Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Тюменский государственный нефтегазовый университет»

ФИЛИАЛ «ТОБОЛЬСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ»

Кафедра ХиХТ

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Основы работоспособности технических систем»

Выполнил:

студент гр. СТЭз-10 _____________ Гутров М.М.

Проверил:

к.т.н.,доцент ____________________ Кичигин С.Ю.

Тобольск 2013 г.

Оглавление

• АННОТАЦИЯ
• ЗАДАНИЕ НА ВЫПОЛНЕНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
• ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
• ВВЕДЕНИЕ
• 1. ОСНОВЫ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕОРИИ НАДЕЖНОСТИ
• 1.1 Надежность и ее показатели
• 1.2 Закономерности случайных процессов изменения технического состояния автомобилей
• 1.2.1 Точечные оценки случайной величины
• 1.2.2 Вероятностные оценки СВ
• 1.3 Процесс восстановления
• 1.3.1 Формирование процесса восстановления
• 1.3.2 Закономерности изменения потока отказов
• 2. ОСНОВЫ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ
• 2.1 Основные понятия о диагностике
• 2.2 Диагностические параметры
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

АННОТАЦИЯ

Курсовая работа предназначена для углубления и закрепления знаний студентов по основным разделам дисциплины.

Первая глава посвящена практическому использованию теории надежности техники. В соответствии с заданием на выполнение курсовой работы необходимо расчитать:

- вероятность безотказной работы агрегата или автомобиля; вероятность отказа агрегата или автомобиля;

- плотность вероятности отказа (закон распределения случайной величины);

- коэффициент полноты восстановления ресурса; функцию восстановления (ведущую функцию потока отказов).

Выполняя этот раздел мною было:

- дано определение показателей надежности;

- описание сферы возможного практического применения этих показателей для решения задач управления в технической службе УТТ (АТП);

- описано какие данные необходимо собрать на предприятии для того, чтобы расчитать показатели надежности.

Вторая глава курсовой работы посвящено изучению теоретических основ технической диагностики и усвоению методов практического диагностирования. При выполнении этого раздела необходимо разработать структурно-следственную модель заданного варианта агрегата или системы, взяв при этом все возможные способы и средства диагностирования этого агрегата или системы, проведя их анализ с точки зрения полноты выявления неисправностей, трудоемкости, стоимости. Указать, какие последствия возможны, если пренебрегать диагностированием агрегатов, узлов и систем.

ЗАДАНИЕ НА ВЫПОЛНЕНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Наработка до первого отказа (тыс.км.)

10,2 10,2 9,5 10,2 9,9 9,9 9,6 10,1 10,2 9,7 9,8 10,2 10,7 10,2 10,0 9,6 10,1 10,3 10,0 10,4 9,9 10,4 10,1 9,9 10,3 9,8 10,0 10,6 10,4 9,9 9,8 10,3 10,1 10,3 9,9 10,1 10,2 9,8 10,0 9,5 9,9 9,8 9,9 9,9 9,8 9,5 10,5 10,0 10,2 9,7 9,7 9,5 10,1 9,9 10,1 10,0 9,8 10,0 10,3 10,0 10,1 10,2 10,3 10,8 10,5 10,1 10,1 10,3 9,9 9,7 9,5 10,1 10,1 10,2 10,5 10,2 10,2 10,2 10,4 9,8 10,0 10,2 9,7 9,5 10,2 9,8 10,1 9,9 10,0 10,1 10,2 10,0 10,4 9,7 9,7 9,6 10,5 9,9 9,8 10,1

Наработка до второго отказа (тыс.км.)

20,5 20,0 20,2 19,9 19,4 19,3 19,1 19,9 19,6 20,0 21,1 21,2 20,3 20,2 19,1 20,0 19,4 19,9 21,1 20,4 20,6 19,4 20,4 19,9 20,1 19,7 20,5 19,0 20,5 19,9 19,9 19,9 20,3 20,5 20,4 20,1 20,2 20,0 20,7 19,0 20,0 19,2 19,8 19,6 20,1 20,7 18,6 20,4 20,2 19,0 20,6 19,4 18,5 21,7 20,6 18,7 21,0 20,2 21,0 20,3 20,1 21,6 21,0 20,1 18,8 21,5 20,9 19,8 19,9 21,0 20,3 21,1 21,4 20,8 19,2 19,9 19,0 20,5 20,3 19,8 20,4 20,1 20,9 20,4 20,2 19,7 19,8 20,7 19,6 20,3 20,9 20,3 20,2 18,7 21,1 20,3 19,7 20,3 19,6 20,3

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СВ - случайная величина.

