close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

1939.Основы работоспособности технических систем.

код для вставкиСкачать
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«Пермский национальный исследовательский
политехнический университет»
В.М. Дмитренко, А.А. Горбунов
ОСНОВЫ РАБОТОСПОСОБНОСТИ
ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Утверждено
Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного пособия
Издательство
Пермского национального исследовательского
политехнического университета
2016
УДК 62-192 (072.8)
Д53
Рецензенты:
д-р техн. наук, профессор Н.С. Захаров
(Тюменский государственный нефтегазовый университет);
канд. техн. наук, доцент К.Г. Пугин
(Пермский национальный исследовательский
политехнический университет)
Дмитренко, В.М.
Д53
Основы работоспособности технических систем : учеб.
пособие / В.М. Дмитренко, А.А. Горбунов. – Пермь : Изд-во
Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2016. – 137 с.
ISBN 978-5-398-01537-9
Рассмотрены основные понятия работоспособности технических
систем.
Предназначено для студентов технических вузов и колледжей,
ориентированных на подготовку организаторов и исполнителей технического обслуживания и ремонта подвижного состава автомобильного
транспорта по следующим специальностям: специалист по обслуживанию и ремонту автомобилей и технологических машин, специалист по
эксплуатации наземного транспорта и транспортного оборудования.
УДК 62-192 (072.8)
ISBN 978-5-398-01537-9
© ПНИПУ, 2016
СОДЕРЖАНИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ ..................................................... 5
ВВЕДЕНИЕ............................................................................................................. 7
1. ОСНОВЫ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ТРАНСПОРТНЫХ
И ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН................................. 8
1.1. Причины изменения технического состояния транспортных
и транспортно-технологических машин в процессе
эксплуатации.................................................................................. 8
1.2. Понятие о техническом состоянии, наработке, ресурсе,
отказе, надежности автомобиля .............................................. 13
1.3. Техническая эксплуатация транспортно-технологических
машин .......................................................................................... 21
1.4. Основные нормативы технической эксплуатации
автомобилей ................................................................................ 24
1.5. Периодичность технического обслуживания .............................. 25
1.6. Методы определения оптимальной периодичности
технического обслуживания машин ........................................ 27
1.7. Трудоемкость технического обслуживания
и ремонта машин ........................................................................ 49
1.8. Ресурсы машин и основных агрегатов...................................... 52
1.9. Основные показатели технической эксплуатации
автомобиля .................................................................................. 56
Контрольные вопросы .......................................................................59
2. СИСТЕМА ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ
И РЕМОНТА ТРАНСПОРТНЫХ
И ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН............................... 61
2.1. Назначение и основы системы технического
обслуживания и ремонта транспортных
и транспортно-технологических машин .................................. 61
2.2. Методы формирования системы технического
обслуживания и ремонта ........................................................... 65
2.3. Содержание и уровни регламентации системы
технического обслуживания и ремонта ...................................... 73
3
2.4. Система технического обслуживания и ремонта
строительных и дорожных машин............................................ 82
2.5. Виды и режимы технического обслуживания
и ремонта строительных и дорожных машин.......................... 88
Контрольные вопросы .......................................................................93
3. ПОЛОЖЕНИЕ О ТЕХНИЧЕСКОМ ОБСЛУЖИВАНИИ
И РЕМОНТЕ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА АВТОМОБИЛЬНОГО
ТРАНСПОРТА ..................................................................................................... 94
3.1. Положение о техническом обслуживании и ремонте
подвижного состава автомобильного транспорта как
основной нормативный документ............................................. 94
3.2. Корректировка нормативов технической эксплуатации
автомобилей ................................................................................ 97
3.3. Производственная программа технического
обслуживания и ремонта автомобилей ................................. 102
Контрольные вопросы .....................................................................103
4. Основы диагностирования технического состояния машин ................. 104
4.1. Техническая диагностика и техническое
диагностирование ..................................................................... 104
4.2. Диагностические нормативы ................................................... 114
4.3. Методы и средства диагностирования.................................... 119
4.4. Процесс диагностирования ...................................................... 120
