Изменение технического состояния автомобиля в процессе эксплуатации

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Качество автомобиля. Структура понятие качества

Качество -- это совокупность свойств, определяющих степень пригодности автомобиля, агрегата, материала к выполнению заданных функций при использовании по назначению. Каждое свойство характеризуется одним или несколькими показателями, которые могут принимать различные количественные значения.

Основными свойствами, определяющими качество изделий (автомобиля) и операций (ремонт автомобиля), являются следующие :

* эксплуатационные и потребительские свойства;

* надежность и долговечность;

* технологичность;

* эстетические и эргономические показатели;

* степень стандартизации и унификации узлов автомобиля.

Наиболее важным свойством качества является надежность. Под надежностью понимают способность машины сохранять свои эксплуатационные свойства в течение определенного времени и в определенных условиях. При изменении условий эксплуатации меняется и надежность автомобиля, так, автомобили иностранных марок не всегда показывают такую же надежность на дорогах России по сравнению с зарубежными данными.

Показатели качества продукции -- количественная характеристика свойств продукции, рассматриваемая применительно к определенным условиям ее создания или эксплуатации. Другими словами, показателями качества продукции являются параметры, которые характеризуют качество.

Показатели назначения характеризуют приспособленность автомобиля к использованию по назначению, его технические и эксплуатационные возможности (мощность, производительность, скорость и др.).

Показатели технологичности характеризуют эффективность конструкции и технологию ее производства.

Эргономические показатели учитывают его приспособленность к антропометрическим, физиологическим, психологическим, биомеханическим и другим свойствам человека, проявляющимся в производственных процессах (шум, вибрация, усилив на рычагах и др.).

Показатели унификации и стандартизации характеризуют степень использования одинаковых по своему функциональному назначению деталей сборочных единиц, применяемых на различных автомобилях, и стандартных деталей и узлов.

Экономические показатели отражают затраты на разработку, изготовление и использование автомобиля, трудоемкость и стоимость технического обслуживания и ремонта.

Экологические показатели характеризуют систему человек--машина--среда с точки зрения уровня вредных воздействий на природу, возникающих в процессе эксплуатации машины.

Эстетические показатели отражают такие свойства автомобиля, как форма, внешний вид. Они определяются уровнем художественного конструирования.

Патентно-правовые показатели характеризуют весомость новых изобретений, реализованных в автомобиле

Работоспособность -- состояние автомобиля или сборочных единиц, при котором значения всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствуют нормативно-технической (стандарты, технические условия и т. д.) и (или) конструкторской документации (мощность двигателя, сила тяги на крюке, расход топлива и т. д.).

Неработоспособность -- состояние автомобиля, при котором значение хотя бы одного заданного параметра, характеризующего способность выполнять заданные функции, не соответствует требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской документации.

Исправность -- состояние автомобиля, при котором он соответствует всем требованиям, установленным нормативно-технической и (или) конструкторской документацией.

Неисправность -- состояние автомобиля, при котором он не соответствует хотя бы одному из этих требований.

Понятие «исправность» шире, чем «работоспособность». Работоспособный автомобиль в отличие от исправного удовлетворяет лишь тем требованиям нормативно-технической документации, которые обеспечивают его нормальное функционирование при выполнении заданных функций. Однако автомобиль может не удовлетворять, например, требованиям, относящимся к внешнему виду (дефекты кабины, облицовки и др.). Следовательно, работоспособный автомобиль может быть неисправным, однако его повреждения не препятствуют нормальному функционированию.

Надежность автомобиля -- комплексное свойство, которое характеризуется безотказностью, ремонтопригодностью, долговечностью и сохраняемостью. Каждое из указанных свойств надежности оценивается рядом технических и экономических показателей, физическая сущность и количество которых зависит от конструкции автомобиля, технологии изготовления и условий эксплуатации, качества технического обслуживания и ремонта.