ТЭА - техническая эксплуатация автомобилей.

ТО - техническое обслуживание.

АТП - автотранспортное предприятие.

F - (failure) - отказ, авария, повреждение, вероятность этих событий;

R - (reliability) - безотказность, надежность, прочность, вероятность этих событий;

P - (probability) - вероятность.

L - наработка на отказ (км.,ч., моточасах).

ВВЕДЕНИЕ

Понятие надежности связано с целым комплексом признаков, свойств того или иного изделия, характеризующих его качества, т.е. определяет пригодность к эксплуатации и способность выполнять заданные функции. С течением времени некоторые свойства, составляющие качество изделия, например, для автомобилей динамичность, экономичность, комфортабельность и др., меняются, как правило, в нежелательную сторону. Спецификой надежности как свойства является то, что она характеризует и позволяет оценивать, насколько быстро происходит изменение качества изделия при его работе в определенных условиях эксплуатации. Положительной чертой теории надежности является синтез наук производства и эксплуатации изделий. Действительно, изучение свойств конструкций, влияющих на надежность, и сама ее оценка имеют, по крайней мере, двоякое значение.

Во-первых, зная показатели надежности (о них речь пойдет немного позже) и закономерности их формирования, представляется возможным для данной конструкции машины разрабатывать наиболее эффективные правила эксплуатации, обеспечивая реализацию потенциальных возможностей существующей конструкции.

Во-вторых, рассматривая влияние свойств конструкции данной или других машин на показатели надежности, можно устанавливать причинную связь между ними и разрабатывать конкретные конструктивные мероприятия, позволяющие управлять надежностью. Итак, надежность является сложным комплексным свойством, которое включает в себя безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость.

1. ОСНОВЫ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕОРИИ НАДЕЖНОСТИ

1.1 Надежность и ее показатели

Надежность - это свойство любого изделия выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах.

Транспортные средства обладают рядом технических свойств оказывающих влияние на эффективность перевозок. Важнейшим из них является надежность. Поддержание ТМО в работоспособном состоянии при их эксплуатации требует значительных затрат на их техническое обслуживание и ремонт включая прогнозирование и диагностирование технического состояния. Основные затраты идут на поддержание его надежности. Надежность изделия закладывается при проектировании, обеспечивается в процессе изготовления, поддерживается и восстанавливается в процессе эксплуатации. В связи с этим на уровень надежности влияет множество факторов оказывающих влияние. С понятием надежности тесно связано понятие безотказности, особенно это относится к транспортным средствам как к объектам повышенной опасности.

Одним из путей повышения эксплуатационной надежности машин является использование технического диагностирования.

Техническая диагностика - это область знаний, охватывающая теорию, методы и средства определения технического состояния объектов диагностирования.

Техническое диагностирование - это процесс определения технического состояния объектов.

Задачами технического диагностирования являются контроль и прогнозирование технического состояния объекта, а также поиск мест и причины его отказа. Использование технического диагностирования позволяет:

- повысить техническую готовность и надежность машин в эксплуатации,

- снизить объем сборочно-разборочных работ, а следовательно, трудоемкость и стоимость технического обслуживания;

Для практического расчета необходимо собрать данные о вероятности первого, второго и т.д. отказов и просуммировать их.

Параметр потока отказов - это плотность вероятности возникновения отказа восстанавливаемого изделия, определяемая для данного момента времени или пробега.

Безотказность - это свойство автомобиля сохранять работоспособность в течение определенного времени или пробега. Для оценки безотказности применяют следующие основные показатели: вероятность безотказной работы; средняя наработка до и между отказами; интенсивность отказов для невосстанавливаемых изделий; параметр потока отказов для восстанавливаемых изделий.