Контрольные вопросы .....................................................................126
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.................................................................................................. 127
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ................................................................................ 128
ПРИЛОЖЕНИЯ ................................................................................................. 130
4
ПЕРЕЧЕНЬ ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ
АРЗ – авторемонтный завод
АТП – автотранспортное предприятие
АТС – автотранспортные средства
Д – диагностика
Д-1 – диагностирование при ТО-1
Д-2 – диагностирование при ТО-2
ДТР – диагностика при текущем ремонте
ДП – диагностический параметр
ДТП – дорожно-транспортное происшествие
ЕО – ежедневное обслуживание
ЕТО – единое техническое обслуживание
ИТС – инженерно-техническая служба
КР – капитальный ремонт
КТП – контрольно-технический пункт
КТС – контроль технического состояния
КУЭ – категория условий эксплуатации
КЭ – коммерческая эксплуатация
НИР – научно-исследовательская работа
ОБД – обеспечение безопасности движения
ОД – объект диагностирования
ОТК – отдел технического контроля
ППС – планово-предупредительная система
Р – ремонт
РАС – Российский автотранспортный союз
САС – станция автосервиса
СДМ – строительные и дорожные машины
СО – сезонное обслуживание
СР – средний ремонт
СТД – средства технического диагностирования
5
СТО – станция технического обслуживания
ТО – техническое обслуживание
ТО-1 – техническое обслуживание № 1
ТО-2 – техническое обслуживание № 2
ТР – текущий ремонт
ТЭА – техническая эксплуатация автомобилей
6
ВВЕДЕНИЕ
Автомобильная промышленность поставляет в народное
хозяйство совершенный подвижной состав, конструкция которого имеет высокую надежность. Однако вследствие усложнения
конструкций автомобилей и технологических машин необходимо
применение все более сложных технических средств обслуживания, в первую очередь диагностических, а также совершенствование технологии и организации работ. Интенсивный рост автомобильного парка страны требует повышения производительности труда при обслуживании и ремонте подвижного состава,
повышения квалификации ремонтно-обслуживающего персонала,
снижения трудовых и материальных затрат. Это может быть достигнуто за счет применения передовых форм и методов организации и управления производственными процессами поддержания
и восстановления работоспособности технических систем (автомобилей и технологических машин).
В современных условиях существенно повышается роль
и значение правильно выбранных и своевременно принятых специалистами управленческих решений и ответственности за последствия их реализации в условиях риска.
Уровень эффективности и качества технического обслуживания и ремонта автомобилей и технологических машин
в определенной мере зависит от состояния, технического уровня
и условий функционирования производственно-технической
базы автотранспортных организаций. Составными элементами
производственно-технической базы предприятий являются технологическое оборудование, оснастка и инструмент. Применяемые для технологических процессов, они должны обеспечивать
необходимое технологическое воздействие на всю номенклатуру обслуживаемых машин предприятий, удовлетворять целому
ряду технико-экономических требований и иметь характеристики на уровне лучших мировых образцов.
7
1. ОСНОВЫ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ТРАНСПОРТНЫХ
И ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН
1.1. ПРИЧИНЫ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ
ТРАНСПОРТНЫХ И ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
МАШИН В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ
Основными причинами изменения конструктивных параметров и технического состояния являются:
– нагрузка элементов;
– воздействие тепловой и электрической энергии;
– взаимное перемещение элементов;
– влияние химически активных компонентов;
– действие внешней среды (влага, ветер, температура,
радиация);
– воздействие оператора и др.
Последствия и формы изменения конструктивных параметров во времени проявляются в виде изнашивания и коррозии, усталостных разрушений, пластических деформаций, температурных разрушений и изменений, старения и др.
Изнашивание. Возникает под действием трения, зависящего от материала и качества обработки поверхностей, смазки,
нагрузки, скорости относительного перемещения поверхностей
и теплового режима работы сопряжения. Изнашивание – это
процесс разрушения и отделения материала с поверхности
детали и (или) накопления ее остаточной деформации при трении, проявляющийся в постепенном изменении размеров и формы детали. Результат изнашивания, определяемый в установленных единицах, называется износом, который может быть
линейным, объемным, массовым. Интенсивность изнашивания – это относительная величина износа; отношение износа
8
к пути трения или показателю, связанному с работой изделия
(например, километру пробега или часу работы автомобиля,
числу циклов и т.д.).
Обычно в практике ТЭА выделяют такие изнашивания, как
абразивное, усталостное, коррозионно-эрозионное, окислительное, электроэрозионное, при заедании, фретинге и фретинг-коррозии. К механическому виду изнашивания относятся изнашивания при фретинге, абразивное, эрозионное и усталостное, к коррозионно-механическому – изнашивания окислительное и при
фретинг-коррозии.
