Отчет по практике на ТО автомобилей

Федеральное агентство по науке и образованию РФ

Государственное образовательное  учреждение высшего профессионального  образования

Владимирский государственный  университет

Кафедра автомобильного транспорта

 

 

Отчет по научно-исследовательской  практике

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                             Выполнил:

                                                                                            ст. гр. АТм – 109

                                          Степанов Д. А.

                                Принял: Баженов Ю.М.

 

                               

 

 

       

Владимир 2010

Задание:

1. Изучить сущестувющие методы определния периодичности ТО автомобилей
2. Изучить и исследовать методы определения технического состояния объекта диагностирования
3. Выполнить эскиз графического определения остаточного ресурса узла, агрегата, системы автомобиля
4. Задание по стандартизации изучить существующие нормативы периодичности ТО.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Изучить сущестувющие методы определния периодичности ТО автомобилей

Методы определения периодичности  ТО подразделяются на: простейшие (метод  аналогии по прототипу); аналитические, основанные на результатах наблюдений и основных закономерностях ТЭА; имитационные, основанные на моделировании  случайных процессов. Среди широкого спектра методов наиболее распространенными  являются методы по допустимому уровню безотказности; по закономерности изменения  параметра технического состояния  и его допустимому значению; технико-экономический  метод и экономико-вероятностный  метод.

 

Техническое обслуживание по наработке. При обслуживании по наработке всем изделиям при достижении назначенной наработки L_то (периодичность ТО) выполняется установленный (регламентный) объем профилактических работ (смена масла, регулирование тормозных механизмов и др.), а параметры технического состояния или качества материалов доводятся до номинального или близкого к нему значения. Данная тактика проста в применении и гарантирует работоспособность изделия с вероятностью R = 1- F. Ее недостаток состоит в том, что в условиях неизбежной вариации показателей технического состояния значительная часть изделий имеет потенциальную наработку до отказа (запас ресурса), существенно превосходящую (меньшую) установленную периодичность ТО х > L_то, и для этих изделий (или случаев) техническое обслуживание с периодичностью L_то является как бы преждевременным (или запоздалым) и вызывает дополнительные затраты (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1

В общем виде операция ТО состоит из двух частей – контрольной и исполнительской. Для определении трудоемкости (или стоимости) операции ТО используется следующая формула:

где t_к и t_и – трудоемкость соответственно контрольной и исполнительской частей профилактической операции; к_п – коэффициент повторяемости (0≤ к_п ≤ 1). Таким образом, при этом методе контрольная и исполнительская части совмещаются.

Техническое обслуживание по состоянию. В этом случае с учетом технического состояния изделий в соответствии с установленными (экономическим, экологическим или др.) требованиями необходимо обслуживать реже (или чаще), например через одно ТО (2Lто). Для этого при каждом ТО необходимо проконтролировать техническое состояние всех изделий и разделить их на две группы (рисунок 4.14). Первая группа имеет потенциальную наработку на отказ, приходящуюся на очередной межосмотровой промежуток (от Lто до 2Lто): 2Lто > х ≥ Lто. Эти изделия (с вероятностью R1 требуют не только контроля (контрольная часть профилактической операции), но и выполнения работ (крепежных, регулировочных, смазочных, электротехнических и др.), обеспечивающих восстановление номинального или близкого к нему значения параметров технического состояния - исполнительская часть профилактической операции. Если такая работа не будет выполнена, то эта группа изделий с вероятностью R1 откажет в интервале наработки Lто~2Lто. Вторая группа изделий  с вероятностью R2 имеет потенциальную наработку на отказ х > 2Lто, т.е. они могут безотказно проработать до очередного ТО. Поэтому для них достаточно ограничиться контролем (диагностикой) технического состояния, а исполнительскую часть отложить до следующего обслуживания (2Lто). Преимущество этой диагностической  тактики технического обслуживания по состоянию - более полное использование  потенциального ресурса конкретных изделий с учетом вариации изменения  их фактического технического состояния. С учетом формулы при этом методе с установленной периодичностью выполняется контрольная часть  операции, а исполнительская часть  проводится в зависимости от результатов  контроля с определенной вероятностью (коэффициентом повторяемости), учитываемой  при нормировании трудовых и материальных затрат. Недостатки, а вернее, условия  реализации, этой тактики связаны  с необходимостью тщательного и  дорогостоящего контроля технического состояния всех изделий при каждом ТО с целью разделения изделий на изделия, требующие немедленного доведения до нормативного состояния, и те, которые без отказа могут проработать до очередного ТО. Таким образом, зная закономерности изменения технического состояния  первого, второго и третьего видов, можно: - во-первых, количественно  оценить вероятности нахождения  автомобиля в работоспособном состоянии, позволяющем выполнять перевозки; - во-вторых, выбирать и  эффективно использовать стратегии  поддержания (I) или восстановления (II) работоспособности;  - в-третьих, обосновать  и применить тактику обеспечения  работоспособности по наработке  и техническому состоянию и  их комбинации; - в-четвертых, использовать  данные по работоспособности  при разработке нормативов, методов  организации и технологии технического  обслуживания и ремонта.    Определение периодичности по допустимому  уровню безотказности. Этот метод основан на выборе такой рациональной периодичности, при которой вероятность отказа F элемента не превышает заранее заданной величины (рисунок 1.2), называемой риском Вероятность безотказной  работы