Применительно к автомобилю обычно рассматривают безотказность в течение смены (она особенно важна), в течение заданного пробега, диктуемого заданием на перевозки или между очередными видами ТО.

Оценка безотказности по интервалам пробега в течение всего срока работы автомобиля характеризует темп его старения.

Долговечность - свойство автомобиля сохранять работоспособность до наступления предельного состояния и при проведении установленных работ ТО и ремонта.

К основным показателям долговечности относятся: средний ресурс или срок службы; гамма-процентный ресурс (срок службы); вероятность достижения предельного состояния. При определенной надежности эти показатели обычно рассматриваются как для отдельных деталей, так и для агрегатов и автомобилей. Для деталей указанные показатели определяются при проведении их ремонта или реже - при списании деталей. Для агрегатов определяются ресурсы до ремонта и между ремонтами. Для автомобилей, кроме ресурсов до ремонта, определяются и нормируются, как правило, сроки службы до их списания.

Ремонтопригодность (эксплуатационная технологичность) - свойство автомобиля, заключающееся в его приспособленности к предупреждению, выявлению и устранению отказов и неисправностей при проведении ТО и ремонта. Основными показателями ремонтопригодности являются средние продолжительность и трудоемкость выполнения операций ТО и ремонта, которые применяются при нормировании и сравнении различных автомобилей. Определяются также вероятность выполнения операции (вида) ТО и ремонта в заданное время и гаммо-процентное время выполнения операции ТО или ремонта. Эти показатели необходимы для определения возможности проведения операции в заданное (или лимитированное) время. Для характеристики ремонтопригодности используется и ряд частных показателей, определяющих влияние конструктивных особенностей автомобиля на трудоемкость его обслуживания или ремонта. К ним относятся, например, абсолютное или относительное количество мест обслуживания на автомобиле (агрегате и т.д.) и их доступность, а также легкость снятия узлов, агрегатов и деталей, количество марок применяемых эксплуатационных материалов, номенклатура необходимого оборудования и инструмента и др.

Сохраняемость - свойство автомобиля сохранять исправное и работоспособное состояние в течение срока хранения и после, а также при транспортировании. Сохраняемость характеризуется средним и гамма-процентными сроками сохраняемости изделий. На автомобильном транспорте эти показатели применяются: для автомобилей - при длительном их хранении (консервации), транспортировании; для материалов (масел, жидкостей, красок) и некоторых видов изделий (шин, аккумуляторных батарей и др.) - при их кратковременном и длительном хранении.

1.2 Закономерности случайных процессов изменения технического состояния автомобилей

1.2.1 Точечные оценки случайной величины

Для любого случайно выбранного изделия невозможно заранее определить, будет ли оно надежно. Из двух коробок передач одной марки в одной могут вскоре возникнуть отказы, а вторая будет исправна длительное время.

Отказ - событие случайное. Поэтому для расчета показателей надежности в данной работе я использую методы теории вероятностей и математической статистики. Одним из условных понятий, используемых при расчетах показателей надежности, является «наработка».

Наработкой называется продолжительность или объем работы изделия. Для двигателей наработку обычно измеряют в километрах пробега автомобиля или в часах (моточасах). В технической и учебной литературе можно встретить такие выражения: суточная наработка, наработка до первого отказа, наработка между отказами и т.д.. обычно применяется следующая буквенная индексация рассматриваемых далее в курсовой работе событий и понятий:

F - отказ, авария, повреждение, вероятность этих событий;

R - безотказность, надежность, прочность, вероятность этих событий;

Р - вероятность.

Случайная величина - это такая величина, на изменение которой оказывает влияние большое количество факторов, вследствие чего невозможно предсказать ее точное поведение.

Основными характеристиками для оценки СВ являются: среднее значение СВ, среднеквадратическое отклонение, коэффициент вариации СВ, вероятность появления СВ, плотность вероятности появления и интенсивность возникновения СВ.

Рассмотрим простейшие методы оценки СВ. Исходные данные (приложение 1) - результаты наблюдений за изделиями или отчетные данные, которые выявили индивидуальные реализации случайных величин (наработки на отказ). Для расчета вероятности отказа и безотказной работы агрегата или автомобиля, а также для определения плотности вероятности отказа (закон распределения случайной величины) условно принимаем изделия как невосстанавливаемые, то есть, исследуем наработку изделия до первого «условно единственного» отказа.