Безотказность -- свойство автомобиля сохранять работоспособность при эксплуатации в течение определенного времени или наработки без вынужденных перерывов. Показатели безотказности определяются опытным путем.

Ремонтопригодность -- свойство автомобиля, заключающееся в приспособленности его конструкции к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей путем проведения технического обслуживания и ремонтов для поддержания и восстановления работоспособности.

Другими словами, ремонтопригодность -- эксплуатационно-техническое свойство автомобиля, характеризующее приспособленность его конструкции к ремонтно-обслуживающим работам (проверка технического состояния, регулировка сопряжений, устранение отказов, замена деталей и т. д.).

Долговечность -- свойство автомобиля сохранять работоспособность с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонта до предельного состояния, указанного в нормативно-технической документации.

Предельное состояние -- состояние автомобиля, при котором его дальнейшее применение по назначению недопустимо или нецелесообразно, либо восстановление его работоспособного или исправного состояния невозможно или нецелесообразно.

Сохраняемость -- свойство автомобиля сохранять значения показателей безотказности, ремонтопригодности и долговечности в течение и после хранения и (или) транспортирования.

Для оценки надежности автомобиля или сборочной единицы используются единичные и комплексные показатели надежности.

2.Основные причины изменения технического состояния автомобиля в процессе эксплуатации

Основные причины изменения технического состояния автомобиля в процессе эксплуатации: нагружение элементов, взаимное перемещение элементов, воздействие тепловой и электр.. энергии, воздействие хим. активных компонентов, воздействие внешней среды (влаги, ветра, температуры, солнечной радиации), воздействие оператора.

Последствия и формы изменения конструктивных параметров времени: изнашивание, коррозия, усталостные разрушения и изменения, старение и др.

Изнашивание - Это процесс изнашивания возникает под действием трения , зависящего от материала и качества обработки поверхности и теплового режима работы сопряжения. Изнашивание - процесс разрушения и отделения материала с поверхности детали и накопления ёё остаточной деформации при трении, проявляющийся в постепенном изменении размеров и формы детали. Результат изнашивания, определяемый в установленных единицах, называется - износом, который может быть линейным, объёмным, массовым. Интенсивность изнашивания- это относительные величины износа.

Пластическая деформация и разрушении - Это такие повреждения связаны с достижением и повышением пределов текучести или прочности у вязких или хрупких материалов.

Усталостные разрушения - Эти виды разрушений возникают при циклическом приложении нагрузок, превышающих предел выносливости металла детали.

Коррозия -Это явление происходит вследствие агрессивного воздействия среды на детали, приводящего к окислению металла детали и, как следствие , к уменьшению прочности и ухудшению внешнего вида. Она в основном поражает детали кузова, кабины, рамы.

Старение - Это техническое состояние деталей и экспл. материалов изменяется под действием окружающей среды. В процессе эксплуатации свойства смазочных материалов и эксплуатационных жидкостей ухудшаются в результате накопления в них продуктов износа, изменения вязкости и потери свойств прсадок.

Обычно в практике ТЭА выделяют абразивное, усталостное, коррозионно - эрозионное, окислительное, электроэрозионное изнашивание, а также изнашивание при заедании, фреттинге.

Влияние условии эксплуатации. Влияние условий эксплуатаций при которых экспл. а\м влияют на режимы работы агрегатов, ускоряют или замедляют изменения параметров их тех. состояния.

- условия движения

- условия перевозки

- природно - климатические условия

- сезонные условия

3.Факторы влияющие на интенсивность изменения технического состояния автомобиля

Производственные факторы: влияния на изменение технического состояния автомобиля включают в себя: конструктивные особенности данной марки автомобиля; однородность производства (характеризуется рассеиванием сроков изнашивания одних и тех же деталей); надежность.

В различных условиях эксплуатации показатели надежности автомобилей будут различными. Выделяют следующие факторы, влияющие на интенсивность изменения технического состояния автомобилей: производственные, условия эксплуатации, эксплуатационно-производственные.