При преимущественно механическом разрушении поверхности, когда химические, тепловые и другие процессы не имеют
решающего значения, интенсивность изнашивания определяется
следующими группами обобщенных факторов (рис. 1.1):
♦ Фсм – определяет относительную толщину смазочного слоя;
♦ Фн – характеризует напряженное состояние контакта,
площадь фактического контакта сопряженных пар трения;
♦ Фу – характеризует усталостную прочность трущихся поверхностей;
♦ Фш – определяет влияние шероховатости на процесс изнашивания.
Рис. 1.1. Зависимость интенсивности изнашивания J
от обобщенных безразмерных факторов:
1 – Фсм; 2 – Фн; 3 – Фу; 4 – Фш
9
Абразивное изнашивание является следствием режущего
или царапающего действия поверхностей трения и твердых частиц, находящихся между ними. Такие частицы, попадая извне
в виде пыли и песка между трущимися деталями (например,
тормозными накладками колодок и барабанами) или в смазочные материалы открытых узлов трения (шкворневое соединение, рессорные шарниры), резко увеличивают их износ. В ряде
механизмов, например кривошипно-шатунном, в качестве абразивных частиц выступают также сами продукты изнашивания,
отделившиеся от трущихся деталей.
Эрозионное изнашивание происходит в результате воздействия на поверхность потока жидкости, газа или твердых
частиц. Такому изнашиванию на автомобиле подвержены в первую очередь рабочие поверхности тарелок выпускных клапанов двигателя.
Усталостное изнашивание состоит в том, что поверхностный слой материала в результате трения и циклической нагрузки становится хрупким и разрушается, обнажая лежащий
под ним менее хрупкий материал, образуя трещины и ямки выкрашивания (питтинг). Такой вид изнашивания может наблюдаться на беговых дорожках подшипников, зубьях шестерен.
Изнашивание при заедании происходит в результате схватывания, глубинного выравнивания материала, переноса его
с одной поверхности на другую и воздействия возникших неровностей на сопряженную поверхность. Оно приводит к образованию глубоких борозд, наростов, оплавлений, задирам, заклиниванию и разрушению механизмов. Такое изнашивание
обусловливается наличием местных контактов между трущимися поверхностями, на которых вследствие больших нагрузок
и скоростей происходят разрыв масляной пленки, сильный нагрев и «сваривание» частиц металла. При дальнейшем относительном перемещении поверхностей происходит разрыв связей.
Типичный пример – задир вкладышей подшипников скольжения
коленчатого вала при недостаточной смазке.
10
Окислительное изнашивание происходит в результате сочетания механического изнашивания и агрессивного воздействия среды, под действием которой на поверхности трения образуются непрочные пленки окислов; при механическом трении
они снимаются, а обнажающиеся поверхности опять окисляются. Такое изнашивание наблюдается на деталях цилиндропоршневой группы, гидравлических усилителей рулевого управления,
тормозной системы с гидроприводом и др.
Изнашивание при фретинге – это механическое изнашивание соприкасающихся деталей при возвратно-поступательных
перемещениях с малыми амплитудами. Если при этом агрессивно
воздействует среда, то происходит изнашивание при фретингкоррозии. Такое изнашивание может происходить в местах контакта вкладыша шеек коленчатого вала и постели в картере и крышке,
в заклепочных, болтовых, шлицевых соединениях, рессорах.
Электроэрозионное изнашивание проявляется в эрозионном изнашивании поверхности в результате воздействия разряда
при прохождении электрического тока (например, между электродами свечи зажигания).
Пластические деформации и разрушения. Такие повреждения связаны с достижением или превышением пределов текучести или прочности у вязких (стали) или хрупких (чугуна) материалов. Обычно этот вид разрушений является следствием либо
ошибок при расчетах, либо нарушений правил эксплуатации (перегрузки, неправильного управления автомобилем, ДТП и т.п.).
Иногда пластическим деформациям или разрушениям предшествует механическое изнашивание, приводящее к изменению геометрических размеров и сокращению запасов прочности детали.
Усталостное разрушение. Этот вид разрушений возникает при циклическом приложении нагрузок, превышающих предел
выносливости металла детали. При этом происходят постоянное
накопление и рост усталостных трещин, которые приводят при
определенном числе циклов нагрузки к усталостному разрушению деталей. Совершенствование методов расчета и технологии
11
изготовления автомобилей (повышение качества металла и точности изготовления, исключение концентраторов напряжения)
привело к значительному сокращению случаев усталостного разрушения деталей. Как правило, оно наблюдается в экстремальных
условиях эксплуатации (при длительных перегрузках, низких или
высоких температурах) в рессорах, полуосях, рамах.