Случайные величины (от 1 до 100) располагают в порядке возрастания их абсолютных значений (тыс. км.):

L1 = Lmin; L2; L3;…;Li;…Ln-1; Ln = Lmax, (1.1)

где L1... Ln - реализации случайной величины L;

n - число реализаций.

Среднее значение СВ:

(1.2)

=10,03 тыс.км

Размах СВ:

z = Lmax - Lmin. (1.3)

Z=10,8 - 9,5=1,3 тыс.км

Далее произведем точечные оценки СВ.

Дисперсия СВ - мера отклонения значения СВ от ее математического ожидания, а математическое ожидание - основная и простейшая характеристика СВ. Слово «дисперсия» означает рассеяние и характеризует разброс СВ.

(1.4)

D=0,1 тыс.км

Дисперсия имеет размерность квадрата случайной величины. Так как удобнее пользоваться характеристикой рассеяния, имеющей ту же размерность, что и СВ, то была введена характеристика среднеквадратическое отклонение :

(1.5)

тыс.км

Для оценки рассеяния с помощью безразмерной (относительной) величины используют коэффициент вариации v:

(1.6)

В ТЭА различают случайные величины с малой вариацией (v ? 0), со средней вариацией (0,1 ? v ? 0,33) и с большой вариацией (v > 0,33).

В данном случае случайная величина имеет малую вариацию.

Точечные оценки позволяют нам предварительно судить о качестве изделий и технологических процессов. Чем ниже средний ресурс и выше вариация (<r, v, z), тем ниже качество конструкции и изготовления (или ремонта) изделия. Чем выше коэффициент вариации показателей технологических процессов ТЭА (трудоемкость, простои в ТО или ремонте, загрузка постов и исполнителей и др.), тем менее совершенны применяемые организация и технология ТО и ремонта.

надежность отказ автомобиль

1.2.2 Вероятностные оценки СВ

Число СВ, попавших в первый (п1), второй (n2) и остальные интервалы называется частотой. Разделив каждую частоту на общее число СВ, получаем частность. По данным табл. 1.1. строим графическое изображение гистограммы и полигонов распределения (рис. 1.1.). оно будет являться наглядным представлением о величине частости.

Частость является эмпирической оценкой вероятности Р, т.е. При увеличении числа наблюдений частость приближается к вероятности:

Wi > pi

Также важнейшей характеристикой СВ служит вероятность - численная мера степени объективно существующей возможности появления изучаемого события.

Вероятность безотказной работы R(L) определяется отношением числа случаев безотказной работы изделия за наработку L к общему числу случаев.

wi = пi / п. (1.7)

w1 = 16 / 100=0,16 w2 = 23 / 100=0,23

w3 = 26 / 100=0,26 w4 = 23 / 100=0,23

w5 = 9 / 100=0,09 w6 = 2 / 100=0,02

w7 = 1 / 100=0,01

Рис.1.1.

Вероятность отказа F(L) является событием, противоположным вероятности безотказной работы, поэтому

F(L) = P{Li<L} =m(L)/n, (1.8)

Где m(L) - число отказов за L;

n - число наблюдений (изделий).

F1(L) =16/100=0,16 F5(L) =97/100=0,97

F2(L) =39/100=0,39 F6(L) =99/100=0,99

F3(L) =65/100=0,65 F7(L) =100/100=1

F4(L) =88/100=0,88

Отказ и безотказность являются противоположными событиями, поэтому:

R(L) = P{Li ? L} = n-m(L)/n. (1.9)

где n-m(L) - число изделий, не отказавших за L.

R1(L) =84 /100=0,84 R5(L) = 3/100=0,03

R2(L) =61/100=0,61 R6(L) =1/100=0,01

R3(L) =35/100=0,35 R7(L) =0/100=0

R4(L) =12/100=0,12

Наглядное представление о СВ дает их графическое изображение интегральных функции распределения вероятностей отказа и безотказной работы

Рис.1.2.