где x_i – наработка на отказ; R_Д - допустимая вероятность безотказной

работы; γ = 1 – F; L₀ – периодичность ТО; х_γ – гамма - процентный ресурс.

Для агрегатов и механизмов, обеспечивающих безопасность движения, R_Д = 0,9 … 0,98; для прочих узлов и агрегатов R_Д = 0,85…0,90.

Определенная таким образом  периодичность значительно меньше средней наработки на отказ (рисунок 1.2) и связана с ней следующим  образом: xLn⋅=β0, где β_п - коэффициент рациональный периодичности, учитывающий величину и характер вариации наработки на отказ или ресурса, а также принятую допустимую вероятность безотказной работы (таблица 1.1).

На рисунке 1.3 приведены  распределения наработки на отказы двух элементов (1 и 2), имеющих одинаковые средние наработки ( ) на разные вариации, причем υ₁<υ₂. При назначении для этих элементов периодичностей ТО, соответствующих равным рискам (F₁=F₂), L₀₁ > L₀₂/

Рисунок 1.2 – Определение  периодичности ТО по допустимому  уровню безотказности

Таблица 1.1 – Коэффициент  рациональной периодичности при  различных значениях допустимой вероятности безотказной работы и коэффициента вариации ресурса

 

Рисунок 1.3 –  Влияние вариации на оптимальную  периодичность

 

Таким образом, чем меньше вариация случайной величины, тем  большая периодичность ТО при  прочих равных условиях может быть назначена.

Поэтому одной из главных  задач технической эксплуатации является принятие технологических  и организационных мер по сокращению вариации наработки на отказ профилактируемых элементов:

- повышение качества  ТО и ремонта; 

- обеспечение выполнения  ТО в установленные периодичности,  т.е. регулярность ТО;

- группировка автомобилей  при конкретном обслуживании  по возрасту и условиям эксплуатации, обеспечивающая относительную однородность  технического состояния. 

Преимущества метода: простота и учет риска.

Недостатки метода:

- неполное использование  ресурса изделия, так как L₀ < , а R_д изделий имеет наработку на отказ х_i > L₀;

- отсутствие прямых экономических  оценок последствий отказа (косвенный  учет - при назначении риска F).

Сферы применения:

- при незначительных  экономических и других последствиях  отказа;

- для массовых объектов, когда влияние каждого из них  на надежность изделия в целом  невелико (несиловые крепежные детали);

- при практической невозможности  или большой стоимости последовательной  фиксации изменения параметров  технического состояния (электропроводка,  транзисторы, гидро- и пневмомагистрали);

- при необходимости минимизировать  риски, затраты на которые обеспечиваются  экономией по другим статьям  (доставка опасных и скоропортящихся  грузов, доставка точно в срок, специальные операции).

 

Определение периодичности ТО по закономерности изменения параметра технического состояния и его допустимому  значению.

Для группы автомобилей (или  элементов) изменение параметров технического состояния по наработке является случайным процессом и графически изображается пучком функций.

Для обеспечения доступности  понимания этого метода рассмотрим алгоритм определения периодичности  ТО по закономерности изменения параметра  технического состояния и его  допустимого значению;

- выделим условно из  этого пучка три изделия с  разной интенсивностью а изменения параметра технического состояния (рисунок 1.4): максимальной (7), средней (2) - выделяем или вычисляем, минимальной (3).

