Система технічного огляду і ремонту

Содержініе

Методи формування системи ТО і ремонту

Знос і зношування сполучених деталей. Класифікація видів зношування

Коефіцієнт технічної готовності як основний показник роботи технічної служби АТП

Якість автомобіля як сукупність його техніко-експлуатаційних властивостей. Закономірності зміни показників якості в часі

Економіко-імовірнісний метод ТО

Методи формування системи ТО і ремонту

Основою системи ТО і ремонту є її структура і нормативи. Структура системи визначається видами (ступенями) відповідних впливів і їх числом. Нормативи включають конкретні значення періодичності впливів, трудомісткості, переліки операцій і ряд інших.

Структура системи ТО і ремонту визначається: рівнем надійності та якості автомобілів; метою, яка поставлена ​​перед автомобільним транспортом і ТЕА; умовами експлуатації; наявними ресурсами; організаційно-технічними обмеженнями

Для експлуатованого в даний час рухомого складу автомобільного транспорту рівень впливу окремих елементів структури системи ТО і ремонту на витрати із забезпечення працездатності (без організаційно-планувальних витрат) наступний: перелік профілактичних операцій та їх періодичність 80-87%, а число ступенів (видів) ТО і кратність їх періодичності 13-20%. Таким чином, головними чинниками, що визначають ефективність системи ТО і ремонту, є правильно певні переліки (що робити) і періодичності (коли робити) профілактичних операцій, потім кількість видів ТО і їх кратність (як організувати виконання сукупності профілактичних операцій).

Складність при визначенні структури системи ТО полягає в тому, що ТО включає в себе 8-10 видів робіт (мастильні, кріпильні, регулювальні, діагностичні та ін) і більше 150-280 конкретних об'єктів обслуговування, тобто агрегатів, механізмів, деталей, що потребують запобіжних дій.

Кожен вузол, механізм, з'єднання можуть мати свою оптимальну періодичність ТО, яка визначається методами, викладеними в гл.3. Якщо слідувати цим періодичність, то автомобіль в цілому практично безперервно повинен направлятися для технічного обслуговування кожного з'єднання, механізму, агрегату, що викличе великі складнощі з організацією робіт і додаткові втрати робочого часу, особливо на підготовчо-заключних операціях. При цьому об'єктом впливів буде не автомобіль як транспортний засіб, а його складові елементи.

Тому після виділення з усієї сукупності впливів тих, які повинні виконуватися при ТО, та визначення оптимальної періодичності кожної операції (див. гл.3) виробляють угруповання операції за видами ТО. Це дає можливість зменшити кількість заїздів автомобіля на ТО і час простоїв на ТО і ремонту. Однак треба мати на увазі, що угруповання операцій неминуче пов'язана з відхиленням періодичності ТО даного виду від оптимальної періодичності ТО окремих операцій. При визначенні періодичності ТО групи операцій ("групову" періодичність) застосовують такі методи.

Малюнок 1. Схема угруповання впливів по стрижневим операціями ТО

Групування за стрижневим операціями ТО заснована на тому, що виконання операцій ТО приурочується до оптимальної періодичності l _СТ так званих стрижневих операцій, які володіють наступними ознаками:

а) впливають на безпеку руху автомобіля;

б) невиконання їх знижує безвідмовність, економічність, екологічність і впливає на працездатність автомобіля;

в) характеризуються великою трудомісткістю, вимагають спеціального обладнання та облаштування постів;

г) регулярно повторюються.

Прикладами подібних стрижневих операцій або груп операцій є: мастило деталей і вузлів автомобілів через прес-маслянки - ознаки в), г); регулювання гальмівної системи - всі ознаки; зміна масла в картері двигуна - ознаки в), г). Таким чином, за цим методом періодичність ТО стрижневою операції l _СТ приймається за періодичність виду ТО або групи операцій, тобто (L _{ТО) 1} = l _СТ (рисунок 1). Причому одночасно з даною стрижневої операцією можуть виконуватися ті операції, які мають періодичність , Де - Періодичність подальшої стрижневою операції.

Малюнок 2. Схема застосування техніко-економічного методу для визначення групової оптимальної періодичності ТО: 7, 2,3 - сумарні питомі витрати на ТО і ремонт по окремих об'єктах; 4 - те саме, за групою об'єктів

Операції, оптимальна періодичність яких I _{o. I} більше періодичності стрижневою операції, виконуються з коефіцієнтів повторюваності

, Де (1)

Такі операції, як правило, складаються з двох частин - контрольної (діагностичної) і виконавської. Причому контрольна частина виробляється кожен раз при направленні автомобіля на даний вид обслуговування, а виконавська - за потреби залежно від фактичного технічного стану об'єкта обслуговування. У діючій системі ТО більше 65-70% всіх операцій виконуються з коефіцієнтом повторюваності, що залежать від результатів контролю в межах встановленої періодичності.

