Техническая эксплуатация автомобилей Основы обеспечения (стр. 19 из 31)
7. Как может быть сформирован оптимальный склад запасных частей С минимальной стоимостью и максимальной безотказностью склада?
8. На основании чего могут быть определены оптимальные нормы запасных частей, хранимых на СТО?
ГЛАВА 8
ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ
ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ АВТОМОБИЛЕЙ
8.1. Общие принципы разработки режимов технического обслуживания автомобилей
Существуют два способа обеспечения работоспособности автомобилей в процессе их эксплуатации:
восстановление работоспособности после наступления отказа —
текущий ремонт (ТР); поддержание работоспособности путем планово-предупреди-
тельных воздействий — техническое обслуживание.
К техническому обслуживанию относят также уборочно-моечные работы по поддержанию внешнего вида и комфорта автомобилей.
особенностей и условий работымеханизмов и материаловАнализ конструктивных и неисправностей, возникающихпри работе автомобиляАнализ отказов
Классификация объектов Классификация воздействия видов воздействия
Выбор типичных объектов и видов воздействий I Определение периодичности ТО I
Группировка операций Определение вероятности по вилам ТО выполнения работ после
контроля
_________________________________
Определение
поелсдовател ьности Определение Определение выполнения работ трудоемкости операций, подлежащих
операций ТО корректированию
Режимы ТО
Рис. 8.1. Структурная схема разработки режимов ТО
142
Основными исходными данными построения системы ТО автомобилей являются:
предназначение автомобиля (спортивный автомобиль должен обслуживаться не так, как представительский; транспортный — не так, как военный);
условия эксплуатации автомобиля (климатические, дорожные и т.п.);
уровень исходной надежности и качества; организационно-технические ограничения (бессмысленно рекомендовать выполнение технологических операций ТО при отсутствии требуемого для них оборудования и т.п.).
Основной задачей при формировании системы ТО является разработка оптимальных режимов, т.е. определение требуемого перечня и последовательности операций ТО, оптимальной периодичности их выполнения с учетом конкретных условий эксплуатации автомобиля.
Общую последовательность разработки режимов ТО для новой модели автомобиля можно представить схемой, показанной на рис. 8.1.
Разработка режимов ТО предполагает владение обширными знаниями по конструкции автомобилей, условиям их эксплуатации, технологии выполнения работ по смазке, регулировке и ремонту агрегатов и систем автомобилей, конструкции технологического оборудования и многому другому. Специфическим вопросом ТЭА является выбор периодичности ТО.
8.2. Определение периодичности технического обслуживания автомобилей
8.2.1. Характеристика используемых методов определения периодичности технического обслуживания
Определение периодичности плановых технических воздействий на автомобиль с целью предотвращения и отдаления моментов возникновения отказов и неисправностей его агрегатов и систем является важным этапом разработки режимов ТО. Можно выделить следующие методы определения периодичности ТО:
аналогий и уточнений; визуально-диагностический;
определения периодичности ТО по допустимому уровню без-
отказности;
технико-экономический.
Метод аналогий и уточнений — применение нормативов ТО с автомобилей-прототипов (аналогов). Этот метод базируется на аксиоме о полезности учебы на ошибках других, но во многих слу-
143
чаях лот метод может давать существенныеЩЁибки. Например, в схожих по конструкции двигателях могут использоваться масла, произведенные из разной нефти; периодичность замены масла в этом случае не обязательно должна быть одинаковой. Кроме того, мы не всегда можем быть уверены, что режимы обслуживания автомобиля-прототипа являются оптимальными.
Визуально-диагностический метод — периодичность ТО определяется на основе внешнего осмотра или диагностики (долив масла, моечные операции, крепежные операции и т.п.). Этот метод приемлем только для легко и постоянно наблюдаемых объектов.
Метод определения периодичности ТО по допустимому уровню безотказности может быть применен при известных законах распределения вероятностей наработки до отказа обслуживаемой системы. Например, при уменьшении зазора до нулевого значения возникает необходимость регулировки теплового зазора в газораспределительном механизме (ГРМ). Наработка до этого момента зависит от интенсивности изменения зазора в процессе эксплуатации и является случайной величиной, распределенной по некоторому закону, показанному на рис. 8.2.