Условия и интенсивность движения характеризуются влиянием внешних факторов на режим движения и, следовательно, на режим работы автомобиля и его агрегатов. К этим факторам относятся условия перевозки: скорость движения, длина груженой ездки l, коэффициент использования пробега Я, коэффициент использования грузоподъемности Y, коэффициент использования прицепов Kпр., род перевозимого груза.

Выделяются три группы интенсивности эксплуатации:

1) за пределами пригородной зоны;

2) в малых городах с числом жителей менее 100 тыс. чел. и в пригородной зоне;

3) в больших городах с числом жителей свыше 100 тыс. чел.

Дорожные условия и рельеф местности определяют режим работы автомобиля. Они характеризуются технической категорией дороги, видом и качеством дорожного покрытия, определяющих сопротивление движению автомобиля, элементами дороги в плане и профиле (шириной дороги, радиусами закруглений, уклоном подъемов и спусков).

Сезонные условия связаны с колебаниями температуры окружающего воздуха, изменением дорожных условий по времени года, с появлением ряда факторов, влияющих на интенсивность изменения параметров технического состояния автомобилей (пыли -- летом, влаги и грязи -- осенью и весной).

Агрессивность окружающей среды связана с коррозионной активностью атмосферного воздуха. Повышенная коррозионная активность вызывает интенсивную коррозию деталей автомобиля, увеличивая трудоемкость технического обслуживания и ремонта автомобиля, а также увеличение потребности в запасных частях до 10 %. При этом ресурс автомобиля и периодичность технического обслуживания сокращаются. Данный фактор влияния на интенсивность изменения технического состояния автомобилей является характерным для прибрежных морских районов.

Эксплуатационно-производственные факторы определяют влияние реального технического состояния автомобиля и эффективности системы поддержания в технически исправном состоянии автомобиля на интенсивность изменения характеристик его элементов. Под эксплуатационно-производственными понимаются такие факторы, как возраст и связанное с ним реальное техническое состояние автомобиля, качество применяемых эксплуатационных материалов (топлив, масел, жидкостей), квалификация водителя, а также факторы, характеризующие уровень качества технического обслуживания и ремонта.

автомобиль технический отказ случайный

4.Влияние условий эксплуатаций на изменение технического состояния автомобиля

Дорожные условия. Они определяют режим работы автомобиля. Дорожные условия характеризуются технической категорией дороги (их пять), видом и качеством дорожного покрытия, сопротивлением движению автомобиля, элементами дороги в плане (шириной дороги, радиусами закруглений, величиной подъемов и уклонов). Тип покрытия дороги оказывает существенное влияние на режимы работы автомобиля и его агрегатов.

В свою очередь, режимы работы автомобиля влияют на надежность и другие свойства автомобиля и его агрегатов.

Условия движения. Характеризуются они влиянием внешних факторов на режимы движения и, следовательно, на режимы работы автомобиля и его агрегатов.

Транспортные условия (условия перевозок). Наряду со скоростью движения транспортные условия характеризуются длиной груженой ездки, коэффициентом использования пробега, коэффициентом использования грузоподъемности; коэффициентом использования прицепов; родом перевозимого груза.

Природно-климатические условия . Характеризуются они температурой окружающего воздуха, влажностью, ветровой нагрузкой, уровнем солнечной радиации и некоторыми другими пара метрами. Природно-климатические условия влияют на тепловые и другие режимы работы агрегатов и, соответственно, на их техническое состояние и надежность.

Сезонные условия. Они характеризуются колебаниями температуры окружающего воздуха, изменением состояния дорожных условий, появлением ряда дополнительных факторов, влияющих на интенсивность изменения параметров технического состояния автомобилей.

Первая группа - объективные и четко фиксируемые условия, которые действуют на надежность всех автомобилей и, следовательно, на нормативы ТЭА. Они подразделяются на внешние и внутренние.

