неожиданному прекращению работы машины или к снижению ее эффективности.

Различные факторы, действующие на машину при эксплуатации, связанные с климатическими, биологическими условиями и внешними воздействиями, создают комплекс причин для ускорения процессов старения и разрушения.

Так, повышенная влажность среды, колебания температуры, загрязненность атмосферы, ветер, акустический шум, солнечная радиация, плесень, бактерии, насекомые, грызуны — вот неполный перечень тех факторов, которые приходится учитывать при оценке возможности отказа изделия в различных условиях эксплуатации.

Чем большие воздействия оказывает на машину среда, тем выше вероятность отказа, которая резко возрастает при работе изделия в несвойственной ему обстановке. В этих случаях надо оценивать не вероятность отказа, а вероятность возникновения недопустимой ситуации.

Обычно внешние воздействия имеют большую дисперсию, и возникший отказ может быть следствием как недопустимости эксплуатационных нагрузок, так и недостаточной сопротивляемости изделия к их восприятию.

Большую информацию о преждевременных и недопустимых отказах, возникающих в процессе эксплуатации, могут дать рекламации потребителя, если они подвергаются тщательной обработке и анализу.

Потеря машиной работоспособности требует создания специальной системы ремонта и технического обслуживания с тем, чтобы обеспечить наибольшую эффективность восстановления работоспособности при минимальных затратах времени и средств.

39. Три уровня изучения поведения материалов. Для решения инженерных задач надежности необходимо знать закономерности изменения выходных параметров машины и ее элементов во времени. Так, надо оценить деформацию деталей, износ их поверхности, изменение несущей способности из-за релаксации напряжений или процессов усталости, повреждение поверхности из-за коррозии ит. д., т. е. рассмотреть макрокартину явлений, происходящих при эксплуатации машины.

Современная наука изучает закономерности изменения свойств и состояния материалов на следующих уровнях.

Субмикроскопичесшй уровень, когда на основании рассмотрения строения атомов и молекул и образования из них кристаллических решеток твердых тел или иных структур выявляются закономерности, которые служат базой для объяснения свойств и поведения материалов в различных условиях. Эти закономерности, как правило, являются основой для дальнейших исследо­ваний и разработок частных зависимостей.

Микроскопический уровень рассмотрения свойств материалов исходит из анализа процессов, происходящих в небольшой области. Полученные при этом закономерности в дальнейшем распространяются на весь объем тела.

Рассмотрение закономерностей на уровне микрокартины явлений — необходимый этап для дальнейшего распространения полученных зависимостей на весь объем твердого тела, т. е. на всю деталь или ее поверхность.

Макроскопический уровень рассматривает изменение начальных свойств или состояния материала всего тела (детали). Так теория упругости на основе закона Гука рассматривает деформации и напряжения в системах и деталях различной конфигурации, работающих на растяжение, кручение, изгиб и другие виды деформации. •

Перенесение на всю деталь исходных закономерностей, отнесенных к элементарному объему (точке), потребовало разработки специальных, иногда довольно сложных методов инженерных расчетов.

40 Ремонт и техническое обслуживание – необходимые этапы эксплуатации автомобиля

Потеря машиной работоспособности в процессе ее эксплуатации — неотвратимый процесс, протекающийв зависимости от конструкциимашины и условий ее использования с большей или меньшей Интенсивностью.Предельным состоянием изделия будет такое, при которомвероятность выхода его параметров за допустимые пределы достигнет установленного уровня. Начиная с этого момента изделиенуждается в восстановлении утраченнойработоспособности.Это достигается путем ремонта узлов и элементов машины, заменой износившихся частей запасными, регулировкой механизмов и другими методами, которые для краткости будем называтьодним термином — ремонт.Ни одно изделие, тем более сложная современная машина, неможет обойтись без ремонта и ТО, которые являются неотъемлемыми этапами процесса эксплуатации машины и должны обеспечивать в течение всего периода эксплуатации требуемый уровеньбезотказности при наименьших затратах времени и средств.Если обобщить рассмотренные представления о факторах,влияющих на работоспособность машины, томожно сказать, что при эксплуатации машины все видыэнергииснижают ееработоспособность, а энергия, затрачиваемая при ремонтах, идет на восстановление утраченной работоспособности
(рис. 167).

При этом, еще К. Маркс показал, что машина теряет
свои свойства постепенно, а восстанавливает порциями. Необходимость периодического восстановления работоспособности машин ставит перед эксплуатационниками очень сложную задачу
о выборе периодов времени между ремонтами и об установлении
объемов ремонтных работ.Действительно, с одной стороны, межремонтный период Т₀желательно иметь как можно большим, чтобы не прерывать нормальную эксплуатацию машины. С другой стороны, при увеличении Т₀ возрастает опасность возникновения отказов и могут бытьнарушены требования безотказности. Необходимо также установить объемы ремонтных работ, обеспечивающих поддержаниеработоспособности изделия.От системы ремонта и ТО, которая определяет периодичность
и объемы ремонтных работ, в сильной степени зависят показатели
надежности изделия. Эта система для любоймашины строится, как правило, на основании следующих принципов:

-для удобства эксплуатации машины и планирования ремонта
предусматриваются периодические остановки машины для ее
ремонта и профилактических мероприятий через заданные, как
правило, равные промежутки времени (или после выполнения
заданного объема работы);

-объемы периодических ремонтных работ и соответственно длительность простоя машины в ремонте неодинаковы, так как должнобыть обеспечено восстановление работоспособности машины припротекании разнообразных процессов старения.

Анализируя процесс потери машиной работоспособности,
К. Маркс писал,что «чем больше вышла она за пределы своего
среднего возраста, следовательно, чем более возрастает действиенормального изнашивания, чем больше используется и старчески
ослаб материал, из которого она сделана, тем многочисленнее и
значительнее становятся ремонтные работы, необходимые для
того, чтобы поддержать существование машины до конца периода
средней продолжительности ее жизни; совершенно так же старому
человеку, чтобы не умереть преждевременно приходится делать
больше расходов на медицинскую помощь, чем человеку, полному
юношеских сил».

При разработке системы ремонта и технического обслуживания необходимо также учитывать следующее:

-в каждой машине, как правило, имеются детали и элементы
с широким диапазоном их потенциальных сроков службы (на-
работки) до отказа;

-современные технические возможности позволяют осуществить
ремонт и восстановить утраченную работоспособность для любых
отказов машины (кроме особых случаев — например, гибели изделия в результате катастрофы); вопрос может идти лишь о больших или меньших затратах времени и средств;

-система ремонта и технического обслуживания имеет как общие для данного типа машин черты (например, характер и последовательность периодических ремонтов), так и параметры, отражающие уровень надежности машин данного назначения (например,время до капитального ремонта), основные параметры системыремонта связаны с показателями надежности машины;

-система ремонта назначается для машины в целом, поэтому вероятность отказа отдельных узлов и механизмов машины и их регламентированные сроки службы (наработки) должны назначатьсяс учетом периодичности ремонтов, принятой данной системой;

-при оценке работоспособности машины деление деталей и узлов на ремонтируемые и неремонтируемые, как это часто делают,не обязательно; ---для восстановления работоспособности машиныневажно, заменяется или ремонтируется деталь, важно лишь,чтобы замененная или отремонтированная деталь отвечала техническим условиям;

-при разработке технологических процессов ремонтных работ
необходимо учитывать их влияние на качественные показатели
отремонтированных изделий.

Дата добавления: 2015-11-14