Улучшение качества промышленной продукции, повышение ее надежности и экономичности являются наиболее актуальными проблемами современного производства техники, в частности автомобильной.
Вторая половина XX в. характеризуется появлением машин и систем высокой конструктивной сложности, в процессе эксплуатации которых увеличивается количество отказов. Рассмотрение основных свойств машины, таких как качество, эффективность, безопасность, невозможно без оценки изначального свойства любой системы — надежности.
Объединение усилий ученых и инженеров разных отраслей позволило выработать единый подход к оценке надежности в технике. В 1967 г. появился первый стандарт «Надежность в технике. Термины и определения», что в дальнейшем предопределило массовый выпуск стандартов по надежности технических систем.
Основополагающим понятием высокого уровня продукции является понятие «качество».
Качество — совокупность свойств и характеристик продукции, которые обеспечивают ее способность удовлетворять обусловленные или предполагаемые потребности.
При этом под продукцией понимаются объекты, надежность которых изучается. Рассматриваемые далее понятия, определения и формулы для расчета имеют отношение к теории надежности всех технических систем, однако основным объектом здесь являются автомобильные конструкции и процессы, связанные с обеспечением их работоспособности в эксплуатации.
Рис. 3.7. Составные части качества
|
На рис. 3.7 представлены составные части качества, базовым элементом которого является надежность. Для оценки надежности используются свойства, характеризуемые параметрами, числовые значения которых являются показателями.
Надежность — это способность объекта (изделия) выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах.
Основным в надежности является понятие «отказ».
Отказ — событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния объекта. Как правило, это связано с прекращением его работы. Иногда незначительный отказ, не снижающий функциональные возможности объекта, называют дефектом (неисправностью).
На практике при оценке надежности объекта любое нарушение работоспособности (мешающее выполнению работы или снижающее производительность) засчитывается как отказ. Классификация отказов приведена на рис. 3.8.
Понятие «работоспособность» полностью отражает смысл надежности. Работоспособность — это состояние объекта, при котором он выполняет заданные функции с заданными характеристиками.
Важным в теории надежности является термин «наработка». Наработка — продолжительность или объем работы, выполненной машиной (циклы, обороты, часы, гектары, кубометры, километры). Вид наработки зависит от характера выполняемой машиной работы.
В математике наработка обозначается индексом х. В надежности наработка в общем виде обозначается через t. На автомобильном транспорте наработка — пробег обозначается 1, а единица его измерении — тыс. км.
Математический аппарат в надежности отличается при оценке невосстанавливаемых или восстанавливаемых объектов.
Невосстанавливаемый объект — объект, восстановительный ремонт которого технически невозможен или экономически нецелесообразен. К ним относятся резинотехнические изделия, лампочки, амортизаторы и т.д
Восстанавливаемый объект — объект, восстановительный ремонт которого технически возможен или экономически целесообразен. К ним относятся агрегаты, механизмы и приборы автомобиля.
Структуры надежности (рис. 3.9). Надежность включает в себя четыре основных свойства: безотказность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость.
Свойство безотказности.
Безотказностью называется свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или некоторой наработки.
Для сбора информации о надежности существует два основных метода: последовательные наблюдения и разовые обследования.
|
Последовательные наблюдения — это метод сбора информации по надежности группы объектов от начала их эксплуатации до предельного состояния.
Оценка дается как для невосстанавливаемых, так и для восстанавливаемых объектов.
По каждому автомобилю фиксируются наработка до первого, второго... отказов и затраты по всем агрегатам, механизмам, узлам, деталям, входящим в конструкцию автомобиля. Это позволяет производить оценку надежности объектов как невосстанавливаемых. При суммировании исходной информации можно давать оценку объектов как восстанавливаемых.
Разовые обследования — это метод сбора информации по надежности групп разновозрастных (с разной наработкой с начала эксплуатации) объектов за короткий промежуток времени (месяц, два, три). При этом проводится оценка объектов как восстанавливаемых.
Свойство долговечности.
Долговечностью называется свойство объекта сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе ТО и ремонта.
Свойство ремонтопригодности.
Ремонтопригодность — это свойство объекта, заключающееся в приспособленности к обнаружению и предупреждению причин возникновения отказов, а также восстановлению работоспособного состояния объекта путем проведения ТО и ремонта.
Свойство сохраняемости.
Сохраняемость — это свойство объекта сохранять значения показателей безотказности, долговечности и ремонтопригодности в процессе хранения и транспортирования.