При техніко-економічному методі визначають таку групову періодичність l _S, яка відповідає мінімальним сумарним витратам З _SS на ТО і ремонт автомобіля за всім аналізованим обсягами (малюнок 2):

,

т е. оптимальна періодичність при , Де С _{I i,} З _{II i} - питомі витрати на ТО і ремонт i-го об'єкта, s - число операцій в групі (вигляді ТО). Якщо до групи входить операція, періодичність якої обмежена в розглянутих межах умовами безпеки, екології або технічними критеріями, то вибрана групова періодичність повинна задовольняти вимогам , Де j - номер операції з періодичністю, обмеженою вимогами безпеки руху або іншими технічними критеріями (наприклад, припинення функціонування механізму при )

Малюнок 3. До оцінки раціональності профілактичних впливів при заданій періодичності

Використовуючи економіко-імовірнісний метод, можна визначити доцільність виконання даної операції не з оптимальною для неї, а із заданою періодичністю стрижневою операції. Скориставшись картою профілактичної операції, визначають зону напрацювань, в якій питомі витрати при попереджувальної стратегії залишаються нижчими, ніж при усуненні виник відмови (див. малюнок 9). Якщо в цій зоні знаходиться періодичність стрижневою операції, то зміна періодичності для даної операції допустимо.

На малюнку 3 наведені графіки, що дозволяють визначити гранично допустиме значення коефіцієнта відносних витрат на ТО і ремонт k _пд, перевищення якого при зміні періодичності недоцільно за економічним критерієм, Визначимо доцільність виконання раніше розглянутої як приклад операції не з оптимальною для неї періодичністю l _про = 12 тис. км, а з періодичністю l _ТО = 5,5 тис. км. При виконанні операції із заданою періодичністю коефіцієнт періодичності , Для цього значення b і коефіцієнта варіації v _x = 0,4 граничне значення коефіцієнта k _пд = ​​0,27 при фактичному значенні k _п = 0,4. Так як k _п> k _пд, то за економічним критерієм проведення даної операції з профілактичної стратегії з періодичністю 5,5 тис. км нераціонально. Нижня межа періодичності ТО, при якій дану операцію ще доцільно проводити профілактично, становить , Т.е.7, 75 тис. км. Таким чином визначається інтервал періодичностей, всередині якого виконання операції з попереджувальної стратегії доцільно. Для розглянутого прикладу цей інтервал складає 7,75 - 12 тис. км.

Таблиця 1 - Оцінка зміни сумарних витрат (%) на ТО і ремонт та організацію виробництва в залежності від стратегії і числа ступенів обслуговування

Якщо ряд об'єктів обслуговування мають вельми близькі раціональні періодичності, то використовується так звана природна угруповання. Наприклад, вся сукупність несамоконтрящіхся кріпильних з'єднань сучасних вантажних автомобілів виявляє два

піку потреби у відновленні попереднього затягування в інтервалах 3-5 і 10-15 тис. км. Досить близьку періодичність регулювання виявляють гальмівні механізми (10-15 тис. км), клапанні механізми (9-14 тис. км), кути установки коліс (9-12 тис. км). Можливі й інші методи групування, наприклад лінійне програмування, метод статистичних випробувань. Таким чином, застосовуючи відповідні методи ТО, виробляють угруповання операції за видами ТО. Раніше зазначалося, що збільшення числа ступенів (видів ТО) теоретично сприятливо позначається на надійності і сумарних витратах на забезпечення працездатності, але одночасно збільшуються витрати, пов'язані з організацією виробничого процесу (підготовчо-заключний час, планування постановки на ТО та ін.) У таблиці 1 наведені дані щодо зміни трьох груп витрат (на ТО, ремонт та організаційні), які підтверджують переваги попереджувальної стратегії і показують недоцільність надмірного збільшення числа ступенів (видів) ТО. При збільшенні числа ступенів понад 2-3 питомі витрати власне на ТО і ремонт практично стабілізуються, наближаючись до умов виконання всіх операцій з оптимальними для них періодичності.

Таблиця 2 - Періодичність ТО автомобілів (I категорія умов експлуатації)

При обліку організаційних витрат (планування, організація виробництва) існує мінімум сумарних витрат, відповідний (без щоденного обслуговування) 2-3 видів ТО. Характерно, що зростання організаційних витрат не тільки збільшує загальні витрати, але зрушує, як і слід було очікувати, оптимум в область більш простих структур системи ТО і ремонту. Тому при наведенні порядку в організації та виконанні профілактичних робіт допустимо починати і з більш простих систем, наприклад єдиного обслуговування, а потім переходити до раціональних структур системи ТО і ремонту, що забезпечує оптимальні витрати і працездатність.

Діюча в країні система передбачає такі види ТО, що відрізняються за періодичністю (таблиця 2), переліком і трудомісткості виконаних робіт: щоденне технічне обслуговування (ЩО); перше технічне обслуговування (ТО-1), друге технічне обслуговування (ТО-2); сезонне обслуговування (СО).

Знос і зношування сполучених деталей. Класифікація видів зношування

Зношування - процес руйнування та відділення матеріалу з поверхні твердого тіла і накопичення його залишкової деформації пря терті, яка в поступовому зміні розмірів і форми тіла. Поверхні тертя не є абсолютно рівними, вони мають мікронерівностями, величина яких залежить від точності обробки (точіння - до 80 мкм, шліфування - 2 ... 20 мкм, полірування - 0,8 ... 1,3 мкм). При терті виникає взаємодія мікронерівностей поверхонь, що труться між собою і з абразивними частинками, що потрапили в масло. Руйнування декількох шарів мікронерівностей призводить до мікропошкодження - змін форми поверхні, розмірів і форми деталей.

