Какие свойства включает в себя надежность машин

Какие свойства включает в себя надежность машин thumbnail

Надежность автомобиля — это свойство автомобиля выполнять заданные функции, сохраняя значения установленных эксплу­атационных показателей в пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания, ремонта, хранения и транспортирования.

Надежность является комплексным свойством, которое в зависимости от назначения автомобиля и условий его эксплуатации может включать безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость в отдельности или определенное сочетание этих свойств как для автомобиля, так и для его агрегатов (систем, узлов и деталей), направленным на выполнение автомобилем рабочих функций с установленными показателями в течение ресурса до капитального ремонта.

Надежность автомобиля

Надежность автомобиля не остается постоянной в течение всего срока его службы. По мере изнашивания деталей, механизмов и агрегатов надежность уменьшается, так как вероятность выхода из строя деталей увеличивается. Новые автомобили всегда более надежны по сравнению с автомобилями, имеющими большой пробег или прошедшими капитальный ремонт. Следовательно, заданная степень надежности автомобиля рассматривается в связи с опреде­ленным пробегом. Надежность зависит также и от того, в каких условиях работает автомобиль.

При работе, например, на дорогах с твердым усовершенствован­ным покрытием надежность автомобиля больше, чем при работе по бездорожью. Надежность летом всегда выше, чем зимой, при прочих равных условиях. Поэтому, понятие «надежность автомобиля» тесно увязывается с условиями его эксплуатации. Надежность агрегатов и узлов определяется главным образом долговечностью деталей. Поэтому прежде всего необходимо широкое экспериментальное исследование, выявляющее детали, критические по надежности.

Современная наука и техника в области автомобилестроения позволяют обеспечивать ресурс основных агрегатов, в том числе двигателя до капитального ремонта и более, намного увеличивать наработку на отказ других агрегатов и механизмов. Повышение надежности автомобилей, обеспечение удобного доступа к обслужи­ваемым агрегатам и узлам, их совершенствование для облегчения обслуживания и ремонта, уменьшение количества точек смазки, увеличение периодичности технического обслуживания позволяют сократить простои автомобилей в техническом обслуживании и ремонте и тем самым повысить их производительность.

Автомобиль, как правило, рассчитывается на длительную работу. Разностойкость сопряжений агрегатов автомобиля требует периоди­ческих остановок для его обслуживания и замены наименее стойких деталей. Поэтому необходимо стремиться к тому, чтобы эти остановки были реже и требовали минимальных трудовых и матери­альных затрат. Следовательно, надежность должна содержать не только вероятность безотказной работы в течение заданного времени, но и показатели, характеризующие выполнение работ по техниче­скому обслуживанию и ремонту в кратчайшие сроки с минимальными трудовыми и материальными затратами.

Уменьшить объем работ по техническому обслуживанию и ремонту и их трудоемкость можно либо за счет увеличения долго­вечности деталей, либо за счет приспособления конструкции автомобиля и его агрегатов к быстрой замене износившихся сопря­жений и узлов, т. е. за счет улучшения ремонтопригодности, либо за счет одновременного улучшения показателей долговечности и ремонтопригодности.

Долговечность деталей, узлов и агрегатов и ремонтопригодность конструкции автомобиля — это два мощных рычага, с помощью которых можно повысить его надежность на стадии проектирования и в процессе модернизации.

Проблема надежности обеспечивается на четырех основных этапах:

  • определение исходных требований к качеству новой модели с учетом уровня современной техники, имеющихся аналогов, конъюнктуры рынка и интересов потребителей
  • проектирование, т. е. разработка конструкторской документации, выполнение комплекс­ных стендовых и дорожных испытаний
  • производство
  • работа с потребителями (сбор информации о всех отказах и неисправностях, возникающих в процессе эксплуатации, упрощение и снижение трудоемкости технического обслуживания и ремонтных работ, обеспечение запасными частями)

При конструировании автомобилей должно соблюдаться правило, чем меньше ожидаемая долговечность той или иной детали сопряжения, тем большей ремонтопригодностью должна обладать конструкция автомобиля. Поэтому надежность автомобиля — кате­гория не только техническая, но и экономическая. Она должна отражать затраты общественно необходимого труда на создание автомобиля и поддержание его в работоспособном состоянии в процессе эксплуатации. Надежность зависит прежде всего от уровня технического оснащения завода-изготовителя, заводов — пocпоставщиков сырья, качества материалов, полуфабрикатов и готовых деталей. Решение сложных проблем надежности современных автомобилей невозможно без глубокого теоретического изучения физико-химических процессов, вызывающих износ и поломку деталей, и разработки на этой базе соответствующих практических рекомендации по конструированию, производству и эксплуатации автомобилей.