Следующей характеристикой СВ является плотность вероятности отказа f(L) - функция, характеризующая вероятность отказа за малую единицу времени при работе узла, агрегата, детали без замены. Если вероятность отказа за наработку F(L) = т(L)/п, то, дифференцируя ее при п = const, получим плотность вероятности отказа:

 (1.9)

где dm/dL - элементарная "скорость", с которой в любой момент времени происходит приращение числа отказов при работе детали, агрегата без замены.

f1(L)= 0,2/16/100=0,8 f5(L)= 0,2/9/100=0,45

f2(L)= 0,2/23/100=1,15 f6(L)= 0,2/2/100=0,1

f3(L)= 0,2/26/100=1,3 f7(L)= 0,1/1/100=0,1

f4(L)= 0,2/23/100=1,15

Наглядное представление о вариации СВ дает графическое изображение дифференциальной функции или закона распределения СВ.

Рис. 1.3.

Таблица 1.1

Вероятностная оценка случайных величин

Определяемая величина	Обозначения и формулы расчета	Номера интервалов наработки до первого отказа	Всего
		1	2	3	4	5	6	7	-
Границы интервала наработки (первый отказ), тыс. км.	?L	9,5- 9,7	9,7- 9,9	9,9- 10,1	10,1- 10,3	10,3- 10,5	10,5- 10,7	10,7- 10,8	-
Значение середины интервала, тыс. км.	Li	9,6	9,8	10,0	10,2	10,4	10,6	10,75	-
Число отказов в интервале	ni	16	23	26	23	9	2	1	100
Число отказов к моменту наработки Li	m(L)	16	39	65	88	97	99	100	-
Число работоспособных объектов к моменту наработки xi	n - m(L)	84	61	35	12	3	1	0	-
Частость (вероятность)	wi = ni / n	0,16	0,23	0,26	0,23	0,09	0,02	0,01
Оценка накопленных вероятностей отказа	F1(L) = m(L)/n	0,16	0,39	0,65	0,88	0,97	0,99	1	-
Оценка накопленных вероятностей безотказности	R1(L) = n-m(L)/n	0,84	0,61	0,35	0,12	0,03	0,01	0	-
Плотность вероятности отказа	f1(L)= ni /?L/ n	0,8	1,15	1,3	1,15	0,45	0,1	0,1	-
Плотность вероятности возникновения отказа	(L)=f1(L)/R1(L)	0,952	1,885	3,714	9,583	15	10	-	-

Знание законов распределения СВ позволяет более точно планировать моменты и трудоемкость работ ТО и ремонта, определять необходимое количество запасных частей и решать другие технологические и организационные вопросы.

Важной характеристикой СВ является интенсивность отказов условная плотность вероятности возникновения отказа восстанавливаемого изделия (т.е. такого, которое после отказа не используется), определяемая для данного момента времени, при условии, что отказа до этого момента не было. Наглядное представление о величине изменения интенсивности отказов реализуется в виде графика

Рис. 1.4.

Аналитически для получения (L) необходимо элементарную вероятность dm/dL отнести к числу элементов, не отказавших к моменту L, т.е.

(1.10)

1(L)=0,8/0,84=0,952 5(L)=0,45/0,03=15

2(L)=1,15/0,61=1,885 6(L)=0,1/0,01=10

3(L)=1,3/0,35=3,714

4(L)=1,15/0,12=9,583

1.3. Процесс восстановления

1.3.1 Формирование процесса восстановления

Ранее в курсовой работе были рассмотрены закономерности изменения параметров технического состояния автомобилей по наработке (времени или пробегу) и вариация параметров технического состояния. Эти закономерности достаточно точно характеризуют надежность автомобилей и их элементов, т.е. позволяют оценить среднюю наработку на отказ, вероятность отказа автомобиля при определенной наработке, ресурс агрегатов и др. Для рациональной организации производства необходимо, кроме того, знать, сколько автомобилей с отказами данного вида будет поступать в зону ремонта в течение часа, смены, недели, месяца, будет ли их количество постоянным или переменным и от каких факторов оно зависит, т.е. необходимо иметь информацию о надежности не только конкретного автомобиля, но и группы автомобилей, например автомобилей данной модели, колонны, АТП. При отсутствии этих сведений нельзя рационально организовать производство, т.е. определить необходимое число рабочих, размеры производственных площадей, технологическое оборудование, расход запасных частей и материалов. Взаимосвязи между показателями надежности автомобилей и суммарным потоком отказов для автомобиля и группы автомобилей изучают с помощью закономерностей ТЭА, которые характеризуют процесс восстановления - возникновения и устранения потока отказов и неисправностей изделий по наработке.