Коррозия. Данное явление происходит вследствие агрессивного воздействия среды на детали (ржавление), приводящего
к окислению металла и, как следствие, уменьшению его прочности и ухудшению внешнего вида. Основными активными агентами внешней среды, вызывающими коррозию, являются соль
и другие химические вещества, которыми обрабатывают дороги
зимой, кислоты, содержащиеся в воде и почве, а также компоненты, входящие в состав отработавших газов автомобилей,
и их химические соединения. Коррозия главным образом поражает детали кузова, кабины, рамы. Коррозия деталей кузова,
расположенных снизу, сопровождается абразивным изнашиванием в результате воздействия абразивных частиц песка, гравия
на поверхность при движении автомобиля. Способствует коррозии сохранение влаги на металлических поверхностях, в том
числе под слоем дорожной грязи, что особенно характерно для
всякого рода скрытых полостей и ниш.
Коррозия способствует усталостному изнашиванию и разрушению, так как создает на поверхности металла концентраторы напряжения в виде коррозионных язв. Такой вид разрушений
наблюдается, например, в местах сварки, крепления кронштейнов рессор. Применительно к автомобилям различают местную
коррозию, поражающую в основном кузовные панели, и общую,
результатом которой является, помимо всего прочего, разрушение несущих конструкций кузова или рамы.
Старение. Техническое состояние деталей и эксплуатационных материалов изменяется под действием внешней среды. Так, резинотехнические изделия теряют прочность и эластичность в результате окисления, термического воздействия
12
(разогрева или охлаждения), химического воздействия масла,
топлива и жидкостей, а также солнечной радиации и влажности. В процессе эксплуатации свойства смазочных материалов
и эксплуатационных жидкостей ухудшаются в результате накопления в них продуктов износа, изменения вязкости и потери свойств присадок.
Детали и материалы изменяются не только при их использовании, но и при хранении: снижаются прочность и эластичность, например, резинотехнических изделий; у топлива,
смазочных материалов и жидкостей наблюдаются процессы
окисления, сопровождаемые выпадением осадков.
1.2. ПОНЯТИЕ О ТЕХНИЧЕСКОМ СОСТОЯНИИ, НАРАБОТКЕ,
РЕСУРСЕ, ОТКАЗЕ, НАДЕЖНОСТИ АВТОМОБИЛЯ
Автомобиль должен участвовать в транспортном процессе
и приносить определенный доход, если он технически исправен
и находится в работоспособном состоянии.
Техническое состояние автомобиля (агрегата, механизма, соединения) определяется совокупностью имеющихся
свойств его элементов, характеризуемых текущим значением
конструктивных параметров Yi (табл. 1.1). Под параметром понимается некоторая выходная характеристика детали, сопряжения, сборочной единицы или автомобиля в целом, в качестве
которой принимаются один или несколько технологических показателей качества.
Обычно текущие значения конструктивных параметров
связывают с наработкой.
Наработка – продолжительность работы изделия, измеряемая единицами пробега (км), времени (ч), числом циклов.
Различают наработку с начала эксплуатации изделия, до определенного состояния (например, предельного), интервальную
и др. На автомобильном транспорте, как правило, наработка ав13
томобилей исчисляется в километрах пробега (L), реже (специальные автомобили, внедорожники, карьерные самосвалы) –
в часах (t). Наработка технологического оборудования исчисляется в часах.
Таблица 1.1
Конструктивные элементы автомобиля и их параметры
Конструктивный Количестэлемент автомобиля во, шт.
Агрегат, система
Узел, механизм
Деталь
Конструктивные параметры
Кинематическая схема, степень подвижности, структурная формула. Вид соединения, передач, опор и уплотнений
Взаимное расположение деталей и уз70–90 лов. Присоединительные размеры, зазоры, люфты, ход
Размер и конфигурация. Вид материала,
прочность. Качество и точность обработки поверхности. Характер взаимо1500–2500
действия и взаимного перемещения.
Электрическое, гидравлическое сопротивление и др.
15–20
По мере увеличения наработки L и t (рис. 1.2) параметры
технического состояния изменяются от номинальных Yн, свойственных новому изделию, до предельных Yп, при которых
дальнейшая эксплуатация изделия по техническим, конструктивным, экономическим, экологическим или другим причинам
не допустима.