Принятые на серийное производство автомобили в течение всего времени нахождения их на производстве подвергаются заводами-изготовителями конструктивному улучшению с целью повышения качества и эксплуатационных показателей. Качество изготовления автомобиля определяется техническим и технологическим уровнями производства, квалификацией персонала, применяемыми материалами и уровнем организационно-управленческого регулирования производства. В условиях серийного и массового производства из­готовить бездефектные автомобили практически невозможно, потому что всегда имеются случайные факторы, которые являются причиной появления дефектов. Такими факторами могут быть погрешности технологического оборудования, инструмента, приспособлений, режимов обработки, материалов (например, неоднородность структу­ры), настройки измерительных средств. Таким образом, дефекты и неисправности новых автомобилей — объективная закономерность их производства. Проведение же сплошного контроля качества автомобилей, сходящих с конвейера заводов, практически невозможно и экономически нецелесообразно. Поэтому для определения показателей надежности необходимо осуществлять систематическое наблюдение за работой автомобилей в различных условиях эксплуа­тации в течение всего гарантийного и межремонтного пробегов. В этих целях, а также для отработки обоснованных нормативов по техническому обслуживанию и ремонту автомобилей, наиболее по­лноотвечающих условиям эксплуатации в различных географиче­ских и климатических зонах страны, организуется опытная эксплуатация автомобилей.

Источник

Основные свойства машин и оборудования.

1.1. Качество и надежность машин

Качество машины — это совокупность свойств, определяющих ее способность выполнять свои функции в соответствии с эргономическими, эстетическими, экономическими и другими требованиями.

Под уровнем Качества ремонта следует понимать степень приближения свойств отремонтированной (восстановленной) машины к соответствующим свойствам новой машины, принятой за эталон.

Надежность — свойство машины (сборочной единицы) в течение установленного времени в определенных условиях выполнять заданные функции при сохранении в заданных пределах эксплуатационных показателей, или, иначе говоря – с требуемым качеством.

Надежность – комплексное свойство, включающее в себя четыре других: безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость.

Качество машины – это сложное, емкое понятие, оценка которого зависит от многих факторов и осуществляется на основании ряда показателей.

Показатели, которые могут использоваться для Оценки качества машины можно разделить на следующие группы:

1.  Показатели назначения.

2.  Показатели технологичности.

3.  Технико-экономические показатели.

4.  Показатели надежности.

5.  Эргономические показатели.

6.  Эстетические показатели.

7.  Показатели приспособленности к транспортировке.

8.  Показатели унифицированности.

9.  Патентно-правовые показатели.

10.Экологические показатели.

11.Показатели безопасности.

Показатели назначения – характеризуют степень соответствия

Машины целевому назначению, ее технические и эксплуатационные возможности.

Например, по показателям назначения гусеничный трактор имеет более высокое качество в сравнении с колесным, если требуется выполнять вспашку, и наоборот, если требуется выполнение транспортных работ.

Показатели назначения в значительной мере взаимосвязаны с показателями технологичности и технико-экономическими показателями.

Показатели технологичности — уровень соответствия требованиям

Технологических процессов – скорость, непрерывность функционирования (емкость топливных баков, зерновых бункеров, баков опрыскивателей и т. п.), уровень автоматизации, вес и габаритные размеры, мощность, грузоподъемность, ширина захвата и т. п.

Технико-экономические показатели – нормальная мощность двигателя, частота вращения коленчатого вала, удельный расход топлива, тяговое усилие на всех передачах, максимальный крутящий момент на валу отбора мощности, длина тормозного пути, расход картерного масла, грузоподъемность, давление в гидравлической системе, и др.

Показатели надежности (как следует из определения) – характеризуют способность машины выполнять заданные функции в течение длительного (заданного) промежутка времени.