Далее рассмотрим работу восстанавливаемого изделия. Для этого будем использовать как наработку до первого отказа, так наработку и до второго отказа. Будем ограничиваться двумя отказами ста исследуемых изделий. Ранее был полностью рассмотрен первый отказ, аналогично проводим исследования по второму отказу, для чего строим таблицу и вносим в нее все необходимые данные. По результатам расчетов строим схему формирования процесса восстановления используя данные обеих таблиц.

Рис. 1.5.

Таблица 2

Вероятностная оценка случайных величин

Определяемая величина		Номера интервалов наработки до второго отказа
	1	2	3	4	5	6	7	Всего
Границы интервала наработки	?L	18,5- 19,0	19,0- 19,5	19,5- 20,0	20,0- 20,5	20,5- 21,0	21,0- 21,5	21,5- 21,7	-
Значение середины интервала	Li	18,75	19,25	19,75	20,25	20,75	21,25	21,6	-
Число отказов в интервале	ni	9	9	25	34	14	7	2	100
Число отказов к наработке Li	m(L)	9	18	43	77	91	98	100	-
Число работоспособных объектов к моменту наработки xi	n - m(L)	91	82	57	23	9	2	0
Частость (вероятность)	wi	0,09	0,09	0,25	0,34	0,14	0,07	0,02
Оценка вероятности отказа	F2(L)	0,09	0,18	0,43	0,77	0,91	0,98	1	-
Оценка накопленных вероятностей безотказности	R2	0,91	0,82	0,57	0,23	0,09	0,02	0
Плотность вероятности отказа	f2(L)	0,18	0,18	0,5	0,68	0,28	0,14	0,1	-

1.3.2 Закономерности изменения потока отказов

Закономерности изменения потока отказов описывают изменение по наработке показателей, характеризующих процесс возникновения и устранения отказов автомобилей.

Очевидно, что наработки на отказы, во-первых, случайны для каждого автомобиля и описываются соответствующей функцией f(L), во-вторых, эти наработки независимы для разных автомобилей, в третьих, при устранении отказа в зоне ремонта безразлично, какой автомобиль отказал или какой отказ по счету.

К важнейшим характеристикам этих закономерностей относятся средняя наработка до k-го отказа Lk, средняя наработка между отказами для n изделий Lk,k+1, коэффициент полноты восстановления ресурса , ведущая функция потока отказов (L) и параметр потока отказов (L).

Средняя наработка до k-го отказа:

(1.11)

По формуле 11 считаем

тыс. км

L1 - средняя наработка до первого отказа;

L12 - средняя наработка между первым и вторым отказом

Используя значения данного примера расчета, определяем среднюю наработку до k-го отказа:

(1.12)

Коэффициент полноты восстановления ресурса характеризует возможность сокращении ресурса после ремонта:

(1.13)

Сокращение ресурса после первого и последующего ремонтов, которое необходимо учитывать при планировании и организации работ по обеспечению работоспособности объясняется: частичной заменой только отказавших деталей, при значительном сокращении надежности других, особенно сопряженных; использованием в ряде случаев запасных частей и материалов худшего качества, чем при изготовлении автомобиля; низким технологическим уровнем работ.

Ведущая функция потока отказов (функция восстановления) определяет накопленное количество первых и последующих отказов изделия к наработке L. В данной работе определяем данную функцию по трем любым наработкам. Смешение отказов не происходит и функции вероятностей 1-го и 2-го отказов F1(L) и F2(L)не накладываются друг на друга.

В общем виде ведущая функция потока отказов:

(14)

Процесс формирования ведущей функции восстановления представлен на рис.1.6.

Рис. 1.6.