Внешние условия. К ним следует отнести, тип дорожного покрытия и рельеф местности, условия движения, природно-климатические и сезонные условия. Так тип покрытия дороги влияет на режим работы агрегатов автомобиля. Например, среднетехническая скорость автомобиля на асфальтобетонной дороге составляет до 66 км/час, а на дороге с покрытием из щебня, гравия снижается до 36 км/час. Осенью и зимой показатели надежности автомобиля снижаются по сравнению с летом соответственно на 12 и 23 %. С понижением температуры число линейных отказов автомобилей увеличивается по сравнению с летним периодом эксплуатации.

К внутренним условиям следует отнести тип, модель и марку автомобиля, возраст автомобилей и парков, размер и обустройство ПТП. Так, например, с увеличением возраста автомобиля возрастают затраты на ТО и ремонт и увеличивается число линейных отказов, увеличивается расход запасных частей.

Субъективные условия или местные, действующие на конкретные автомобили. К ним следует отнести расстояние, скорость и вид перевозок, квалификацию водителей, квалификацию ремонтного персонала, качество ТО и ремонта, качество применяемых материалов и запасных частей. Выполненные исследования показали, что затраты по ТО и ремонту автомобилей возрастает в основном за счет увеличения среднего расстояния перевозок, плотности транспортного потока. Таким образом, условия эксплуатации автомобилей влияют на изменение их технического состояния и в условиях интенсивного использования автомобилей неминуемо увеличиваются затраты на обеспечение их работоспособности, что должно быть учтено при определении нормативов ТЭА.

5.Классификация отказа

Важными понятиями в теории надежности и практике эксплуатации ТС являются повреждения и отказы.

Повреждением называется событие, заключающееся в нарушении исправности ТС или ее составных частей из-за влияния внешних условий, превышающих уровни, установленные НТД.

Отказ - это случайное событие, заключающееся в нарушении работоспособности ТС под влиянием ряда случайных факторов.

Повреждение может быть существенным и явиться причиной отказа и несущественным, при котором работоспособность ТС сохраняется.

Применительно к отказу и повреждению рассматривают критерий, причину, признаки проявления, характер и последствия.

Работоспособное состояние ТС определяются множеством заданных параметров и допусками на них - допустимыми пределами их изменения.

Критерием отказа являются признаки выхода хотя бы одного заданного параметра за установленный допуск. Критерии отказа должны указываться в НТД на объект.

Причинами отказа могут быть просчеты, допущенные при конструировании, дефекты производства, нарушения правил и норм эксплуатации, повреждения, а также естественные процессы изнашивания и старения.

Признаки отказа или повреждения проявляют непосредственные или косвенные воздействия на органы чувств наблюдателя (оператора) явлений, характерных для неработоспособного состояния объекта, или процессов с ними связанных.

Характер отказа или повреждения определяют конкретные изменения, происшедшие в объекте.

К последствиям отказа или повреждения относятся явления и события, возникшие после отказа или повреждения и в непосредственной причинной связи с ним.

Отказы объектов ТС могут быть разных видов и классифицируются по различным признакам.

6.Закономерности изменения технического состояния автомобиля

Виды закономерностей

Процессы в природе и технике (в том числе и при технической эксплуатации) могут быть двух видов: процессы, характеризуемые функциональными зависимостями, и случайные (вероятностные, стохастические) процессы.

Для функциональных процессов характерна жесткая связь между функцией (зависимой переменной величиной) и аргументом (независимой переменной величиной), когда определенному значению аргумента (аргументов) соответствует определенное значение функции. Например, зависимость пройденного пути от скорости и времени движения.

Случайные процессы происходят под влиянием многих переменных факторов, значение которых часто неизвестно. Поэтому результаты вероятностного процесса могут принимать различные количественные значения (т.е. наблюдается рассеивание, или вариация) и называются случайными величинами (СВ).

