Файл: Паньков, Н. П. Надежность автомобильной техники ЧЗХР.pdf

ВОЕННАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА АКАДЕМИЯ ТЫЛА И ТРАНСПОРТА

Н. П. ПАНЬКОВ

НАДЕЖНОСТЬ

АВТОМОБИЛЬНОЙ

ТЕХНИКИ

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Л е н и н г р а д

1973

ВОЕННАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА АКАДЕМИЯ ТЫЛА И ТРАНСПОРТА

Н. П. ПАНЬКОВ,

профессор, доктор технических наук, полковник-инженер

НАДЕЖНОСТЬ

АВТОМОБИЛЬНОЙ

ТЕХНИКИ

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Л е н и н г р а д

1973

Учебное пособие «Надежность автомобильной техники» раз­

го и заочного обучения по специальности автотракторного факуль­ тета. Пособие может быть использовано слушателями академиче­ ских курсов, офицерами научно-исследовательских учреждений» а также курсантами высших автомобилных командных училищ. Не­ которые разделы учебного пособия могут быть использованы офи­ церами автотракторной службы частей и соединений при решении практических вопросов.

Учитывая, что учебное пособие по вопросам надежности авто­ мобильной техники создается впервые, автор с благодарностью примет все замечания и пожелания, направленные на его улучше­ ние

Учебное пособие утвердил 28 декабря 1973 г. начальник академии доцент генерал-полковник К. Н. Абрамов.

Редактор Андрианов В. В.

ВВЕДЕНИЕ

Надежность автомобильной техники как наука начала скла­ дываться в 60-е годы нашего столетия.

Академик А. И. Берг в 1964 г. указывал, что « ...и з всех во­ просов технического прогресса самым важным вопросом стано­ вится сейчас проблема надежности» *. Он считает надежность важ­ нейшим, наиболее общим показателем качества любого техниче­ ского устройства, синтезирующим множество других показателей. Поэтому в самом общем виде под надежностью изделия принято понимать способность его сохранять качество при определенных условиях эксплуатации. Очень часто надежность трактуется как качество, развернутое во времени.

Таким образом, понятия «надежность» и «качество» неотдели­ мы друг от друга. Не может быть надежной машины, если она со­ держит некачественные элементы.

В Директивах XXIV съезда КПСС по пятилетнему .плацу раз­ вития народного хозяйства СССР на 1971 —1975 гг. поставлены за­ дачи повышения качества машин, как первоочередные для маши­ ностроения.

Надежность машин — категория технико-экономическая. Обес­ печение ее переплетается с такими проблемами, как воспитание работников, занятых производством и применением машин **

Появление науки о надежности машин обусловлено следую­ щими 'Основными причинами.

1. Непрерывно увеличивающимся ростом расходов на поддер­ жание парка машин в работоспособном состоянии.

Так, .например, затраты на техническое обслуживание и ре­ монт автомобилей в народном хозяйстве превышают 1 млрд, руб., сельскохозяйственной техники — 2 млрд. руб.

На техническое обслуживание и ремонт грузовых автомоби­

3

лей средней грузоподъемности ежегодно расходуется 700—800 нормо-часов, а для автобусов средней вместимости — 2000—3000 нормо-часо'в.

За амортизационный пробег расходы на техническое обслужива­ ние и ремонт соответственно составляют 5—5,5 и 14—16 тыс. руб.*

Таким образом, плата за невысокую надежность автомобилей огромна. Расчеты показывают, что поддержание технического со­ стояния грузового автомобиля за полный срок его службы тре­ бует затрат, превышающих затраты на изготовление нового авто­ мобиля по труду в 60 раз и но денежным затратам — в 7 раз.

Отмеченная тенденция характерна не только для отечествен­ ного автомобильного транспорта, она носит всеобщий характер. Так, например, в США годовой рынок по ремонту автомобилей имеет оборот более 9 млрд, долларов с ежегодным ростом

в400 млн. долларов. **

Кэтому необходимо добавить, что несмотря на огромные материальные и трудовые затраты, использование подвижного состава характеризуется низким коэффициентом технической го­

Перед работниками автомобильного транспорта и автомобиль­ ной промышленности водникла исключительной важности задача сокращения транспортных издержек за счет повышения надеж­ ности автомобилей, сокращения удельных затрат на их техниче­ ское обслуживание и ремонт.

*Кузнецов Е. С. «.Исследование эксплуатационной надежности автомоби­ ля», 1969.

**Автомобильная промышленность, № 1, 1967.

4

2. Революция ’в военном деле привела к появлению сложных машин, включающих механические, электрические, гидравличе­ ские, пневматические и пидроиневматические системы. Так, на­ пример, современный трехосный армейский автомобиль высокой проходимости имеет до 5000 деталей.

Из опыта известно, чем сложнее машина, там больше надо прилагать усилий для обеспечения ее надежности.

В военных условиях недостаточная надежность автомобильной техники может привести к невыполнению в срок заданий коман­ дования, к значительному увеличению штатов подразделений об­ служивания и ремонта, к усложнению снабжения автотрактор­ ным имуществом, к увеличению длины колонны и снижению ее подвижности.

По этой причине обеспечение высокой надежности автомо­ бильной техники должно рассматриваться как важнейшее усло­ вие обеспечения боевой готовности войск.

3. Современный период развития автомобильной техники связан с непрерывным форсированием машин по передаваемым мощностям, оборотам, скоростям движения рабочих органов.. Одновременно с этим уменьшается удельный вес и объем (на еди­ ницу мощности) элементов машин. Сравнение литровой мощно­

Форсирование машин предопределяет возрастание механиче-- ской, тепловой, электрической и другой напряженности узлов, агрегатов и деталей их. Это обстоятельство требует находить все новые и новые пути обеспечения их надежности.

