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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 22.10.2024

Просмотров: 77

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

— установка на передние колеса специальных металлических колец, облегчающих управление автомобилем при внезапном

разрыве шины;

— установка усилителя в рулевом приводе параллельно руч­ ному управлению позволяет водителю удерживать машину в пре­ делах дорожного полотна при внезапном разрыве шины передне­ го колеса.

На рис. 5.5 приведена схема повышения безотказности руле-

Рис. 5.5. Схема повышения безотказности рулевого управ­ ления:

І —рулевой механизм; 2—механический привод трапеции; 3 —муфта свобод­ ного хода; 4 — насос; 5—усилитель; б—рулевая трапеция.

©ого управления, из (которой следует, что усилитель включен па- 'раллельно механическому приводу трапеции. Поэтому передача усилия от рулевого механизма / на трапецию 6' может осущест­ вляться как при работающем, так и неработающем усилителе. Из приведенной схемы также следует, что для повышения безот­ казности работы усилителя предусмотрены два насоса, из кото­

рых один имеет привод

от двигателя,

а

другой — от

колеса, что

 

 

 

обеспечивает

 

безотказ-

~

I

 

ную

работу

 

усилителя

 

 

 

даже при

неработающем

 

 

 

двигателе. Последнее осо­

 

 

 

бенно важно при движе­

 

 

 

нии

автомобилей

в горах

 

 

 

и

на

затяжных

спусках.

 

 

 

 

Резервирование стало

 

 

 

неотъемлемой

составной

 

 

 

частью тормозных

систем

 

 

 

автомобилей.

 

 

автомо­

 

 

 

 

Многие

годы

Рис. 5.6. Схема повышения безотказной

били

снабжаются

двумя

работы тормозов с механическим

при­

независимо

 

действующи­

водом:

 

 

ми тормозными

система­

1 —ножной тормоз; 2—ручной тормоз.

 

На рис. 5.6 представлена схема

 

ми — ножной

и

ручной.

повышения

безотказной

работы

тормозов с механическим приводом

у

автомобилей,

выпускав­

шихся в довоенные годы.

 

 

 

 

 

 

 

 

126



В послевоенные годы идея резервирования в тормозных си­ стемах получила свое дальнейшее развитие. На рис. 5.7 показана

схема включения элементов тормозной системы

при

наличии

центрального

тормоза,

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

на

рис.

5.8

представле­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

на схема, которая вклю­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

чает три независимые па­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

раллельно

включенные

си­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стемы тормозов: ножную,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ручную

и

дополнительную.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В свою очередь ножная си­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стема выполнена с резерви­

Рис. 5.7.

Схема

включения

 

элементов

рованием,

что предупрежда­

 

тормозной системы грузового автомоби­

ет

полный

отказ

основной

ля

послевоенного

выпуска:

 

тормозной

системы при вне­

/ —главный

цилиндр; 2

и

3 — н о ж н ы е

тормоза

передних и задних колес; 4 —ручной

тормоз; 5—

запных отказах ряда ее эле­

 

трансмиссия.

 

 

 

 

 

ментов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отмеченные

схемы

находят уже

практическое

применение.

 

За рубежом, например, на автомобилях большой грузоподъем­

ности и

автобусах

помимо ручного и ножного

тормозов

устанав­

 

 

 

 

 

 

 

 

ливается

 

третий

резерв­

 

 

 

 

 

 

 

 

ный тормоз в виде фрик­

 

 

 

 

 

 

 

 

ционного диска с жидко­

 

 

 

 

 

 

 

 

стным

охлаждением.

аз-

 

 

 

 

 

 

 

 

На

отечественных

 

 

 

 

 

 

 

 

томобилях

 

Урал-375

и

 

 

 

 

 

 

 

 

Урал-377 применен раз­

 

 

 

 

 

 

 

 

дельный

привод

тормо­

 

 

 

 

 

 

 

 

зов:

один

 

привод — на

 

 

 

 

 

 

 

 

передний

и средний

мо­

 

 

 

 

 

 

 

 

сты

и

другой

привод —

 

 

 

 

 

 

 

 

на

задний

мост.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В 1966 г. в США был

 

 

 

 

 

 

 

 

принят закон, по которо­

 

Рис.

5.8. Схема независимой параллель­

му все автомобили, вы­

 

пускаемые

 

промышлен­

 

но включенной системы тормозов:

ностью

 

США,

должны

 

/ —Главный цилиндр;

2 и

3 —ножные тормоза

 

 

передних и задних колес*, ‘/ —ручной

тормоз; «5—

иметь раздельный привод

 

трансмиссия; 6

и 7—основной и дополнительный

тормозов

 

на

передние и

 

усилители; 3—механический

привод;

9 — привод;

 

 

 

 

 

/0-замедлите.гь.