Случайные процессы могут быть описаны пучком кривых Y_i(t), характеризующих изменение технического состояния конкретных изделий 1, 2, 3,..., i,..., п (рис. 4.1) от их наработки t. Иными словами, случайный процесс Y(t)может быть описан функцией, которая при каждом новом значении аргумента характеризуется набором нескольких случайных величин. Конкретные значения случайной функции при фиксированном значении аргумента t называются реализацией случайной величины.

Рис. 1. Схема формирования случайного процесса: I - сечение случайного процесса, Y₁-Y_п- случайные величины - реализация случайного процесса Y(t) при t = t₁

При эксплуатации в основном приходится иметь дело со случайными процессами и величинами.

Закономерности изменения технического состояния

автомобиля по его наработке (закономерности ТЭА

первого вида)

У значительной части узлов и деталей процесс изменения технического состояния в зависимости от времени или пробега автомобиля носит плавный, монотонный характер, приводящий к возникновению так называемых постепенных отказов. При этом характер зависимости может быть различным (рис. 4.2). В случае постепенных отказов изменение параметра технического состояния конкретного изделия или среднего значения для группы изделий аналитически достаточно хорошо может быть описано двумя видами функций:

целой рациональной функцией n-го порядка

; (.1)

и степенной функцией

, (.2)

где a_o-начальное значение параметра технического состояния ,l- наработка,а₁,а₂,...,а_n, b -коэффициенты, определяющие характер и степень зависимости у от l.

В практических вычислениях по формуле ,как правило, достаточно использовать члены до третьего - четвертого порядков. Таким образом, зная функцию у=ц(l)и предельное Y_П или предельно допустимое Y_ПД значение параметра технического состояния, можно аналитически определить из уравнения l=f(у)ресурс изделия или периодичность его обслуживания

Характерные значения интенсивностей изменения параметров технического состояния механизмов грузовых автомобилей

Достаточно часто закономерности изменения параметров (например, зазора между накладками и тормозными барабанами, свободного хода педали сцепления и др.) описываются линейными уравнениями вида

, (.3)

где a₁- интенсивность изменения параметра технического состояния, зависящая от конструкции и условий эксплуатации изделий.

Закономерности первого вида характеризуют тенденцию изменения параметров технического состояния (математическое ожидание случайного процесса), а также позволяют определить средние наработки до момента достижения предельного или заданного состояния.

Закономерности вариации случайных величин (закономерности ТЭА второго вида)

При работе группы автомобилей приходится иметь дело не с одной зависимостью Y(t),которая была бы пригодна для всей группы, а с индивидуальными зависимостями Y_i (t),свойственными каждому i-му изделию.Применительно к техническому состоянию однотипных изделий причинами вариации являются: даже незначительные изменения от изделия к изделию качества материалов, обработки деталей, сборки; текущие изменения условий эксплуатации (скорость, нагрузка, температура и т.д.); качество ТО и ремонта, вождения автомобилей и др.

В результате при фиксации для группы изделий определенного параметра технического состояния, напримерY_П каждое изделие будет иметь свою наработку до отказа, т.е. будет наблюдаться вариация наработки.Возникает вопрос: какую периодичность ТО планировать для группы однотипных автомобилей.

Если все изделия обслуживать с единой периодичностью l_ТО, то будет иметь место вариация фактического технического состояния (рис. 3б),которая скажется на продолжительности выполнения работ, количестве расходуемого материала и запасных частей.

В этом случае возникают вопросы: какую трудоемкость и стоимость операции планировать, какие потребуются производственные площади, технологическое оборудование, персонал.

При технической эксплуатации приходится сталкиваться и с другими СВ: расход топлива однотипными автомобилями даже на одинаковых маршрутах; расход запасных частей и материалов; число требований на ремонт в течение часа, смены работы поста ремонтной мастерской, станции ТО; число заездов на АЗС и др. Все это сказывается на нормировании и организации ТО и ремонта, определении необходимых для этого ресурсов.

Для решения этих задач необходимо уметь оценивать вариацию СВ.

Размещено на Allbest.ru