Основні поняття і визначення надійності.

ПРОФЕСОР ДЕГТЯРЬОВ В. І.

ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ НАДІЙНОСТІ АТЗ

КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ

 

(для спеціальності 6.07010601 "АВТОМОБІЛІ І АВТОМОБІЛЬНЕ ГОСПОДАРСТВО")

 

 

СХВАЛЕНО:

Кафедрою "Автомобілі і автомобільне господарство"

Протокол № __ від __________ р.

Радою механічного факультету

Протокол №... від "..."...... 20__ р.

 

МАКІЇВКА 2005 р.

 УДК 656.71: 621. 629. 113.4

 

ДЕГТЯРЬОВ В. И. Теоретичні основи надійності АТЗ (курс лекцій). Макіївка: Донбаська національна академія будівництва й архітектури, -2005. -...с.; іл.

 

Конспект лекцій призначений для студентів, що вивчають курс "Теоретичні основи надійності автотранспортних засобів (АТЗ)", і присвячений викладу питань, що у навчальній літературі або зовсім не розглядаються, або розглядаються в недостатній кількості.

Викладено основні поняття і визначення показників надійності, приведені статистичні основи і верогіднісні методи визначення цих показників, розглянуті фізичні основи і механіка відмовлень, дані методи розрахунку, іспити і прогнозування надійності АТЗ, приведені способи забезпечення надійності автотранспортних засобів у процесі їхньої експлуатації і шляху зниження негативного впливу АТЗ на навколишнє середовище.

Вивчення цього курсу необхідно для підвищення рівня професійних знань майбутніх інженерів-механіків, однієї з основних цілей виробничої діяльності яких є забезпечення надійності автомобільного парку; оволодіння ними методами керування і прогнозування надійності АТЗ; для ясного представлення фізичної сутності явищ, механіки зносу і руйнування деталей автомобіля; уміння аналізувати і забезпечувати надійність АТЗ і охорону навколишнього середовища.

Конспект лекцій, хоча і призначений для студентів спеціальності 7.090258, він може бути використаний студентами інших спеціальностей, що вивчають надійність транспортних засобів, аспірантами, а також інженерно-технічними працівниками автопідприємств.

 

Для студентів спеціальності 7.090258 "АВТОМОБІЛІ І АВТОМОБІЛЬНЕ ГОСПОДАРСТВО".