Зношування включає цілий ряд фізико-хімічних процесів. Відбувається зняття найтонших шарів металу - мікрорезаніе і зминання окремих мікронерівностей - пластична і пружнопластичних деформація. У результаті багаторазового пружного деформування мікровиступів виникає втома утворюються тріщини і відбувається; викришування поверхні. Взаємодія мікронерівностей npfc великих тисках і швидкостях викликає виділення, тепла. Високі локальні температури можуть досягати значень, що викликають зміну структури металу і підвищення його крихкості, а також приводити до термічних тріщин і навіть розплавлення. Одночасно відбувається молекулярне взаємодія поверхонь, що полягає у зрощуванні окремих ділянок контакту, мікронерівностей і в переносі часточок металу з однієї поверхні на іншу.

Хімічна активність поверхонь викликає корозію. Швидкість зношування різко змінюється в залежності, від корозійної агресивності середовища. Слід також зазначити розклинюючий дію масла (ефект акад. П. А. Ребіндера), що полягає в руйнуванні поверхневих шарів високим тиском масла при затікання його в мікротріщини,.

З метою управління процесом зношування деталей розроблена класифікація видів зношування деталей залежно від провідних процесів руйнування поверхонь тертя. Деталі автомобілів схильні практично всіма видами зношування, які ділять на три групи: механічне, корозійно-механічне, та електроерозійні.

Механічне зношування є результатом механічних дій і включає різання, дряпання, деформування, відшаровування і викришування мікрооб'ємів матеріалу. Основними видами механічного зношування деталей автомобілів є: абразивне, гідро та газоабразівное, ерозії н ве, кавітаційний, втомне, і зношування при заедании ...

Абразивне зношування полягає в основному в ріжучому і дряпають дії на деталь твердих часток, що перебувають у вільному або закріпленому стані. Дряпання полягає в утворенні заглиблень на поверхні в напрямку. ковзання під впливом виступів сполучень деталі або вільних твердих частинок; при цьому можуть відбуватися багаторазова пластична деформація н циклічне освіта крихкого шару, який потім руйнується,

Зміна структури матеріалу відбувається через високий місцевого нагріву, ударів, нерівномірного зношування окремих зерен металу і т.д. У підшипники з антифрикційним шаром абразивні частинки вдавлюються і при терті збільшують знос сполученого валу. Абразивного зношування в поєднанні з іншими видами схильні практично всі тертьові деталі автомобіля.

Гідроабразивному зношування, що відбувається під дією твердих частинок, зважених у рідині і переміщаються щодо деталі, що зношуються, піддаються водяні, паливні і масляні канали, а також деталі, змащувані під тиском. При цьому абразивними частками є не тільки частинки кварцу та інших сполук, які потрапляють на тертьові поверхні зовні, але й частки нагару й продукти зношування, що утворюються всередині агрегатів автомобіля.

Газоабразівное зношування виникає під впливом частинок, зважених у газі. Цьому виду зношування схильні впускні і випускні системи автомобільних двигунів, а також зовнішні лакофарбові покриття кузовів автомобілів особливо при роботі в запилених умовах. Найбільший знос тертьових поверхонь деталей автомобіля викликають частинки кварцу, тому забезпечення чистоти повітря і експлуатаційних рідин, що надходять у внутрішні порожнини агрегатів автомобіля, є найважливішим методом зменшення інтенсивності різних видів абразивного зношування.

Тертя потоків рідин і газів про поверхні деталей викликає їх ерозійне і кавітаційних зношування.

Ерозійне зношування є механічним виглядом зношування в результаті впливу на поверхню деталі потоку рідини - гідроерозіонное зношування - або газу - газоерозіонное зношування. Гідро-і газоерозіонное зношування являють собою процес вимивання і вириваючи окремих мікрооб'ємів матеріалу. Паливна апаратура дизелів, жиклери карбюратора, клапани газорозподілу двигунів схильні ерозійного зношування;

Кавітація являє собою утворення, а потім поглинання парогазових бульбашок в рухається по поверхні деталі рідини при певних співвідношеннях тисків і температур в змінних перерізах потоку. Руйнування кавітаційних бульбашок супроводжується гідравлічними ударами по поверхні деталі і утворенням каверн, порожнин. Іноді кавітаційної зношування спостерігається на зовнішніх поверхнях гільз циліндрів двигуна, на порожнинах водяних насосів.

Втомне зношування є механічним спрацюванням в результаті втомного руйнування при повторному деформуванні мікрооб'ємів матеріалу поверхневого шару деталі. Втомне руйнування проявляється у вигляді викришування - відділення частинок матеріалу, що приводить до утворення ямок (питтинга) на поверхні тертя. На розвиток питтинга великий вплив робить розклинюючий дію масла. На поверхнях, де можливий вихід олії з втомних тріщин, питтинга практично не спостерігаються. Втомне руйнування має місце на поверхнях кулачків і зубів шестерень, в підшипниках кочення трансмісії, в антифрикційної шарі вкладишів підшипників колінчастого вала двигуна.

На знос деяких деталей, особливо виконаних з однакових матеріалів, великий вплив робить явище місцевого сполучення в місцях контакту, що відбувається внаслідок дії молекулярних сил - схоплювання при терті. При цьому відбувається перенесення матеріалу, так як матеріал однієї деталі, з'єднавшись з іншого, відривається від першої і залишається на поверхні другої деталі. Процес виникнення і розвитку пошкоджень поверхонь тертя внаслідок схоплювання і перенесення матеріалу називають заїданням.

Зношуванням при заедании, таким чином, є зношування в результаті схоплювання, глибинного виривання матеріалу, перенесення його з однієї поверхні тертя на іншу і впливу виникли нерівностей на сполучену поверхню.