4. Вынужденная остановка современных сложных высокопро­ изводительных машин приводит к серьезным последствиям. Со­ вершенно понятно, что осечку артиллерийского снаряда нельзя сравнить по последствиям с отказом ракеты при запуске или от­ каз одиночного станка нельзя сравнить с отказом станка автома­ тической поточной линии, приводящей к прекращению работы всей линии.

Если экскаватор 40-х подов заменял труд 20 рабочих, то со­ временный шагающий экскаватор имеет часовую производитель­ ность, соответствующую производительности 30 тыс. рабочих. Обеспечение непрерывной работы такого экскаватора без вынуж­ денных остановок —главное условие резкого повышения произ­ водительности труда.

Из приведенных примеров следует, что требования к надеж­ ности современных машин значительно возросли. Это .обстоятель­ ство потребовало разработки научных методов обеспечения на­ дежности, т. е. теории надежности.

Таким образом, теория надежности явилась следствием про­ блемы, возникшей к середине нашего столетия, суть которой со­

5

стоит ® том, как сохранить основные показатели -машин в допу­ стимых пределах на протяжении всего заданного срока ее

службы.

Теория надежіности — молодая, бурно прогрессирующая, хотя и неполностью сформировавшаяся наука. Она определяет законо­ мерности возникновения отказов, критерии и количественные ха­ рактеристики оценки надежности, методы анализа надежности и способы ее повышения, методы испытания автомобилей на на­ дежность, а также научные методы их эксплуатации и ремонта. Структурная схема надежности как системы представлена на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Структурная схема системы, обеспечивающей надежность автомобиля.

При разработке теории надежности автомобильного транспор­ та необходимо рассматривать подсистемы:

—водитель — автомобиль;

—водитель —-автомобиль —предотвращаемые отказы — тех­ ническое обслуживание;

— водитель — автомобиль—інепредотвращаемые -отказы — ремонт.

При исследовании последних двух подсистем необходимо рас­ сматривать, с одной стороны, поток отказов (причины их появле­ ния и возможные масштабы), а с другой — потоки технического обслуживания и ремонта, как меры, предотвращающие или устра­ няющие появление отказов.

В связи с тем, что техническая готовность автомобилей является результирующей мероприятий, осуществляемых в различной сте­ пени при проектировании и производстве автомобилей, использо­ вании, обслуживании и ремонте их, необходимо рассмотреть си­ стему, составными частями которой являются: производство— использование —техническое обслуживание и ремонт автомоби­ лей. Общий элемент всех этих подсистем — автомобиль, который является объектом -формирования отказав и объектом, где осуще­ ствляется предупреждение и устранение их. При производстве

6

автомобилей обычно выполняются работы, связанные с уменьше­ нием потока отказов за счет улучшения параметров безотказно­ сти и сохраняемости узлов и агрегатов автомобиля, а также ра­ боты, связанные е лучшей .приспособляемостью их конструкции к выполнению операций технического обслуживания и ремонта,

В процессе использования автомобилей формируется поток отказов, которому противопоставляется поток технических обслуживаний и ремонтов. И в зависимости от соотношения интенсив­ ности этих потоков автомобиль может находиться в исправном или неисправном состоянии.

Таким образом, при решении вопросов .повышения технической готовности 'автомобилей необходимо из множества вопросов вы­ делить такие, .которые формируют, с одной стороны, поток отка­ зов, а с другой — поток технических обслуживаний и ремонтов.

Случайный характер процессов возникновения отказов позво­ ляет заключить, что математическим аппаратом познания их мо­ жет быть теория вероятностей н математическая статистика. Вместе с этим следует отметить, что теория надежности является самостоятельной технической наукой, а не разделом математики, что круг решаемых ею задач значительно шире того, что решает­ ся при помощи теории вероятностей. Академик Б. В. Гнеденко на Первой Всесоюзной конференции по надежности отмечал: « ... как ни важны м.а:тематические методы в теории надежности, необхо­ димо все же подчеркнуть их (подчиненное положение... Поэтому важно создание такой теории надежности, в которой математи­ ческие методы сочетались бы с физико-химическими исследова­ ниями, инженерными замыслами, конструктивным воплощением».

За последнее время у нас появилось много книг и статей по вопросам надежности.

Первые отечественные работы по теории надежности В. И. Си­ дорова, Е. С. Сотскова, А. М. Половко, Н. А. Романова, П. А. Чукреева, Г. В. Дружинина, И. М. Маликова и других относятся,

восновном, к элементам и устройствам радиотехники.

Впоследующем отдельные вопросы надежности и долговечно­ сти деталей и машин нашли отражение в работах Н. Г. Бруевича. Р. В. Ротенберга, В. И. Казарцева, Р. В. Кугеля, В. Н. Трейера, Н. Г. Домбровскаго, А. И. Селиванова, В. П. Попова, В. А. Шад-

ричева, Д. Н. Решетова, А. С. Проникав а, Г. М. Яковлева, К. И. Чудакова, X. Б. Кордонокого, Н. Я- Говорущенко, Я. И. Несвіпского, Н. А. Бухарина и других.

Значительная часть математических вопросов надежности по­ мещена в работах Я. Б. Шора, Б. В. Гнеденко, А. Д. Соловьева, Ю. К. Беляева, П. П. Месяцева, А. М. Длина, И. В. ДунинаБарковіского, М. В. Смирнова, Е. С. Вентцель.

Из зарубежных авторов следует отметить Д. Ллойда, М. Ли­ пова, И. Базовокого, Дж. Сандлера, Р. Хевиленда, работы кото­ рых известны в Советском Союзе специалистам, работающим в области надежности.

7