Зміст

Уведення
1. Основні поняття і визначення ………………………………………………………....
1.1. Визначення показників надійності …………………………………………….....
1.2. Показник безвідмовності ……………………………………………………………
1...3. Показник довговічності ………………………………………………………….....
1.4. Показник ремонтопригідності ……………………………………………………
1...5. Показник сохраняемости …………………………………………………………....
1.6. Комплексні показники ……………………………………………………………...
1.7. Інші показники надійності ……………………………………………………....
1.8. Критерії і кількісні характеристики надійності ………………………....
2. Статистичні основи надійності ……………………………………………………....
2.1. Основні задачі і визначення ……………………………………………………...
2.2. Графічне представлення розподілу випадкової величини ………………...
2.3. Параметри випадкової величини ……………………………………………………
2...4. Довірча імовірність і довірчий інтервал …………………………....
2.5. Закони розподілу випадкових величин при визначенні надійності …….....
2.6. Нормальний закон розподілу випадкових величин …………………………....
2.7. Усічені нормальне і логарифмічно нормальний розподіл …………
2...8. Експонентний розподіл випадкових величин ………………………….....
2.9. Розподіл Пуассона ……………………………………………………………....
2.10. Біноміний розподіл і розподіл Рэлея …………………………...
2.11. Універсальний розподіл Вейбулла …………………………………………...
3. Фізичні основи надійності …………………………………………………………...
3.1. Основні поняття і визначення …………………………………………………....
3.2. Природа сил тертя …………………………………………………………………....
3.3. Абразивне зношування ……………………………………………………………
3...4. Механіка руйнування деталей …………………………………………………….....
3.5. Вплив температури на інтенсивність зношування ………………………….....
3.6. Залежність зношування від тиску ……………………………………………...
3.7. Зношування саморозвантажних сполучень …………………………………...
3.8. Особливості зношування гумових деталей ……………………………………
3...9. Шляху зниження зношування ………………………………………………………....
4. Розрахунок показників надійності …………………………………………………………....
4.1. Загальні положення ……………………………………………………………………
4...2. Методи рішення задач надійності ……………………………………………….....
4.3. Методи вирівнювання кривих розподілу ……………………………………...
4.4. Методика розрахунку показників надійності ………………………………………....
4.5. Розрахунок показників надійності АТЗ як системи ………………………………....
5. Іспит і контроль надійності ………………………………………………………
5...1. Види іспитів …………………………………………………………………….....
5.2. Плани іспитів ……………………………………………………………………...
5.3. Контрольні іспити на надійність ……………………………………………
5...4. Прискорені іспити ………………………………………………………………
5...5. Прогнозування надійності АТЗ …………………………………………………
6... Забезпечення надійності АТЗ ………………………………………………………….....
6.1. Розподіл відмовлень в АТЗ ………………………………………………………...
6.2. Зміна навантаженності деталей при експлуатації ……………………………...
6.3. основні шляхи рішення проблеми надійності АТЗ …………………………….....
6.4. забезпечення надійності гальмової системи …………………………………….....
6.5. Забезпечення надійності двигуна автомобіля …………………………………....
6.6. Забезпечення надійності системи охолодження ……………………………………
6...7. Забезпечення надійності трансмісії автомобіля ………………………………...
6.8. Підвищення рівня техобслуговування і ремонту …………………………………....
6.9. Діагностування технічного стану автомобіля …………………………...
6.10. Оптимізація періодичності діагностування …………………………………
6...11. Інформаційне забезпечення надійності АТЗ ………………………………....
6.12. Задачі інженерно-технічної служби по забезпеченню надійності АТЗ ….....
6.13. Охорона навколишнього середовища ……………………………………………………….....
Література ……………………………………………………………………………………

Вступ

Автомобільний транспорт відіграє істотну роль у транспортному комплексі країни, регулярно обслуговуючи більш 0,5 млн. підприємств і організацій. Щорічно автомобільним транспортом перевозиться більш 80 % вантажів, і більш 75 % пасажирів.

Одночасно автомобільний транспорт є основним споживачем ресурсів, що витрачаються транспортним комплексом: 66 % палив нафтового походження, 70 % трудових ресурсів і приблизно половина; усіх капіталовкладень.

Однієї з найважливіших проблем, що коштують перед автомобільним транспортом, є підвищення експлуатаційної надійності автомобілів.

Вимоги до надійності транспортних засобів підвищуються в зв'язку з ростом швидкостей і інтенсивності руху, потужності, вантажопідйомності і місткості автомобілів, а також при посиленні технологічного й організаційного зв'язків автомобільного транспорту з підприємствами, що обслуговуються, і іншими видами транспорту.

Постійне збільшення числа експлуатованих автомобілів веде до забруднення навколишнього середовища шкідливими для здоров'я людини компонентами газів, що відробили, і експлуатаційних матеріалів, а також продуктами зношування і неутилізованими після вироблення ресурсу вузлами і деталями. На автомобільний транспорт приходиться до 40% викиду шкідливих речовин в атмосферу. При цьому несправності системи чи харчування запалювання автомобіля з карбюраторним двигуном викликають збільшення змісту шкідливих компонентів у газах, що відробили, у 2 - 7 разів.

Автомобіль являє собою складну систему, сукупність діючих елементів – складальних одиниць і деталей, що забезпечують виконання її функцій. Стосовно автомобіля елементами є агрегати, вузли і механізми, а стосовно останніх – деталі. Автомобіль, агрегат, механізм деталь можуть поєднуватися загальним поняттям – чи об'єкт виріб. Сучасний автомобіль складається з 15—20 тис. деталей з який 7 - 9 тис. утрачають свої первісні властивості при роботі, причому близько 3-4 тис. деталей мають термін служби менше, ніж автомобіль у цілому.