Зношування при заедании визначається властивостями матеріалів тертьових деталей і залежить від швидкості ковзання поверхонь, а також від температури. Для деталей автомобіля, коли матеріал тертьових деталей підібраний правильно, схоплювання поверхонь може бути викликане в основному підвищенням температури при сухому терті і визначається налипанням і перенесенням частинок розм'якшеного і навіть розплавленого металу. Заїдання може завершуватися припиненням відносного руху деталей і викликати їх задир - пошкодження поверхонь тертя у вигляді широких і глибоких борозен у напрямку ковзання. При аварійних відмовах систем охолодження і змащення автомобільних двигунів можуть відбуватися засідання й, як наслідок, спостерігатися задираки поршневих кілець, поршнів, гільз циліндрів, корінних і шатунних підшипників.

Корозійно-механічне зношування є результатом механічного впливу, супроводжуваного хімічним або електричним взаємодією матеріалу з середовищем. Для деталей автомобіля корозія при терті в основному пов'язана з окисленням матеріалу поверхонь деталей, тобто провідне значення має окислювальне зношування, при якому основний вплив на зношування має хімічна реакція матеріалу з киснем або окислювальної навколишнім середовищем. При окислювальному изнашивании кисень повітря або розчинений у маслі утворює на металі окисну плівку, яка механічно видаляється при терті. Потім процес повторюється. Пластична деформація поверхневих шарів посилює окислення. Зношування в умовах агресивного дії рідкого середовища має аналогічний механізм, проте плівки, як правило, малостойкие при терті і швидкість процесу різко зростає. Слід зазначити, що плівки окислів і інших з'єднань з-за неметалевої природи не здатні до схоплювання. Це використовують при розробці протизадирних присадок до мастил - утворюються досить стійкі до стирання плівки виключають молекулярне схоплювання поверхонь. Довговічність, наприклад, основних деталей цилиндропоршневой групи двигуна обмежується корозійно-механічним зносом, які виникають внаслідок виділення в циліндрах з продуктів згоряння сірчистої, сірчаної, вугільної, азотної та інших кислот.

Електроерозійні зношування є видом ерозійного зношування поверхні в результаті впливу розрядів при проходженні електричного струму. Цьому виду зношування схильні контакти переривника і свічок системи запалювання автомобільного карбюраторного двигуна.

Інтенсивність зношування, що є відношенням величини зносу до обсягу виконаної роботи або до напрацювання, на якій відбувалося зношування деталі, залежить, як видно з опису процесів руйнування деталей, від різних факторів. Тому забезпечення зносостійкості деталей вимагає різних заходів як на стадіях конструювання та виготовлення автомобілів, так і при експлуатації.

Величина зносу (І мкм) підвищується протягом всього пробігу (L, км) автомобіля до граничного стану деталі, але інтенсивність зношування (v _n, мкм/1000 км) різна на різних етапах роботи (рис.1.3). Деталі після складання сполучаються по виступах мікронерівностей, що утворилися при виготовленні. Розміри деталей, хоча і в межах заданих кресленням допусків, мають відхилення, що призводить до макро нерівностях деталей - овальності, конусності, не площинності і т.д. Фактична площа контакту тертьових деталей в початковий період мала, тому відбувається їх приробітку (див. рис.1.3). Приробітку - це процес зміни геометрії поверхонь тертя і фізико-механічних властивостей поверхневих шарів матеріалу в початковий період тертя, зазвичай виявляється при постійних зовнішніх умовах у зменшенні роботи тертя, температури та інтенсивності зношування. Зменшення пріработочних износов досягається роботою деталей в полегшених навантажувальних і швидкісних режимах, застосуванням спеціальних олій і посиленої очищенням їх від продуктів зносу. На період підробітки деталей (протягом 1 ... 5 тис. км) призначають режим обкатки автомобіля.

Період усталеного зношування (див. рис.1.3) характеризується постійною інтенсивністю U = const і, отже, лінійним зростанням зносу Я при постійному куті нахилу а прямий на графіку. У цей період, що становить для різних деталей 60 ... 500 тис.км пробігу автомобіля, відбуваються спрацьовування і відтворення приклад але стабільних за величиною мікро нерівностей поверхонь і пості пінне накопичення макроповрежденій - зміна розмірів і форми деталі.

Знос збільшує зазори в сполученнях деталей, що призводить до погіршення умов змащування та підвищення динамічних, ударних навантажень; руйнуються спеціально оброблені зносостійкі поверхневі шари. Інтенсивність зношування підвищується - настає період аварійного зношування (див. рис.1.3). Щоб не допустити повного руйнування деталі і всього сполучення, граничний знос Імах, відповідний граничним станом деталі, призначають на початок цього періоду.

На працездатність рухливих сполучень головним чином впливають зазори між деталями, які, як зазначалося вище, збільшуються в процесі роботи внаслідок зношування деталей. Як правило, в пару входять деталі, різної вартості і складності, з різною інтенсивністю зношування. В автомобілях такими сполученнями є: колінчастий вал і підшипники; розподільний вал і підшипники; циліндри і поршневі кільця двигуна; гальмівні барабани і накладки колодок і. т.д.