На рис. 1.3 приведены два характерных варианта изменения параметров технического состояния по наработке: I – увеличение; II – сокращение. Величины номинальных предельных
и предельно допустимых значений параметров технического
состояния устанавливаются законами, государственными стандартами, постановлениями правительства (перечнем неисправностей и условий, при которых запрещается эксплуатация
14
Рис. 1.2. Схема изменения параметров технического состояния:
ЗР – зона работоспособности; ЗО – зона отказа; ЗУ – зона
упражнения отказов; Yп – предельное значение параметра;
Yп.д – предельно допустимое значение параметра; Lр – ресурс
изделия; Lу – ресурс упреждения
Рис. 1.3. Варианты изменения геометрических параметров
деталей: 1 – шейка (втулка); 2 – вал; 3 – диск; Yi I – увеличиваются;
Yi II – сокращаются в процессе работы автомобиля
транспортных средств), нормативно-техническими и проектноконструкторскими документами, систематизируются в справочных изданиях, в том числе и международных (регламентация
параметров технического состояния автомобилей).
Выход значения параметра за границы предельного значения классифицируется как отказ, если при этом происходит нарушение работоспособного состояния объекта (автомобиля), т.е.
15
такого состояния, при котором значения всех параметров, характеризующих его способность выполнять заданные функции,
не соответствуют требованиям нормативно-технологической
и (или) конструкторской документации.
Отказ автомобиля (агрегата, механизма, соединения) –
это такое изменение его технического состояния, которое приводит к невозможности начать транспортный процесс или к прекращению уже начатого транспортного процесса.
Отказ автомобиля фиксируется в следующих случаях, связанных с техническим состоянием:
– опоздание с выходом на линию;
– прекращение уже начатого транспортного процесса (линейный отказ);
– досрочный возврат с линии (неполное выполнение задания);
– принудительное обоснованное недопущение к работе
или ее прекращение.
Отказы классифицируются по следующим категориям:
– по характеру возникновения и возможности прогнозирования (постепенные, внезапные);
– по причине возникновения;
– по связи с отказами других элементов;
– по последствиям;
– по методам устранения;
– по частоте возникновения (наработке);
– по трудоемкости устранения;
– по влиянию на потери рабочего времени.
По характеру (закономерности) возникновения и возможности прогнозирования различают постепенные (монотонное изменение показателя технического состояния) и внезапные (скачкообразное изменение показателя технического
состояния) отказы. Постепенные отказы возникают в результате плавного изменения показателей технического состояния
объекта, чаще всего вследствие изнашивания. Для них харак16
терен последовательный переход изделия из начального исправного состояния в состояние отказа через ряд промежуточных состояний.
Постепенный отказ характеризуется постепенным изменением одного или нескольких заданных параметров машины
(например, постепенное падение мощности двигателя из-за износа поршневых колец и гильз цилиндра). То же относится
к уменьшению величины прогиба рессоры из-за старения металла ее листов и потери ими упругости.
Внезапный отказ характеризуется скачкообразным изменением одного или нескольких заданных параметров, определяющих работоспособность автомобиля, вследствие превышения нагрузок, а также некачественного состояния элементов
транспортного средства. К таким отказам относят поломки
и разрывы конструкционных (например, резиновых) материалов, повреждения металлических деталей.
По причине возникновения различают отказы конструкционные, возникающие вследствие несовершенства конструкции,
производственные – вследствие нарушения или несовершенства
технологического процесса изготовления или ремонта изделия,
эксплуатационные, вызванные нарушением действующих правил
(например, перегрузкой автомобиля, несвоевременным проведением технического обслуживания и т.п.).
По связи с отказами других элементов различают зависимые и независимые отказы. Зависимым называется отказ, обусловленный отказом или неисправностью других элементов изделия. Независимый отказ такой обусловленности не имеет.
На автомобилях также встречается так называемый перемежающийся отказ, отличающийся тем, что он многократно возникает и самоустраняется. Такой отказ, например, может возникнуть
при ослаблении крепления электрического контакта.
Последствиями отказов могут быть изъятие объекта из
эксплуатации или ее продолжение после устранения отказа.
17
Методами устранения отказов могут быть замена элементов или восстановление требуемой взаимосвязи между ними.
По частоте возникновения (наработке) для современных
автомобилей различают отказы с малой наработкой (3–4 тыс. км
в зависимости от типа, марки и модели автомобиля), средней
(до 16 тыс. км). Следует иметь в виду, что наработки между отказами существенно сокращаются при увеличении пробега с начала
эксплуатации.
По трудоемкости устранения отказы можно разделить на
требующие малой (до 2 чел. · ч), средней (2–4 чел. · ч) и большой
(свыше 4 чел. · ч) трудоемкости восстановления автомобиля.