Основными составляющими понятия «надежность» являются следующие свойства машины: безотказность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость, формулировки определений которых будут приведены ниже.

Уровень надежности может оцениваться следующими показателями:

Наработка на первый отказ, наработка между дальнейшими отказами, продолжительность восстановления работоспособности после отказа, наработка до предельного стояния, количество отказов за период эксплуатации, наработка до списания машины.

Эргономические показатели – удобство в эксплуатации, комфортабельность, техника безопасности и т. п. Эргономические показатели улучшает наличие гидроусилителей рулевого управления, сервомеханизмов управления муфтами сцепления, пневматических усилителей тормозов, кондиционера, системы отопления кабины, шумо — и виброизоляции и т. п.

Эстетические показатели — внешний вид (форма, окраска, наличие

декоративных элементов, чистота и общее состояние).

Показатели приспособленности к транспортировке – трудоемкость,

Продолжительность и т. п. характеристики процесса перевода машины из транспортного в рабочее положение и наоборот.

Показатели унифицированности – степень взаимозаменяемости

деталей и отдельных узлов и агрегатов между машинами различных моделей или марок.

Патентно-правовые показатели – использование в конструкции

машины оригинальных узлов, механизмов, технических решений, запатентованных в процессе ее создания.

Экологические показатели – показатели, характеризующие уровень

влияния эксплуатации машины на окружающую среду: дымность выхлопных газов, удельное давление на почву, расход кислорода, воды, загрязнение почвы смазочными материалами, ядохимикатами и т. п.

Показатели безопасности – величина тормозного пути, свободного

хода рулевого колеса, наличие и совершенство сигнализации, устройств блокировки опасных воздействий (например устройство блокировки запуска двигателя при включенной передаче), уровень шума вибрации и т. п.

Уровень качества и надежности машины закладывается и обеспечивается на всех этапах ее проектирования и изготовления. В период эксплуатации машины, в большей или меньшей степени, может обеспечиваться сохранение этих свойств. В развернутой форме этапы и условия создания и сохранения качества и надежности, а так же уровень их влияния в процентном отношении показаны на схеме (см. следующую страницу).

Читайте также:  Какое свойство угля нефти природного газа

1.2. Термины и определения, характеризующие качество и надежность.

Понятия «Качество машин», «Надежность машин» наиболее полно раскрываются и характеризуются при помощи нижеуказанных терминов и определений.

Безотказность — свойство машины сохранять работоспособность при эксплуатации в течение определенного времени (наработки) без вынужденных перерывов. Показатели безотказности определяют опытным путем. Проводят наблюдение за группой машин и определяют: вероятность безотказной работы, среднюю наработку до отказа, интенсивность отказов, параметр потока отказов и наработку на отказ.

Схема влияния факторов проектирования, производства и эксплуатации на уровень надежности машин:

Долговечность — свойство машины (сборочной единицы) сохранять работоспособность с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонта до предельного состояния, указанного в нормативно-технической документации.

Физическая долговечность определяется сроком службы машины до ее предельно допустимого износа.

Моральная долговечность характеризует собой тот срок службы, достигнув который машина данной марки и данного технического оформления становится экономически невыгодной. Она обуславливается техническим ресурсом, а так же использованием при создании передовых научных разработок, технологий, и другими патентно-правовыми показателями.

Технико-экономическая долговечность определяет собой срок службы машины (промежуточный между физической и моральной долговечностью), за пределами которого проведение ремонта этой машины экономически нецелесообразно.

Количественно долговечность оценивается техническим ресурсом.

Ремонтопригодность — свойство машины (сборочной единицы) заключающееся в ее приспособленности к предупреждению, обнаружению и устранению Отказов, повреждений и неисправностей путем проведения технических обслуживаний и ремонтов.

Уровень ремонтопригодности машины может оцениваться по удельным значениям времени простоя, трудовым затратам и стоимости проводимых технических мероприятий.

Сохраняемость — свойство машины (сборочной единицы) непрерывно сохранять исправное и работоспособное состояние в течение эксплуатации и транспортировки.

Наработка — продолжительность или объем работы машины (сборочной единицы), измеряемая в моточасах, гектарах, условных эталонных гектарах, километрах пробега и других единицах.