Схема типового випадку зміни зазору S протягом пробігу L _p автомобіля до граничного зносу Ітах деталей сполучення представлена ​​на рис.1.4, де видно основні закономірності зміни зазору в сполученні деталей:

зношування деталей А і Б в періоди I, II збільшує зазор від номінального S _H, отриманого при складанні, до пріработочного S _tt і граничного S _np, відповідного граничного зносу Ітах швидкозношуваний деталі;

інтенсивність зношування деталей сполучення, як правило, різна (р> а), тому швидко зношуються деталь Б сполучення замінюють па запасну частину Б ^1, прагнучи відновити зазор приблизно до номінального 5;

при значному зносі деталі А на пробігу автомобіля до заміни деталі Б для відновлення зазору S _'H доцільно встановити запасну частину Б ¹ не з номінальним, а з ремонтним розміром; при цьому, якщо деталь типу вал (поршень, поршневі кільця), ремонтний

Рис.1.4 Схема зміни зазору в сполученні деталей розмір повинен бути більше номінального, а якщо типу отвір (шатунні і корінні вкладиші) - менше номінального; періоди процесу зношування після відновлення зазору повторюються - I ', II' - до граничного зносу ІмахА, однак внаслідок накопичення пошкоджень не заміненої деталлю А інтенсивність зношування деталей може дещо зростати; напрацювання до заміни запасної частини Б ', як правило, менше ресурсу деталі Б через зростання інтенсивності зношування і розбіжності ресурсів деталей.

Протягом тривалої експлуатації автомобіля на процес зношування кожного сполучення впливає велика кількість змінних чинників, пов'язаних з особливостями виготовлення та умовами експлуатації. Розглянута природа зношування показує, що на інтенсивність процесів впливають молекулярна структура та інші властивості матеріалів, точність виконання деталей, наявність та якість мастила, його чистота; навантажувальний, швидкісний і тепловий режими роботи, агресивність середовища, конструкція вузла. Тому при конкретних реалізаціях зношування деталей неминучі суттєві відхилення від розглянутої схеми (див. рис.1.4) зношування: зміна кількості замін деталей, зміна тривалості періодів (/, / ', / /, / /'), зміна величин зазорів (S н, S п, S пр), і, як наслідок, р е сур з ів деталей. Разом з тим загальні закономірності процесів зношування, втоми та корозії деталей виявляють основні напрями підвищення їх ресурсів і в цілому забезпечення надійності автомобільних конструкцій при виготовленні й експлуатації.

Коефіцієнт технічної готовності як основний показник роботи технічної служби АТП

Коефіцієнт технічної готовності a _т визначає частку календарного часу, протягом якого автомобіль (або парк автомобілів) перебуває в працездатному стані і може здійснювати транспортну роботу. Він виражається через відношення числа днів Д _е. або автомобілі-днів АТ _е. експлуатації автомобілів до суми числа днів експлуатації і днів простою Д _р на ТО і ремонту:

; .

Коефіцієнт технічної готовності є одним з показників, що характеризують працездатність автомобіля і парків.

Розглянемо співвідношення

, звідки .

Таким чином, коефіцієнт випуску безпосередньо залежить від коефіцієнта технічної готовності і коефіцієнта неробочих днів.

На транспорті загального користування фактично сформоване відношення a _в / a _т одно для вантажних перевезень 0,75-0,78; для пасажирських 0,91-0,95.

У свою чергу, річна продуктивність W, наприклад, при вантажних перевезеннях (у т-км) безпосередньо визначається за інших рівних умов коефіцієнтом випуску і, отже, коефіцієнтом технічної готовності:

,

де q - номінальна вантажопідйомність, т, g - коефіцієнт використання вантажопідйомності, b - коефіцієнт використання пробігу; l _сс - середньодобовий пробіг.

Таким чином, збільшення коефіцієнта технічної готовності сприяє підвищенню продуктивності автомобілів.

Розглянемо зв'язок коефіцієнта технічної готовності з показниками надійності і організацією технічного обслуговування та ремонту.

,

або стосовно до експлуатаційного циклу

,

де Д _{р. ц} - число днів простою автомобіля в ремонті за цикл; Д _{е. ц} - число днів експлуатації автомобіля за цикл.

Тривалість експлуатаційного циклу в днях залежить від планованого пробігу або напрацювання за цикл l _К і середньодобового пробігу l _сс:

.

Простій на ТО і ремонт за цикл Д _{р. ц} складається з простою в капітальному ремонті, якщо він виробляється, і простою на ТО і ТР: Д _{р. ц} = Д _КР + Д _{ТР, ТО.} Простий в капітальному ремонті зазвичай нормується в календарних днях, а простий в ТЕ і ТР - у вигляді питомої норми d _ТР в днях на 1000 км пробігу. Таким чином, Д _{ТР, ТО} = d _ТР L _K / 1000.

Слід звернути увагу, що основна частка простоїв (до 85-95%) припадає на поточний ремонт на АТП. Тому скорочення простоїв у ремонті, вироблене на АТП, є головним резервом збільшення a _в і a _т.

Продовжимо аналіз коефіцієнта технічної готовності і розглянемо такий вираз:

,

де В _р = Д _{р. ц} / L _К - простої автомобіля у всіх видах ТО і ремонту за рахунок робочого часу, дней/1000 км. У цьому випадку

,

де v _е - експлуатаційна швидкість, км / год; Т _н - тривалість робочої зміни (або ошатного часу), ч.