При выбранном значении хто существует некоторая вероятию ность F = \ f(x)dx отказа ГРМ (уменьшения зазора до нулевого о значения), а вероятность безотказной работы R = I - F. Принято считать, что безотказность систем автомобиля, отвечающих за его безопасность, должна быть не менее 0,95, а всех остальных систем — 0,8. Задаваясь требуемой безотказностью, по кривой закона распределения вероятностей всегда можно найти требуемую периодичность ТО. Можно заметить, что выбор величины безотказности во многом субъективен, и метод не учитывает многих весьма существенных других условий эксплуатации автомобиля.
I i чнико-зкоШмнческий метод основан на минимизации суммарных затрат на техническое обслуживание и ремонт автомобиля. Затраты на ТО Сто и ремонт Ср для установленной технологии выполнения работ являются некоторыми постоянными величинами. Периодичность ТО хто является искомой величиной, а ресурс обслуживаемого агрегата хрявляется некоторой функцией периодичности ТО (чем реже будет производиться ТО агрегата, тем меньше будет его ресурс). Характер изменения удельных зат-
С С рат Сто = —— иС^ = — показан на рис. 8.3.
*то хр
По минимуму суммарных удельных затрат сх = С|0+ Q можно найти оптимальную периодичность ТО Ху0т, обеспечивающую минимальные издержки на обслуживание и ремонт автомобиля. Аналитически оптимальную периодичность ТО можно найти как
экстремум целевой функции суммарных затрат из условия -—- = 0. d*ro Конкретный расчет оптимальной периодичности ТО зависит от особенностей обслуживаемой системы. Можно считать, что автомобиль состоит из основных и вспомогательных систем. Основные системы обеспечивают выполнение автомобилем своих функций как транспортного средства (колеса, подвеска, двигатель, трансмиссия и т.п.), а вспомогательные — условия нормального функционирования основных систем (смазка, фильтры и т. п.). При ТО воздействуют, главным образом, на вспомогательные системы, которые по своему влиянию на безотказность автомобиля можно
разделить на параллельно или последовательно включенные (по аналогии с елочной гирляндой).
Вспомогательные системы, при отказе которых автомобиль не теряет работоспособности, но начинает быстрее ухудшать свои
Зазор в ГРМ*
Рис. 8.2. Определение периодичности ТО, обеспечивающей требуемый уровень безотказности обслуживаемой системы
144
Рис. 8.3. Определение периодичности ТО по минимуму суммарных затрат эксплуатационные показатели, можно считгИ^включенными параллельно. Вспомогательные системы, при отказе которых автомобиль тоже отказывает, можно считать последовательно включенными. По мере работы автомобиля вспомогательные системы могут менять свои характеристики постепенно (плавно) или скачкообразно (дискретно).
Предложенная классификация вспомогательных систем позволяет получить три расчетные формулы, с помощью которых можно определять оптимальную периодичность ТО многих реальных систем автомобиля.
8.2.2. Определение периодичности технического обслуживания параллельно включенных вспомогательных систем, плавно меняющих свои характеристики
Рассмотрим в качестве примера определение периодичности замены масла в двигателе [28]. По мере работы двигателя смазочные свойства залитого в картер масла постепенно ухудшаются, что приводит к увеличению интенсивности износа деталей двигателя. Выразим величину износа формулой /= ахь, где х — наработка автомобиля (масла); a, b — эмпирические коэффициенты. Если заменять масло через хто километров, то при каждой замене характер нарастания износа будет повторяться (следует понимать, что это только более или менее удачная модель реально протекающего процесса) в соответствии с рис. 8.4.
Согласно технико-экономическому методу определения пери-
С С
одичности ТО, целевая функция удельных затрат С£= ——+ —-.
*то хр
Определим неизвестный нам ресурс двигателя из следующих со-
| / | f | |||||
| lip | ^У | |||||
| < | ||||||
| х то | х Л 1П > | X р х | ||||
*