Иными словами (L) - это относительное число отказов, приходящееся на единицу времени или пробега одного изделия. Причем при характеристике надежности изделия число отказов обычно относят к пробегу, а при характеристике потока отказов, поступающих для их устранения, ко времени работы соответствующих производственных подразделений. Следует отметить, что ведущая функция и параметр потока отказов определяется аналитически как функции параметров этих законов лишь для некоторых видов законов распределения. Наиболее часто встречаются нормальный, логарифмически нормальный, Вейбулла-Гнеденко и экспоненциальный. Для нормального закона:

 (1.15)

где Ф - нормированная функция для ;

k - число отказов.

Для расчетов используем формулу (1.15) последовательно определяя F1, F2, F3 и т. д.

Ввиду того, что F1 мало, последующие расчеты для F2 и других можно не производить. Таким образом, к пробегу 11 тыс. км возможное число замен данной детали составит:

В данном примере средняя наработка до первой замены изделия равна 10,03 тыс.км., среднеквадратическое отклонение равно 0,3, а коэффициент полноты восстановления ресурса составляет 1. Необходимо определить возможное число замен при произвольно взятом пробеге в интервале между средними наработками до первого и второго отказа автомобилей. В интервале от 10,03 до 20,12 тыс.км., произвольно выберем пробег равный 11 тыс.км.

Ведущая функция параметра потока отказов стареющих элементов для любого момента времени удовлетворяет следующему неравенству:

 (1.17)

и находится в интервале:

0,1 0,841 1,1

что удовлетворяет данному равенству.

2. ОСНОВЫ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ

2.1 Основные понятия о диагностике

Для повышения эффективности ТО и ремонта автомобилей требуется индивидуальная информация о их техническом состоянии до и после обслуживания или ремонта. При этом необходимо, чтобы получение указанной информации было доступным, не требовало бы разборку агрегатов и механизмов и больших затрат труда. Индивидуальная информация о скрытых и назревающих отказов позволяет предотвратить преждевременный или запоздалый ремонт и профилактику, а также проконтролировать качество выполняемых работ. Средством получения такой информации является техническая диагностика автомобилей.

Техническая диагностика автомобилей - это раздел науки по эксплуатации автомобильного транспорта, изучающий и систематизирующий неисправности их агрегатов и узлов и признаки этих неисправностей, разрабатывающий методы и аппаратуру для их выявления, а также прогнозирующий ресурсы безотказной работы автомобиля.

Диагностирование - процесс определения технического состояния безразборными методами. Диагностирование может быть объектным (осуществляемым с помощью контрольно-измерительных средств, специального оборудования, приборов, инструмента) и субъектным, производимым с помощью органов чувств проверяющего человека и простейших технических средств - светоскопа, данамометрического ключа и т.п., не позволяющих давать количественную оценку технического состояния узла, агрегата или машины в целом.

На практике, особенно в небольших по размерам автохозяйствах, часто объективные способы диагностирования сочетают с субъективными, которые нельзя считать достаточно надежными.

Инструментальные методы диагностирования - более совершенные и перспективные. Они дают количественную оценку состояния проверяемых объектов без их разборки, что позволяет значительно сократить затраты сил и средств на техническое обслуживание и ремонт автомобилей, при этом не нарушается работа узлов и механизмов и сохраняется срок их работы. Любая «разборка - сборка» механизма вызывает дополнительный износ деталей, порчу прокладок и сальников, нарушение резьбовых соединений и требует затрат рабочего времени. Кроме того, они позволяют наиболее достоверно прогнозировать период безотказной работы узла, агрегата или машины в целом.

Субъективные (контрольно-диагностические) методы позволяют давать ориентировочную оценку технического состояния объектов проверки, без количественной оценки. Их используют, как правило, для предварительного диагноза.

Диагностике подлежат наиболее важные характеристики автомобиля: развиваемая или потребляемая мощность, скорость движения, ускорение, движение по инерции (выбег), колебания, вибрации, путь торможения, расход топлива и т.д.

2.2 Диагностические параметры

Техническое состояние машины, агрегата или отдельного сопряжения зависит от состояния элементов (деталей), из которых состоит сопряжение (механизм). Состояние элементов определяется (оценивается) параметрами.