По влиянию на потери рабочего времени отказы подразделяют на устранимые без потери рабочего времени, т.е. при ТО
или в нерабочее (межсменное) время, и отказы, устраняемые
с потерей рабочего времени.
Все остальные отклонения технического состояния от
нормы классифицируются как неисправности автомобиля.
Частота появления отказов отражает свойство безотказности объекта. Устранение отказов связано с исключением
транспортного средства из эксплуатации на некоторый период
времени (простоем), трудовыми и материальными ресурсами.
Простой и затраты зависят от свойства ремонтопригодности
технической системы. Время работы детали до появления отказа
называется ресурсом и характеризует ее долговечность. Для такого сложного объекта, как автомобиль, отказ элемента (детали,
сборочной единицы, агрегата) не определяет, как правило, долговечности машины в целом. Однако увеличение числа отказов
приводит к необходимости изъятия этого автомобиля из эксплуатации, что и определяет его долговечность.
Изменение показателей эксплуатационных свойств автомобилей и их элементов, данных им при проектировании и изготовлении, обусловлено их взаимодействием с факторами, характеризующими эксплуатационные условия: нагрузочными, скоростными,
18
климатическими и др. Действие этих факторов оказывает значительное влияние на надежность автомобиля.
Под надежностью понимают свойство изделия, агрегата
или механизма выполнять установленные функции, сохраняя во
времени установленные эксплуатационные показатели (параметры) в заданных пределах, соответствующих заданным режимам
и условиям использования, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования.
Надежность автомобиля как единого целого характеризуется такими основными свойствами, как безотказность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость.
Безотказность – это свойство автомобиля непрерывно
сохранять работоспособность в течение определенного времени
или пробега. Основными показателями безотказности являются
вероятность безотказной работы (вероятность того, что в пределах заданной наработки отказ объекта не возникнет), средняя
наработка на отказ (отношение наработки восстанавливаемого
объекта к среднему значению числа отказов в течение этой наработки), параметр потока отказов (отношение среднего числа
отказов восстанавливаемого объекта за произвольно малую его
наработку к значению этой наработки).
Долговечность – свойство автомобиля сохранять работоспособность до наступления предельного значения при установленной системе проведения работ ТО и ремонта. К основным
показателям долговечности относятся средний ресурс (например, средняя наработка до капитального ремонта, средняя наработка от капитального ремонта до списания), гамма-процентный
ресурс (наработка, в течение которой объект не сможет достичь
предельного состояния с заданной вероятностью, выраженной
в процентах).
Ремонтопригодность (эксплуатационная технологичность) – свойство автомобиля, заключающееся в его приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникно19
вения отказов, повреждений, поддержанию и восстановлению
работоспособного состояния путем проведения ТО и ремонта.
Это свойство охватывает достаточно широкий круг требований
к конструкции автомобиля, в том числе требование ремонтной
технологичности. Под ремонтной технологичностью понимается такое конструктивное и технологическое формирование автомобиля, при котором учтена необходимость обеспечения минимальных затрат труда и средств на ремонт при обеспечении
назначенного ресурса за срок его службы.
Сохраняемость – свойство автомобиля сохранять значения
показателей безотказности, долговечности и ремонтопригодности
в течение хранения и транспортирования и после них. На автомобильном транспорте этот показатель применяется для автомобилей при длительном их хранении (консервации) и транспортировании, для материалов (масел, жидкостей, красок) и некоторых
видов изделий (шин, аккумуляторных батарей и др.) при их кратковременном и длительном хранении.
Важнейшим показателем свойства долговечности является
технический ресурс – наработка автомобиля от начала эксплуатации или ее возобновления после капитального ремонта до наступления предельного состояния, т.е. неустранимого ухода заданных параметров за установленные пределы. Признаки (критерии) предельного состояния устанавливаются технической
документацией на данную модель машины.
Имея отчетные данные или ведя наблюдения за изделием
(деталями, узлами, агрегатами, автомобилями), можно дать вероятностную характеристику свойствам надежности, а также
оценить закономерности изменения технического состояния.
Эти характеристики необходимы для решения практических вопросов организации ТО и ремонта автомобилей, в частности для
определения нормативов технической эксплуатации.
20
1.3. ТЕХНИЧЕСКАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ
ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН
Как область практической деятельности ТЭА – это комплекс взаимосвязанных технических, экономических, организационных и социальных мероприятий, обеспечивающих:
1) своевременную передачу службе перевозок или внешней
клиентуре работоспособных автомобилей необходимой номенклатуры и нужного количества в установленное время;
2) поддержание автомобильного парка в работоспособном
состоянии при:
♦ рациональных затратах трудовых и материальных ресурсов;
♦ нормативных уровнях дорожной и экологической безопасности;
♦ нормативных условиях труда персонала.