Вплив простоїв у ремонті B _р і середньодобового пробігу на a _т показано на малюнку 1. Необхідно відзначити, що зі збільшенням пробігу автомобіля з початку експлуатації (з його старінням) простої в ремонті зростають, а коефіцієнт технічної готовності зменшується. На просте при усуненні несправностей і, отже, на a _т впливають також умови експлуатації, рівень організації ТО і ремонту, кваліфікація персоналу і інші фактори.

Загальний простій автомобілів з втратою робочого часу за період його роботи складається з п простоїв. У цьому випадку середнє напрацювання на відмову, викликає простий, x _np = L _K / n. Тоді при середній тривалості одного простою тривалість простою автомобіля за експлуатаційний цикл.

Слід зазначити, що на α _т і В _р впливають, по-перше: t _пр, що характеризує рівень технології та організації виробництва, а також пристосованість автомобіля та його агрегатів до ТО і ремонту (або експлуатаційна технологічність); г _пр, що визначає надійність автомобіля, умови експлуатації, а також якість проведення ТО і ремонту; / _сс, що характеризує інтенсивність експлуатації автомобілів. По-друге, з'являється можливість управління технічною готовністю автомобілів на підставі г о кількісної оцінки заходів, які слід провести для забезпечення заданого рівня коефіцієнта випуску та технічної готовності, тобто в кінцевому підсумку працездатності і продуктивності. У цьому випадку можливі вирішення двох задач. Перша, пряме завдання розглядає конкретні заходи, що проводяться в технічній експлуатації, що впливають на підвищення показників ефективності, наприклад коефіцієнта технічної готовності. Подібні заходи повинні впливати на зміну (збільшення) напрацювання на випадок простою (г _пр) і зменшення тривалості простою (t _пр), тобто скорочення У _р.

Як випливає, де питома простий в ремонті визначається тангенсом кута нахилу ліній I і II до осі абсцис, перехід від вихідного значення В _р (I) до необхідного (II) можливий: при скороченні середньої тривалості простою в ремонті (I) - поліпшення ПТБ, механізація, вдосконалення технології та організації; при збільшенні середнього напрацювання на випадок ремонту (2) - підвищення якості ТО і ремонту; численними комбінаціями цих способів (3)

Якість автомобіля як сукупність його техніко-експлуатаційних властивостей. Закономірності зміни показників якості в часі

Більшість завдань, що вирішуються технічною експлуатацією, пов'язане з поняттям якості виробу або матеріалу, тобто автомобіля, агрегату, деталі, технологічного обладнання, експлуатаційних матеріалів при їх функціонуванні або використанні в певних умовах експлуатації. Якість - це сукупність властивостей, що визначають ступінь придатності автомобіля, агрегату, матеріалу до виконання заданих функцій при використанні за призначенням. Кожна властивість характеризується одним або декількома показниками, які можуть приймати різні кількісні значення.

Структура поняття якість

Наприклад, одним з показників довговічності автомобіля є ресурс до капітального ремонту, що становить для автомобіля МАЗ-5335 320 тис. км. Слід зазначити, що група властивостей може об'єднуватися в одне комплексне властивість. Наприклад, надійність є складним властивістю, що складається з таких властивостей, як безвідмовність, довговічність, ремонтопридатність і збереженість.

Частина показників властивостей автомобіля, наприклад габаритні розміри, вантажопідйомність або місткість, залишаються практично незмінними протягом усього періоду експлуатації. Однак показники більшості властивостей, що визначають якість автомобілів, наприклад економічності, безпеки, динамічності, продуктивності, комфортабельності, змінюються в процесі роботи (старіння) автомобілів. Ці властивості можна підтримувати і відновлювати, тобто управляти ними за умови знання закономірностей їх зміни.

Зміна основних показників якості автомобіля середньої вантажопідйомності.

Автомобіль представляє собою складну систему, сукупність діючих елементів - складальних одиниць і деталей, які забезпечують виконання її функцій. По відношенню до автомобіля елементами є агрегати, вузли і механізми, а по відношенню до останніх - деталі. Автомобіль, агрегат, механізм, деталь можуть об'єднуватися загальним поняттям - об'єкт чи виріб. Сучасний автомобіль складається з 15-20 тис. деталей, з яких 7-9 тис. втрачають свої первинні властивості при роботі, причому близько 3-4 тис. деталей мають термін служби менше, ніж автомобіль в цілому. З них 80-100 деталей впливають на безпеку руху, a 150-300 деталей "критичних" за надійністю частіше за інших вимагають заміни, викликають найбільший простій автомобілів, трудові та матеріальні витрати в експлуатації. Дві останні групи деталей є головним об'єктом уваги технічної експлуатації, а також виробництва та постачання. У сучасних автомобілів на 2-3% номенклатури запасних частин припадає 40-50% загальної вартості споживаних запасних частин, на 8-10-80-90% і на 20-25 - 96-98%. Звідси зрозуміла важливість інформації по об'єктах, від яких залежить технічний стан автомобіля.

В процессе эксплуатации автомобиль взаимодействует с окружающей средой, а его элементы взаимодействуют между собой. Это взаимодействие вызывает нагружение деталей, их взаимные перемещения, вызывающие трение, нагрев, химические и другие преобразования и, как следствие, изменение в процессе работы физико-химических свойств и конструктивных параметров: состояния поверхностей, размеров деталей и их взаимного расположения, зазоров, электрических и других свойств. Техническое состояние автомобиля или его элемента определяется совокупностью изменяющихся свойств, характеризуемых текущими значениями, т.е. количественными показателями конструктивных параметров: y ₁ ; y ₂ ; y ₃ … y ₄ . Например, для двигателя это размеры деталей цилиндро-поршневой группы и кривошипно-шатунного механизма, для тормозов - размеры тормозных накладок, барабанов и зазоры между ними.