Для рішення задач надійності необхідне вивчення закономірностей зміни технічного стану автомобіля (агрегату, вузла, механізму) під впливом різних факторів у процесі експлуатації. Знання цих закономірностей необхідно для розробки й ефективного застосування науково обґрунтованих методів і нормативів підтримки автомобілів у технічно справному стані, тобто керування їхньою працездатністю. Ці методи базуються на використанні математичної статистики, теорії імовірностей, теорії надійності, діагностики й інших дисциплін, на вмілому застосуванні комп'ютерної техніки.

Наука про надійність вивчає закономірності зміни показників надійності і розробляє методи і пропозиції по їх підвищенню.

З проблемою надійності людству довелося зштовхнутися із самого початку промислового століття. Спочатку дослідження надійності обмежувалися областю механічного устаткування – це підшипникові вузли, устаткування з великим терміном служби й ін.

З розвитком електрифікації, де треба була висока надійність енергозабезпечення, область дослідження надійності істотно розширилася. На базі теорії надійності удалося вирішити, здавалося б нерозв'язну проблему – майже 100% надійність забезпечення електропостачанням споживачів.

Нова ера в проблемі надійності почалася з появою і розвитком електроніки, ракетної авіації, балістичних снарядів і космічних літальних апаратів.

В автомобільному транспорті теоретичні основи надійності сформувалися в результаті теоретичного й експериментального вивчення закономірностей, зв'язаних із забезпеченням безвідмовності з роботи.

Теорія надійності автотранспортного засобу (АТЗ) розглядає:

- причини виникнення відмовлень і способи відновлення працездатності вузлів і деталей;

- вплив зовнішніх і внутрішніх впливів на ефективність транспортних процесів;

- заходу щодо забезпечення надійності АТЗ у процесі їхньої експлуатації.

АТЗ як об'єкт надійності має наступні особливості:

- це машини з яскраво вираженими динамічними процесами, що супроводжуються значними навантаженнями деталей;

- у виготовленні беруть участь велика кількість заводів, сотні суміжних підприємств, що збільшує кількість причин можливих відмовлень;

- це машини масового виробництва, що накладає свої обмеження по вартості, а отже і застосуванню матеріалів, що впливають на надійність;

- умови експлуатації носять випадковий характер: дорожні умови, режим руху, маса вантажу й ін.;

Для АТЗ повинні виконуватися два " золотих " правила надійності:

Перше – необхідна своєчасна профілактична заміна елементів, відпрацювавших свій термін, не чекаючи їхнього відмовлення.

Друге – необхідно перед зборкою проводити відбраковування елементів, а потім їхнє обов'язкове приробляння в АТЗ.

Проблема надійності знаходиться в тісному зв'язку з проблемою економічної. Витрати на експлуатацію машин, розрахованих на тривалий термін служби, звичайно значно перевищують витрати на їхнє виготовлення. Тільки річні трудові витрати на технічне обслуговування і ремонт вантажного автомобіля середньої і великої вантажопідйомності складають у середньому 550 нормо·г., у той час як трудомісткість його виготовлення дорівнює в середньому 135 нормо·г. Автомобільний транспорт є однієї з найбільш трудомістких галузей народного господарства, по частки зайнятості працездатного населення країни. Основні витрати зв'язані з технічним обслуговуванням і ремонтом, приходяться на підтримку надійності рухливого складу, для того, щоб повною мірою використовувати його технічні можливості.

У збільшенні надійності машин – великі резерви економії суспільної праці, підвищення ефективності виробництва, збереження навколишнього середовища.

У нашій країні особливо великі успіхи в питаннях підвищення надійності були досягнуті протягом останніх двох десятиліть, коли підвищенню надійності автомобільної техніки була приділена особлива увага.

Так, ресурс до першого капітального ремонту двигуна автомобіля ЗИЛ-130 в умовах першої категорії експлуатації з 1980 р. підвищений до 250 тис. км пробігу, замість 200 тис. км пробігу до цього часу. Той же ресурс двигуна ЗМЗ-53 підвищувався в 1967, 1973 і 1983 р. відповідно до 150, 200 і 250 тис. км (з 1983 р. випускається модернізована модель ЗМЗ-53-11).

Основні поняття і визначення надійності.