Как отрасль науки ТЭА определяет пути и методы управления техническим состоянием автомобилей и парков для обеспечения:
– регулярности и безопасности перевозок при наиболее полной реализации технико-эксплуатационных свойств автомобилей;
– заданных уровней работоспособности и технического
состояния;
– оптимизации материальных и трудовых затрат;
– минимума отрицательного влияния автомобильного транспорта на население, персонал и окружающую среду.
Эффективность ТЭА обеспечивается инженерно-технической службой (ИТС), которая реализует цели и задачи ТЭА.
Таким образом, техническая эксплуатация автомобилей
является одной из подсистем автомобильного транспорта, которая включает также подсистему коммерческой эксплуатации
(КЭ), или службу перевозок, и подсистему управления (У).
В зависимости от вида предприятий и рода их деятельности подсистема технической эксплуатации автомобилей организационно и экономически может выступать в качестве:
21
♦ производственной структуры (подсистемы) конкретного
предприятия или их объединений (транспортной компании, холдинга, коммерческого автотранспортного предприятия), осуществляющей наряду с перевозками поддержание парка в работоспособном состоянии;
♦ независимого хозяйственного субъекта, оказывающего
платные услуги владельцам разнообразных автотранспортных
средств всех форм собственности.
В первом случае главный вклад системы ТЭА состоит
в том, что она обеспечивает подсистему коммерческой эксплуатации предприятия работоспособными и технически исправными
транспортными средствами, т.е. гарантирует саму возможность
реализации транспортного процесса. Задачи подсистем коммерческой эксплуатации и управления – наиболее эффективно использовать исправные автомобили, получить доход и рассчитаться с системой ТЭА в соответствии с ее фактическим вкладом
в транспортный процесс и полученной прибылью. Иными словами, между подсистемами предприятия (или группы предприятий)
устанавливаются организационно-управленческие и производственно-хозяйственные отношения и связи.
Во втором случае, широко распространенном в рыночных
условиях, система технической эксплуатации трансформируется
в сервисную систему (автосервис).
Сервис (сервисная система) – совокупность средств, способов и методов предоставления платных услуг по приобретению, эффективному использованию, обеспечению работоспособности, экономичности, дорожной и экологической безопасности автотранспортных средств в течение всего срока их
службы. Исполнитель осуществляет в соответствии с существующими правилами предоставление услуг юридическим и физическим лицам – владельцам автотранспортных средств (потребителям). Потребитель использует, приобретает, заказывает
услуги по техническому обслуживанию и ремонту автотранспортных средств либо имеет намерение воспользоваться ими.
22
Исполнителем и потребителем могут быть предприятие,
организация, учреждение или гражданин.
Для разных предприятий техническая эксплуатация и сервис обычно включают в различных комбинациях следующие
основные виды работ и услуг:
♦ подбор и доставку необходимых для предприятия или
клиента автотранспортных средств, оборудования, запасных
частей и материалов;
♦ куплю и продажу новых и подержанных автотранспортных средств и агрегатов, их оценку;
♦ предпродажное обслуживание и гарантийный ремонт;
♦ заправку, мойку, уборку и хранение;
♦ техническое обслуживание и ремонт автотранспортных
средств в течение их эксплуатации;
♦ инструментальный технический осмотр и подготовку
к нему;
♦ продажу запасных частей, материалов, комплектующих
изделий и принадлежностей;
♦ предоставление автотранспортных средств в прокат
и лизинг;
♦ техническую помощь на линии, эвакуацию;
♦ модернизацию, переоборудование и дооснащение автотранспортных средств, тюнинг;
♦ сбор и утилизацию отходов, образующихся при эксплуатации автотранспортных средств, включая прием и направление на переработку списанных изделий;
♦ информационное обеспечение владельцев автотранспортных средств;
♦ обучение и консультацию персонала автотранспортных
предприятий, предпринимателей, физических лиц – владельцев
автотранспортных средств.
Главная задача дисциплины «Основы технологии технического ремонта транспортно-технологических машин и оборудова23
ния» заключается в профессиональной подготовке конкурентоспособных инженеров для ТЭА на основе раскрытия закономерностей
изменения технического состояния автомобилей в процессе эксплуатации, изучения методов и средств, направленных на поддержание автомобилей в исправном состоянии при экономном расходовании всех видов ресурсов и обеспечении дорожной и экологической безопасности.