 

задние

колеса.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аналогичное требование должно быть предъявлено всем авто­

мобилям, .выпускаемым и в нашей стране.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тормозную систему с раздельным тормозным приводом к пе­

редним

и

задним

колесам

следует

рассматривать

как

систему

с нагруженным резервом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Эффект от введения резервирования удобно учитывать коэф­

фициентом изменения безотказности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

127


 

 

 

 

 

 

 

I - P p

 

 

(5.9)

 

 

 

 

 

 

 

1 - P 6v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

Яр — вероятность безотказной

работы при наличии резерви­

 

рования;

 

 

 

 

 

 

работы

без

резервирования.

 

Ябр — вероятность безотказной

 

Определим,

какое

увеличение

безотказности

даст

переход от

■схемы «а» к

схеме

«в»

(рис.

5.2).

Примем Ртп— 0,9

и Ят =0,7.

По формулам

 

Р

— Р

Р4

Р4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

1

б р

'

1 ГЦ ‘

П К 1 г ,

 

 

(5.10)

 

 

 

Рр =

1 - ( 1 - Я гцЯ2т)2

 

 

 

 

находим Ябр = 0,215 и Яр =

0,69

и после

этого

определяем

коэффициент

изменения безотказности

 

 

 

 

 

 

 

_

0,785

=

2,53.

 

 

 

 

 

 

Ки6~

 

0,31

 

 

 

 

 

 

Из приведенного примера следует, что эффективность резер­

вирования оказалась очень высокой.

 

 

 

 

лов

Резервирование с целью обеспечения устойчивой работы уз­

и агрегатов автомобилей.

Для

многих

деталей этот вид ре­

зервирования может быть предусмотрен соответствующими рас­ четами с большими запасами прочности и износостойкости. Для узлов и агрегатов резервирование может принимать форму па­ раллельного включения элементов, либо резерва производитель­ ности (мощности).

Привод генератора, компрессора и водяного насоса на многих автомобилях осуществляется клиноременной передачей. Рассмот­ рим случай, когда эта передача включает два ремня. Если веро­

ятность безотказной работы ремня Рі = Р 2 = 0,6, то для

двух па­

раллельно включенных получим

 

Р = 1 _ ( 1 _ р и )2 = о,84.

.

Для повышения безотказной работы клиноременной передачи подключим к двум ремням третий. В этом случае вероятность безотказной работы возрастет и составит 0,936.

Рассматривая этот простейший пример, отметим, что для дости­ жения вероятности безотказной работы передачи 0,936 сущест­ вует три шути:

параллельная работа трех ремней, каждый из которых имеет вероятность безотказной работы 0,6;

параллельная работа двух ремней, каждый из которых

128


имеет увеличенный запас прочности, обеспечивающий возраста­ ние вероятности безотказной работы с 0,6 до 0,75;

— работа одного ремня улучшенного качества, обеспечиваю­ щего вероятность безотказной работы 0,936.

Таким образом, для повышения вероятности безотказной ра­ боты можно избрать путь резервирования по элементам, либо введения резервов .(запасов) по параметру, определяющим веро­ ятность безотказной работы узла или агрегата.

Следует иметь в виду, что введение резервных элементов ве­ дет к увеличению веса, объема и стоимости изделия. По этой причине оно может быть рекомендовано в (Следующих случаях, когда:

а) надежность элементов изделия недостаточна и не может быть повышена другими более простыми средствами;

б) в машине есть ответственные слабые детали, отказ кото­ рых равноценен отказу всего автомобиля;

.в) отказ основного элемента не вызывает отказ резервнаго элемента;

г) коэффициент изменения безотказности К„г, > 1 , т. е. эффект, который дает резервирование, себя оправдывает и дополнитель­

ные экономические затраты целесообразны;

 

 

д)

обеспечена возможность своевременного переключения с ос­

новного элемента на резервный.

тормозных

системах

автомоби­

В

параллельно включенных

л я — ножной и ручной — такой

переход не

вызывает

трудностей.

В параллельно включенных генераторе и аккумуляторной бата­ рее для перехода с основного источника тока (генератора) на до­ полнительный (аккумуляторную батарею) требуется установка автоматического устройства в виде реле обратного тока.

Из рассмотренного следует, что резервирование по элементам находит широкое применение в автомобильной технике главным образом там, где отказы угрожают аварийным ситуациям. Поэ­ тому структурное резервирование встречается в тормозных систе­ мах и в рулевом управлении.

Резервирование по параметру широко применяется в практике автомобилестроения и является понятием более общим, чем ре­ зервирование с введением запасных элементов. Этот вид резер­ вирования принимает различные формы на практике. Так, напри­ мер, в современных автомобильных двигателях большое внимание уделяется надежности работы системы смазки. Вызвано это тем обстоятельством, что внезапное прекращение подачи смазки к трущимся поверхностям деталей может вызывать такие поломки и взносы, для устранения которых потребуются большие затраты времени и средств. Поэтому надежная работа системы смазки на современных автомобильных двигателях 'обеспечивается:

а) установкой масляных насосов значительно большей про­ изводительности, чем это необходимо для нормальной работы (резерв производительности);

9

Зак. 984

129