Рисунок.2. Изменение показателя технического состояния у и диагностического параметра s _t в зависимости от пробега: / - зона работоспособности; 2 - зона отказа; /о - оптимальная периодичность регулировки

Возможность непосредственного измерения конструктивных параметров без частичной или полной разборки узла чаще всего ограничена. Для этих изделий при определении технического состояния пользуются косвенными величинами, так называемыми внешними или диагностическими параметрами, которые связаны с конструктивными и дают о них определенную информацию. Например, о техническом состоянии двигателя можно судить по изменению его мощности, расходу масла, компрессии, содержанию продуктов износа в масле.

Различают параметры выходных рабочих процессов, определяющие основные функциональные свойства автомобиля или агрегата (мощность двигателя, тормозной путь автомобиля); параметры сопутствующих процессов (температура нагрева, уровень вибрации, содержание продуктов износа в масле); геометрические (конструктивные) параметры, определяющие связи между деталями в сборочной единице и между отдельными агрегатами и механизмами (зазор, ход, посадка и др.).

В процессе работы автомобиля показатели его технического состояния изменяются от начальных или номинальных значений у _Н сначала до предельно допустимых у _П.Д., а затем и до предельных у _П ,, что обусловливает соответствующее изменение и диагностических параметров от s _Н до s _П.Д. и s _П . Значения у _П и s _П соответствуют предельному состоянию изделия, при котором его дальнейшее применение по назначению недопустимо или нецелесообразно. Например, при работе тормозов в результате изнашивания тормозных накладок и барабанов происходит увеличение зазора у между накладками и тормозными барабанами, что вызывает рост тормозного пути S _Т (рисунок 2). Предельному значению тормозного пути S _{Т. П} , который регламентирован технической документацией (в данном случае Правилами дорожного движения), соответствует предельное значение зазора у _П в тормозном механизме.

Этому зазору, в свою очередь, соответствует пробег l _P , при котором зазор и тормозной путь достигают предельного значения. Продолжительность работы изделия, измеряемая в часах или километрах пробега, а в ряде случаев в единицах выполненной работы, называется наработкой. Наработка до предельного состояния, оговоренного технической документацией, называется ресурсом. Таким образом, в рассматриваемом примере это l _P - ресурс, а в интервале пробега 0 £ l _i £ l _P (зона работоспособности) изделие по этому показателю исправно и может выполнять свои функции.

Если изделие удовлетворяет требованиям нормативно-технической документации по всем показателям, то оно считается исправным. Если параметры изделия, характеризующие его способность выполнять заданные функции, соответствуют установленным нормативно-технической документацией требованиям, то оно признается работоспособным. Отсюда следует, что когда автомобиль может выполнять свои основные функции, но не отвечает всем требованиям технической документации (например, помято крыло), он работоспособен, но неисправен.

Если продолжать эксплуатировать автомобиль за пределами l _P (например, до l _j ), то наступит отказ, т.е. событие, заключающееся в нарушении работоспособности. При этом прекращается транспортный процесс (остановка на линии, преждевременный возврат с линии).

Роль предельно допустимого значения параметра заключается в том, чтобы своевременно информировать (предупредить) о приближении момента отказа для принятия соответствующих мер, которые будут рассмотрены ниже.

Показатели качества автомобиля, агрегата, детали ухудшаются с увеличением пробега. Однако сферу эксплуатации интересуют не только начальные значения показателей свойств, характеризующих качество автомобиля, но и характер изменения их в течение всего периода эксплуатации. Для ряда показателей, например производительности, работоспособности, наработки на отказ, характерно изменение от времени эксплуатации или пробега автомобиля по экспоненциальной зависимости

, (1)

где П _к ( t ), П _к1 - показатели качества на t -м и первому году эксплуатации; k - коэффициент, определяющий интенсивность изменения показателя качества по времени (пробегу); t - продолжительность эксплуатации, годы.

Чем интенсивнее изменение показателей качества автомобилей по времени, тем ниже его эксплуатационные свойства. Поэтому оценка этих показателей должна проводиться с учетом времени эксплуатации изделия. Реализуемый показатель качества - это среднее значение показателя качества за заданный или фактически сложившийся срок службы или пробег автомобиля. Так, реализуемые значения для показателей, приведенных в табл.2.1, составят 68,5-72,5 для производительности и 185-196 для трудоемкости. Реализуемый показатель для условий, описанных формулой (1), определяется так:

.

Реализуемый показатель качества управляем на народнохозяйственном, межотраслевом и отраслевом уровнях. Начальное значение показателя качества определяется с учетом требований эксплуатации сферой производства. Срок службы изделия зависит не только от его конструкции и условий эксплуатации, но и от баланса между потребностью и' объемом производства данных моделей автомобилей, а также от правильно реализуемой эксплуатацией политики обновления основных фондов. Интенсивность изменения первоначальных показателей качества изделия зависит от сферы производства и эксплуатации.

Автомобильная промышленность влияет на интенсивность изменения показателей качества повышением износостойкости и прочности деталей, качества применяемых материалов и т.п. Сфера эксплуатации влияет на интенсивность изменения показателей качества, а следовательно, и на реализуемый показатель, совершенствуя методы и средства обеспечения работоспособности, квалификацию персонала ИТС регулируя возрастной состав парка и другими способами.