Исправность — состояние машины (сборочной единицы), при котором она соответствует всем требованиям номативно-технической документации.

Неисправность — это несоответствие машины или ее отдельных частей хотя бы одному из требований, указанных в технической документации.

Повреждение – событие, заключающееся в нарушении исправности машины (сборочной единицы).

Работоспособность — состояние машины, при котором она способна выполнять функции в соответствии с требованиями нормативно-технической документации (мощность, сила тяги на крюке, грузоподъемность и т. п.).

Работоспособность может оценивается по технико-экономическим показателям, показателям технологичности, эргономическим показателям и др.

Отказ — событие, заключающееся в нарушении работоспособности машины (сборочной единицы).

Срок службы — календарная продолжительность использования новой или капитально отремонтированной машины от ее ввода в эксплуатацию до наступления предельного состояния (износа или разрушения).

Предельное состояние — это состояние, при котором дальнейшее применение объекта по назначению недопустимо или нецелесообразно. Причинами этому может быть невозможность безопасной работы или низкая эффективность эксплуатации, а также значительные затраты на ремонт.

Ресурс — наработка машины от начала отсчета основных показателей номинальных параметров новой или капитально отремонтированной машины до наступления предельных их значений, указанных в технических требованиях.

Остаточный ресурс — наработка машины (сборочной единицы) от последнего измерения основных параметров до достижения предельных их значений, указанных в технических требованиях.

Наиболее полно характеризуют надежность машины (сборочной единицы) комплексные Количественные показатели, на основании которых можно оценить целесообразность ее приобретения не только по ценовым, технологическим и т. п. показателям, но и по уровню расходов, связанных с техническим обслуживанием и ремонтом, а также с длительностью простоев по техническим причинам.

Применительно к сельскохозяйственным машинам и их сборочным единицам такими показателями надежности являются Коэффициенты технического использования и готовности.

Коэффициент технического использования (Ки) — это отношение времени работы машины или сборочной единицы за доремонтный или межремонтный период к сумме этого времени и времени всех простоев по техническим причинам за этот же период работы:

n

Кн = (∑ tc / tс + tо + tэ + tр) / N

i =1

Где NЧисло машин;

tс— суммарное время работы 1-ой машины за ее доремонтный или

межремонтный период;

tо, tэ и tр — соответственно суммарное время простоев i-ой машины при проведении технических обслуживаний, устранении эксплуатационных отказов, ремонтов за доремонтный или межремонтный период.

Коэффициент технического использования позволяет оценить в процентах или долях единицы суммарную длительность вынужденных простоев машины в процессе ее эксплуатации. Применительно к тракторам, сельскохозяйственным машинам и их сборочным единицам Ки колеблется в пределах 0,6…0,8, что свидетельствует о низком уровне ремонтопригодности этих машин.

Коэффициент готовности (Кг) — это отношение времени работы машины (сборочной единицы) за доремонтный или межремонтный период к сумме этого времени и времени простоев для устранения эксплуатационных отказов за этот же период работы:

n

Кг = (∑ tc / tс tэ) / N

i =1

Коэффициент готовности определяет среднее количество работо-способных машин в отрезок времени между их ремонтами. Значение этого коэффициента для тех же машин 0,7…0,9.

Коэффициенты Ки и Кг характеризует не только уровень надежности, но и организацию ее технического обслуживания и ремонта.

Уменьшить простои машин при проведении технических обслуживаний и плановых ремонтов, а так же при устранении эксплуатационных отказов и, тем самым, повысить коэффициенты Ки и Кг можно за счет совершенствования организации и технического обеспечения ремонтно-обслуживающих работ.

Для этого необходимо:

— подобрать и подготовить (обучить) ремонтно-технический персонал

(инженеры, мастера-наладчики, слесари различных специальностей, токари, сварщики, кузнецы и др.);

— создать достаточную материальную базу в виде оснащенных необходимым оборудованием мастерских, пунктов технического обслуживания и т. п.;

— обеспечить бесперебойное снабжение запасными частями и материалами;

— обеспечить действие планово-предупредительной системы технического обслуживания и ремонта.

Решение перечисленных задач должно совершенствоваться по мере развития системы предприятий технического сервиса.

Источник