- определим средний ресурс  р2 при У_П.Д.;

- построим при фиксированной  наработке всех изделий  р2 график 5 плотности вероятности распределения параметра технического состояния f(У) для всей совокупности изделий;

Рисунок 1.4 –  Определение периодичности LТО по допустимому значению и изменению параметра технического состояния - если периодичность  ТО LТО будет равна р2, то значительная часть изделий (F1 на рисунке 1.4) откажет при наработке х < LТО, так как у них Уi > УП.Д.; - назначим допустимое  для данного изделия значение  риска FД; - уменьшим периодичность  ТО до величины таким образом,  чтобы  вероятность отказа была равна или меньше допустимой FД (сдвиг по стрелке 4 на рисунке 1.4); - получим новое распределение  плотности вероятности отказа, f2(У) - 6 на рисунке 1.4; - при этом варианте  рациональная периодичность ТО Lто = р7 (F2); - при этой периодичности  обеспечиваются заданные условия,  а именно: вероятность, что параметр превысит предельно допустимый: Р(Уi>УПД)≤FД; вероятность, что отказ  возникнет раньше постановки на ТО: Р(хi>LТО)≤FД; - определим изделие 7 на рисунке 1.4, которое имеет предельно допустимое значение интенсивности изменения параметра технического состояния аПД, соответствующее условию нулевого риска при ; - по кривой 7 рисунке 1.4 или аналитически определим где а – средняя интенсивность  изменения параметра технического состояния (для 2 изделия на рисунке  1.4); μ – коэффициент максимально допустимой интенсивности изменения параметра технического состояния, превышение которого означает, что риск отказа до направления изделия на обслуживание будет больше заданного, т.е. F2 > FД1. Коэффициент μ зависит  от вариации наработки до отказа, заданного  значения вероятности безотказной  работы при межосмотровой наработке и вида закона распределения. Для нормального закона распределения где - нормированное отклонение, соответствующее доверительному уровню вероятности. Для закона Вейбулла – Гнеденко где Г – гамма-функция, m – параметр распределения. При этом, чем больше υ  или RД , тем больше μ и меньше периодичность ТО.

 

Рисунок 1.5 – Влияние коэффициента вариации υ на коэффициент максимально допустимой интенсивности μ

Таким образом, оценив значение μ и определяя в процессе эксплуатации интенсивность изменения параметра  технического состояния конкретного  изделия а_i, (конструктивный параметр), можно прогнозировать его безотказность в межосмотровом периоде:

при а_i> а_ПД = μа изделие откажет до технического обслуживания с вероятностью F₂: Р(а_i> а_ПД) = F₂ = F_ПД;

при а_i ≤ а_ПД изделие не откажет до очередного ТО с вероятностью

R = 1 - F₂: Р(а_i ≤ а_ПД) = 1 - F₂ = R_ПД.

Следовательно:

- сокращение вариации  увеличивает при прочих равных  условиях периодичность ТО;

- ориентация при определении  L_то на средние данные (а, кривая 2 на рисунке 1.4)

- не может обеспечить  высокую безотказность между ТО (F₁ ≈ 0,5).

Преимущества метода:

- учет фактического технического  состояния изделия (диагностика);

- возможность гарантировать  заданный уровень безотказности  F;

- учет вариации технического  состояния. 

Недостатки метода:

- отсутствие прямого  учета экономических факторов  и последствий;

необходимость получать (или  иметь) информацию о закономерностях  изменения параметров технического состояния.

Сферы применения:

- объекты с явно фиксируемым  и монотонным изменением параметра  технического состояния (постепенные  отказы) - регулируемые механизмы  (тормоза, сцепление, установка  передних колес, клапанный механизм);

- при реализации стратегии  профилактики по состоянию.

 

Технико-экономический метод определения  периодичности ТО. Этот метод сводится к определению суммарных удельных затрат на ТО и ремонт и их минимизации. Минимальным затратам соответствует оптимальная периодичность технического обслуживания L0. При этом удельные затраты на ТО определяются по формуле:

где L - периодичность ТО; d - стоимость выполнения операции ТО.

Таблица 1.2 – Влияние периодичности на стоимость смазочных работ