Методы управления реализуемым значением показателя качества.

Таким образом, не только сфера производства, но и сфера эксплуатации, в частности техническая эксплуатация, могут активно влиять на реализуемые значения показателей качества, т.е. управлять ими. Считается, что их вклад в эти значения соотносится как 3: 2.

Техническая эксплуатация автомобилей является важнейшей подсистемой автомобильного транспорта. Если сфера производства обеспечивает потенциальную возможность осуществления транспортного процесса, то техническая эксплуатация делает эту возможность фактической, поставляя для перевозочного процесса исправные автомобили.

Место технической эксплуатации в транспортном процессе

Количественное измерение процесса изменения показателей качества автомобиля во времени (или по пробегу) оценивается надежностью. Надежность - это свойство объекта, в том числе и автомобиля, сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования.

При этом надежность является сложным свойством, которое зависит от сочетания таких свойств, как безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость.

Допустимые пределы эксплуатационных показателей определяются соответствующей документацией (стандартами, правилами, положениями, техническими условиями), а в ряде случаев - сложившимся опытом. Надежность как свойство характеризует и позволяет количественно оценить, во-первых, текущее состояние, во-вторых, насколько быстро происходит изменение показателей качества автомобиля при его работе в определенных условиях эксплуатации.

Экономико-вероятностный метод ТО

Використовуючи економіко-імовірнісний метод, можна визначити доцільність виконання даної операції не з оптимальною для неї, а із заданою періодичністю стрижневою операції. Воспользовавшись картой профилактической операции, определяют зону наработок, в которой удельные затраты при предупредительной стратегии остаются ниже, чем при устранении возникшего отказа (см. рисунок 9). Якщо в цій зоні знаходиться періодичність стрижневою операції, то зміна періодичності для даної операції допустимо.

П риведены графики, позволяющие определить предельно допустимое значение коэффициента относительных затрат на ТО и ремонт k _пд , превышение которого при изменении периодичности нецелесообразно по экономическому критерию, Определим целесообразность выполнения ранее рассмотренной в качестве примера операции не с оптимальной для нее периодичностью l _о = 12 тыс. км, а с периодичностью l _ТО = 5,5 тыс. км. При виконанні операції із заданою періодичністю коефіцієнт періодичності , Для цього значення b і коефіцієнта варіації v _x = 0,4 граничне значення коефіцієнта k _пд = ​​0,27 при фактичному значенні k _п = 0,4. Так як k _п> k _пд, то за економічним критерієм проведення даної операції з профілактичної стратегії з періодичністю 5,5 тис. км нераціонально. Нижня межа періодичності ТО, при якій дану операцію ще доцільно проводити профілактично, становить , Т.е.7, 75 тис. км. Таким чином визначається інтервал періодичностей, всередині якого виконання операції з попереджувальної стратегії доцільно. Для розглянутого прикладу цей інтервал складає 7,75 - 12 тис. км.

Якщо ряд об'єктів обслуговування мають вельми близькі раціональні періодичності, то використовується так звана природна угруповання. Наприклад, вся сукупність несамоконтрящіхся кріпильних з'єднань сучасних вантажних автомобілів виявляє два

піку потреби у відновленні попереднього затягування в інтервалах 3-5 і 10-15 тис. км. Досить близьку періодичність регулювання виявляють гальмівні механізми (10-15 тис. км), клапанні механізми (9-14 тис. км), кути установки коліс (9-12 тис. км). Можливі й інші методи групування, наприклад лінійне програмування, метод статистичних випробувань. Таким чином, застосовуючи відповідні методи ТО, виробляють угруповання операції за видами ТО. Раніше зазначалося, що збільшення числа ступенів (видів ТО) теоретично сприятливо позначається на надійності і сумарних витратах на забезпечення працездатності, але одночасно збільшуються витрати, пов'язані з організацією виробничого процесу (підготовчо-заключний час, планування постановки на ТО та ін.) У таблиці 1 наведені дані щодо зміни трьох груп витрат (на ТО, ремонт та організаційні), які підтверджують переваги попереджувальної стратегії і показують недоцільність надмірного збільшення числа ступенів (видів) ТО. При збільшенні числа ступенів понад 2-3 питомі витрати власне на ТО і ремонт практично стабілізуються, наближаючись до умов виконання всіх операцій з оптимальними для них періодичності.

Таблиця 2 - Періодичність ТО автомобілів (I категорія умов експлуатації)

При обліку організаційних витрат (планування, організація виробництва) існує мінімум сумарних витрат, відповідний (без щоденного обслуговування) 2-3 видів ТО. Характерно, що зростання організаційних витрат не тільки збільшує загальні витрати, але зрушує, як і слід було очікувати, оптимум в область більш простих структур системи ТО і ремонту. Тому при наведенні порядку в організації та виконанні профілактичних робіт допустимо починати і з більш простих систем, наприклад єдиного обслуговування, а потім переходити до раціональних структур системи ТО і ремонту, що забезпечує оптимальні витрати і працездатність.

Діюча в країні система передбачає такі види ТО, що відрізняються за періодичністю (таблиця 2), переліком і трудомісткості виконаних робіт: щоденне технічне обслуговування (ЩО); перше технічне обслуговування (ТО-1), друге технічне обслуговування (ТО-2); сезонне обслуговування (СО).