ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.10.2024
Просмотров: 57
Скачиваний: 0
5. Стратегии обеспечения работоспособности
5.1. Виды стратегий
Для обеспечения работоспособности автомобиля и парков применяют три стратегии, характеристики которых приведены в таблице 5.1.
Таблица 5.1 Стратегии обеспечения работоспособности
|
№ |
Название |
Характеристика |
Вид работ, обеспечивающих реализацию стратегии |
|
I |
Поддержание заданного уровня (интервала) работоспособности |
Выполнение работ в плановом порядке (плановая) |
ТО |
|
II |
Восстановление утраченной работоспособности |
Выполнение работ по мере возникновения или выявления отказов (случайная) |
Ремонт |
|
III |
Комбинация I и II стратегий |
Включает в себя элементы I и II стратегий |
ТО и ремонт |
Рассмотрим содержание и взаимоотношения этих стратегий на примере элемента с постепенным изменением параметра технического состояния – тормозного механизма (рис. 5.1). Конструктивным параметром Y (при прочих равных условиях) этого механизма является зазор между тормозными накладками и барабаном (диском).
Одним из диагностических параметров (наряду с тормозной силой, замедлением и др.) является тормозной путь SТ, предельно допустимое значение которого SТПД регламентировано (ГОСТ Р 51709-2001, правила дорожного движения). При торможении автомобиля сопрягаемые детали (тормозные накладки - диск, барабан) изнашиваются, зазор возрастает (кривая 1, рис.5.1), а тормозной путь (кривая 2) увеличивается. Переход за предельное значение конструктивного параметра YП определяемого конструкцией изделия, вызывает отказ тормозного механизма и автомобиля, внешним проявлением которого является резкое возрастание тормозного пути (при этом резко увеличивается вероятность дорожно-транспортного происшествия). С тем чтобы предупредить (профилактировать) это событие, необходимо до его наступления, т.е. при наработке lТО < lР, «вернуть» механизм в исходное (АD: YПД → YН) или близкое к нему (АЕ: YПД →Y’Н) состояние, уменьшив методами регулирования зазор между накладками и барабаном (диском) на величину Δ = YПД – YН (или Δ' = YПД – Y'Н). Далее, этот процесс предупреждения отказа (I стратегия) может продолжаться в зависимости от конструкции механизма многократно и является типичным примером профилактики, т.е. технического обслуживания, а lТО - периодичностью. В саморегулирующихся механизмах это происходит также с определенной периодичностью, но автоматически. Разница YП -YПД (предотказная зона) необходима, чтобы свести возможность (вероятность) отказа из-за неучтенных или неизвестных факторов (разные условия эксплуатации, качество материала, режимы эксплуатации) к минимуму. При этом величина Δl = lР - lТО определяет запас ресурса при принятой периодичности технического обслуживания lТО.
При увеличении Δl (сокращении lТО) растут безопасность работы механизма и одновременно затраты на саму профилактику, которую приходится проводить чаще. Увеличение периодичности ТО (lТО) сокращает затраты на техническое обслуживание (производится реже), но одновременно увеличивает риск отказа, т.е. наступления события Y > YП и связанные с ним затраты (дорожно-транспортное происшествие, нарушение транспортного процесса, компенсация ущерба и др.). Поэтому важнейшим в поддержании работоспособности изделия является определение рациональной периодичности lТО.
IiРис. 5.1. Схема изменения и восстановления технического состояния
Если известна интенсивность изменения параметра технического состояния а (из наблюдений, опыта, технической документации), то среднюю величину ресурса lР или периодичности ТО lТО можно рассчитать по формулам:
;
(5.1)
.
(5.2)
Подобная схема типична для изделий и материалов с монотонным изменением параметров технического состояния. Такие изделия или элементы называются стареющими.
При каждом цикле профилактики происходит полная (Δ) или частичная (Δ') компенсация износа сопряженных деталей, фактические размеры (например, толщина тормозного диска) которых все больше отклоняются от номинальных. В итоге, наступает новое предельное состояние изделия, при котором работоспособность не может быть обеспечена профилактическими методами. Требуется восстановление утраченной работоспособности, которое осуществляется ремонтом или заменой (II стратегия). В рассматриваемом примере – это замена тормозных накладок и колодок в сборе (или раздельно) с тормозными барабанами (дисками) в зависимости от технического состояния последних. Наработка до этого состояния называется ресурсом до ремонта LР или полным ресурсом до замены La.
Стратегия I целесообразна в период установившегося режима работы автомобиля (второй период) (см. рис. 3.1). Однако она также может быть использована для поддержания автомобиля в работоспособном состоянии и в начальный период его эксплуатации.
Стратегия I предполагает выполнение всех необходимых профилактических и ремонтных работ при плановом выполнении ТО автомобиля. Работы, необходимые автомобилю для обеспечения достаточного уровня его безотказной работы между плановыми ТО, устанавливаются всей системой диагностирования и контроля. Периодичность плановых воздействий определяется по требуемому уровню вероятности безотказной работы автомобиля (см. разд. 6).
Стратегия II предусматривает выполнение как ремонтных, так и профилактических воздействий по потребности в случайное, не запланированное заранее время. Уточнение объемов технических воздействий по устранению самопроявившихся отказов и контроль качества выполнения работ могут осуществляться при диагностировании автомобиля.
Выполнение технических воздействий по случайной стратегии предпочтительно для автомобилей в период интенсивного их изнашивания (третий период эксплуатации) (см. рис. 3.1). В этот период выполнение плановых профилактических работ на автомобилях не обеспечивает достаточного уровня вероятности их безотказной работы между плановыми воздействиями из-за невозможности в плановом порядке менять возрастающую частоту технических воздействий в то время, когда закономерности изменения характеристик надежности малодостоверны и практически не исследованы.
Стратегия III (смешанная) обладает элементами и той, и другой из рассмотренных ранее стратегий. Смешанная стратегия лежит в основе построения существующей планово-предупредительной системы технического обслуживания и ремонта автомобилей. Организация работ по этой стратегии соответствует рекомендациям, изложенным в Положении по техническому обслуживанию и ремонту подвижного состава автомобильного транспорта.
Рис. 5.2. График изменения коэффициента технической готовности αТ в процессе эксплуатации при различных стратегиях технических воздействий: αTI, αТIII, αТII – коэффициенты технической готовности при плановой, смешанной и случайной стратегиях технических воздействий соответственно
Рис. 5.3. График изменения затрат на ТО и ТР автомобилей в зависимости от пробега L в процессе их эксплуатации при различных стратегиях технических воздействий: СII, СIII, СI – затраты на ТО и ТР автомобилей при случайной, смешанной и плановой стратегиях технических воздействий соответственно
Из трех указанных стратегий технических воздействий более эффективной является плановая стратегия I. Однако следует учитывать, что плановая стратегия предусматривает проведение большого объема диагностических работ, выявление и устранение неисправностей в процессе проведения профилактических работ, что не всегда возможно обеспечить на практике из-за низкой разрешающей способности диагностирования или отсутствия необходимого диагностического оборудования. Поэтому при производстве технического обслуживания и ремонта автомобилей плановая стратегия используется для выполнения регламентных работ, а случайная стратегия – для устранения самопроявившихся и выявленных поломок и неисправностей.