Показатели надежности

Общие положения.

Надежность автомобиля зависит от множества факторов, характеризующих качество его проектирования, изготовления, организацию технической эксплуатации, а также условия эксплуатации. Поэтому надежность автомобилей даже одной и той же модели различна.

Характеристики надежности автомобилей, их деталей, узлов и агрегатов имеют вероятностный характер. Поэтому ее можно характеризовать только путем обработки большого числа данных, полученных при его эксплуатации или испытаниях, с помощью методов теории вероятностей и математической статистики.

Как известно из теории вероятностей, явления, которые при неоднократном воспроизведении одного и того же опыта протекают каждый раз несколько по-иному, называются случайными.

Отказы деталей автомобилей, происходящие во время испытаний или при их эксплуатации, относят к случайным, поскольку возникновение их в каждом отдельном случае предсказать невозможно.

Вероятность события принято выражать положительным числом (от нуля до единицы).

Показатели надежности оцениваются теоретическими уравнениями или статистическими методами, приемлемыми для практических целей.

Поскольку все нормативы для автомобилей устанавливаются на километр пробега, характеристику его надежности принято рассматривать как функцию пробега.

Показатели безотказности. Одним из важнейших показателей безотказности является вероятность безотказной работы, т. е. вероятность того, что в пределах заданной наработки отказ объекта (автомобиля, узла, агрегата, детали) не возникнет.

Степень рассеивания оценивается при помощи безразмерной характеристики, называемой коэффициентом вариации и определяемой как отношение среднего квадратического отклонения случайной величины к средней наработке.

В качестве показателя безотказности используется также гаммапроцентная наработка до отказа, т. е. наработка, в течение которой отказ объекта не возникнет с вероятностью у» выраженной в процентах.

К показателям безотказности относятся также интенсивность отказов и параметр потока отказов.

Интенсивность отказов — условная плотность вероятности возникновения отказа невосстанавливаемого объекта, определяемая для рассматриваемого момента времени как отношение плотности распределения наработки до отказа к вероятности безотказной работы при условии, что до этого момента отказ не возник:

При оценке безотказности восстанавливаемых изделий используют среднюю наработку на отказ, которая определяется отношением суммарной наработки восстанавливаемых объектов к математическому ожиданию числа их отказов в течение этой наработки:

Параметр потока отказов — отношение среднего числа отказов восстанавливаемого объекта за произвольно малую его наработку к значению этой наработки. Его используют в качестве показателя безотказности восстанавливаемых объектов, эксплуатация которых может быть описана следующим образом: с момента начала эксплуатации объект работает до отказа, после чего восстанавливается его работоспособность и объект вновь работает до отказа и т. д. (в расчете время восстановления не учитывается).

Большинство узлов, агрегатов и автомобилей в целом относятся к восстанавливаемым объектам. Их отказы устраняют текущим ремонтом. Временная потеря работоспособности при отказе не означает израсходование ресурса, пока изделие не достигло предельного состояния. Для восстанавливаемых изделий распределения отказов и ресурсов не совпадают. Уровень безотказности таких изделий характеризуется кривой изменения параметра потока отказов от начала эксплуатации до капитального ремонта и списания. Кривая изменения параметра потока отказов характеризует непредсказуемые отказы, вызванные перегрузками, дефектами изготовления, а также старением материала элементов конструкции. Начальное возрастание параметра потока отказов (на участке а) отражает отказы, обусловленные преимущественно нарушениями технологических процессов, браком при изготовлении деталей и сборке узлов и автомобиля в целом, которые приводят к преждевременным отказам, потере работоспособности автомобиля. Хотя обычно этот период непродолжительный, не выходящий за пределы гарантийной наработки, он должен быть по возможности сведен к минимальному.

Участок кривой b соответствует периоду нормальной эксплуатации. В этот период, наиболее длительный, возникает сравнительно небольшое число отказов, которые не связаны с разрушением деталей вследствие их недостаточной прочности или низкой износостойкости, а также производственными недостатками.

За пределами участка кривой b с увеличением наработки автомобиля (участок k) постепенно возрастает число отказов, возникающих в результате изнашивания, усталостных разрушений и старения материала деталей. В идеальном случае участок k желательно получать пологим, т. е. таким, чтобы на последнем участке наработки К до капитального ремонта не было резкого увеличения частоты отказов, т. е. чтобы повышение интенсивности отказов в последнем периоде было медленным. Наработка соответствует пробегу автомобиля после капитального ремонта, т. е. до его списания.

Показатели долговечности. К основным показателям долговечности автомобиля относятся средний ресурс, представляющий собой математическое ожидание ресурса, и г а ммпроцентный ресурс, определяемый как наработка, в течение которой объект не достигнет предельного состояния с заданной вероятностью V, выраженной в процентах. В нормативных конструкторских документах, как правило, указывается 90%-ный ресурс, а для систем, узлов и деталей, влияющих на безопасность движения,— 95%-ный.

Показатели долговечности автомобиля связываются с видом действий после наступления предельного состояния объекта. Если после наступления предельного состояния необходимо проведение капитального ремонта, указывают средний или ^-процентный ресурс до капитального ремонта. Гамма-процентный ресурс может быть определен графически по кривой убыли (вероятности безотказной работы).

Наиболее часто оценка долговечности автомобиля производится по средним показателям надежности (для определения объема производства запасных деталей; планирования ремонтов; пополнения парка автомобилей; расчетов, связанных с оценкой технико-экономической эффективности работ по повышению долговечности, и др.). Однако оценка долговечности автомобиля по средним показателям может быть достаточно полной только при условии, что при этом учитывается рассеивание его среднего ресурса, определяемое причинами как производственного, так и эксплуатационного характера. К первым относятся, например, неоднородность свойств материалов в состоянии поставки и после термической обработки. Свойства деталей зависят и от степени отлаженное технологического процесса. Даже при соблюдении технологической дисциплины неизбежны различия в размерах, форме деталей одного наименования. Рассеивание свойств изделий тем меньше, чем выше стабильность процессов производства, обеспечивающая однородность качества деталей.

Вызывают рассеивание показателей надежности также различная интенсивность и условия эксплуатации, качество технического обслуживания и ремонтов, внешние воздействия, определяющие процессы накопления повреждений в элементах деталей автомобилей.

Технико-экономические критерии предельного состояния автомобильного подвижного состава для оценки его ресурса по результатам испытаний разработаны Центральным научно- исследовательским автомобильным полигоном НАМИ и Центральным научно-исследовательским автомобильным и автомоторным институтом (НАМИ). Предельное состояние автомобиля, автобуса или прицепа наступает: при достижении предельного состояния рамы грузовых автомобилей, прицепов и полуприцепов или кузова легковых автомобилей и автобусов, определяемого техническими критериями, приведенными в табл. 2.1; расходе запасных частей на текущий ремонт более 10 % (при испытании на автополигоне) и 25 % (в условиях эксплуатации) от оптовой стоимости нового автомобиля без учета стоимости израсходованных шин, аккумуляторных батарей, радиоприемника и дополнительного снаряжения, автоламп, электропроводки.

Предельное состояние основных агрегатов определяется необходимостью полной разборки и ремонта базовых и основных деталей при устранении неисправностей, или по нормативным диагностическим параметрам агрегатов автомобилей.

Дата добавления: 2014-08-04; просмотров: 446; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!