Параметр - это физическая величина или ее функция, которая характеризует одно или несколько свойств элемента или сопряжения.

Диагностический параметр - это физическая величина, контролируемая средствами диагностики и косвенно характеризующая состояние или работоспособность машины. К диагностическим параметрам относят такие параметры технического состояния автомобиля, как движение по инерции, расход топлива, мощность двигателя, потери энергии в трансмиссии, угар масла, шумы, стуки, газовыделение, тепловыделение, радиопомехи и т.д.

Виды диагностирования:

1. Экспресс диагностика - проводится ежедневно, выборочно или для всех систем автомобиля, в основном по механизмам и системам, влияющим на безопасность движения (проводится на линии органами ГИБДД).

2. Общее (комплексное) диагностика - выявление работоспособности автомобиля по выходным показателям рабочего процесса (общей мощности, тормозному пути, проценту пробуксовки и т.д.).

3. Поэлементная (причинная) диагностика - служит для определения конкретных причин неисправностей в диагностируемых механизмах и системах автомобиля.

Диагностику проводят до и после тех.обслуживания и ремонта. Для диагностики выделяют одно или двух - постовые зоны (для каждой) где диагносты - операторы не только измеряют параметры, но и частично проводят небольшие по объёму регулировочные операции.

Совмещённая диагностика - диагностика, проводимая на постах ТО и ТР.

Бортовая диагностика - входит в систему приборов автомобиля и оперативно сигнализирует водителю об отклонении тех или иных параметров от нормы.

Параметры могут быть допустимые (возможна дальнейшая эксплуатация автомобиля), номинальные (соответствуют новому автомобилю), предельные (дальнейшую эксплуатацию автомобиля следует прекратить для восстановления утраченной работоспособности).

Таблица 1. Структурно-следственная схема кривошипно-шатунного механизма как объекта диагностики

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Надежность является сложным комплексным свойством, которое имеет свои показатели: безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость. Каждый из этих показателей имеет свои характеристики. Зная значения этих характеристик можно легко выяснить когда, где и в какое время откажет тот или иной агрегат или механизм.

Также были рассмотрены закономерности технической эксплуатации автомобиля. Их три вида, наиболее применительны и эффективны закономерности 2-го и 3-го видов. Закономерности 2-го вида получают для процессов выхода из строя новых узлов и агрегатов, но так как в техническую службу поступают не только новые, но и ранее восстановленные детали, узлы и агрегаты, поэтому для описания процессов восстановления, как новых так уже и отремонтированных узлов и агрегатов используют закономерности 3-го вида. Основные показатели обоих закономерностей рассмотрены на данном примере в практической части. Зная значения этих показателей можно определить: на любом пробеге какое количество ремонтов необходимо, качество ремонта и как долго будет работать данный узел и агрегат.

Техническая диагностика необходима для получения показателей, характеризующих работоспособность или исправность автомобилей. Параметры, отражающие непосредственно значения величин, называют структурными, а косвенно - диагностическими.

Если нельзя непосредственно определить структурные параметры, то их находят через диагностические, с помощью установленных между ними зависимостей.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Техническая эксплуатация автомобилей. Учебник для вузов 4-е изд., перераб. и дополн./ Е.С. Кузнецов, А.П. Болдин, В.М. Власов и др. М.: Наука, 2001. 535с.

2. Краткий автомобильный справочник / А.Н. Понизовкин, Ю.М. Власко, М.Б.Ляликов и др. М.: АО «Трансконсалдинг», НИИАТ, 1994. 779с.

3 Техническая эксплуатация автомобилей. Учебник для вузов / под редакцией Кузнецова. М.: Транспорт, 1983. 487с.

4. Техническая эксплуатация автомобилей. Учебник для вузов / под редакцией Г.В. Крамаренко. М.: Транспорт, 1983. 487с.

5. Диагностика технического состояния автомобиля. Г.В. Спичкин, А.М. Третьяков, Б.Л. Либин. М.: Высшая школа, 1975. 304с.

6. Диагностика технического состояния автомобиля. А.Д. Борц, Я.Х. Закин, Ю.В. Иванов. М.: Транспорт, 1979. 158с.

Размещено на Allbest.ru