1.4. ОСНОВНЫЕ НОРМАТИВЫ ТЕХНИЧЕСКОЙ
ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЕЙ
В общем случае под нормативом понимается количественный или качественный показатель, используемый для упорядочения процесса принятия и реализации решений. В технической эксплуатации подвижного состава автомобильного транспорта нормативы используются при определении уровня работоспособности
автомобилей и парков, планировании объемов технических воздействий, потребности в производственно-технической базе, определении необходимого числа исполнителей, технологических расчетах автотранспортных предприятий и организаций.
Нормативы ТЭА группируются по назначению и уровню.
По назначению нормативы регламентируют:
– свойства изделий (надежность, динамичность, безопасность, производительность, грузоподъемность, пассажировместимость, габаритные размеры АТС и др.);
– состояние изделий и материалов (состояние конструкционных элементов АТС определяют номинальные, допустимые
и предельные значения параметров их технического состояния;
состояние материалов оценивается плотностью, вязкостью, содержанием компонентов, примесей и т.д.);
– ресурсное обеспечение (капиталовложения, расход материалов, запасных частей, трудовых затрат);
24
– технологические требования, определяющие порядок
проведения определенных операций и работ ТО и ремонта.
По уровню нормативы подразделяются на государственные
(государственные стандарты, общесоюзные нормы технологического проектирования – ОНТП, нормы расхода запасных частей и др.), межотраслевые (Положение о ТО и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта и др.), отраслевые (типовые технологические и методические указания, отраслевые
стандарты и др.), внутриотраслевые и хозяйственные (нормативы качества ТО и ремонта, стандарты предприятий и др.).
Нормативы используются при определении уровня работоспособности автомобилей и парка, планировании объемов работ, определении необходимого числа исполнителей, потребности в производственной базе, технологических расчетах.
К важнейшим нормативам технической эксплуатации относятся периодичность ТО, ресурс изделия до ремонта, трудоемкость ТО и ремонта, расход запасных частей и эксплуатационных
материалов. Определение нормативов производится на основе
данных о надежности изделий, расходе материалов, продолжительности и стоимости проведения работ ТО и ремонта.
1.5. ПЕРИОДИЧНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ
Периодичность ТО – это нормативная наработка АТС
(в километрах пробега или часах работы) между двумя последовательно проводимыми однородными работами по техническому обслуживанию. При проведении обслуживания применяются два основных метода доведения изделия до требуемого уровня технического состояния:
1) по наработке (метод I-1): при заданной периодичности ТО параметры конструктивных элементов автомобилей
восстанавливаются до требуемого технической документацией уровня;
25
2) по параметру технического состояния (метод I-2): при
заданной периодичности ТО проводится сначала контроль параметров технического состояния конструктивных элементов автомобилей, на базе которого принимается решение о необходимости технического воздействия, и при необходимости значение
параметра технического состояния доводится до требуемого технической документацией уровня.
Таким образом, в общем виде операция ТО состоит из
двух частей: контрольной и исполнительской. Это необходимо
учитывать при определении трудоемкости tп операции ТО.
Трудоемкость операции ТО (tп) определяется по формуле
tп = tк + ktи ,
(1.1)
где tк и tи – трудоемкость контрольной и исполнительской частей профилактической операции; k – коэффициент повторяемости операции.
При методе I-1 для разовой операции ТО k = 1, т.е. контрольная и исполнительская части объединяются или контрольная часть не производится вообще (например, при проведении
любых смазочных работ).
При методе I-2 контрольная часть разовой операции ТО
выполняется в обязательном порядке, а исполнительская – в зависимости от результатов контроля (например, при проведении
преобладающей части регулировочных работ). Таким образом,
при этом методе в каждом конкретном случае коэффициент повторяемости принимает значения k = 0 или k = 1.
Целесообразность применения того или иного метода доведения технического состояния автомобиля (его конструктивных элементов) до требуемого технической документацией
уровня определяется соотношением затрат на устранение и предупреждение отказов на контрольную и исполнительскую части операции.
26
Стоимость проведения профилактической операции dп определяется по формуле
dп = dк + kdи ,
(1.2)
где dк и dи – стоимость контрольной и исполнительской частей
операции; k – коэффициент повторяемости операции.
Для определения оптимальной периодичности проведения
единичных операций ТО наибольшее распространение получили
пять методов:
♦ технико-экономический;
♦ по допустимому уровню безотказности;
♦ по допустимому значению и закономерности изменения
параметра технического состояния;
♦ экономико-вероятностный;
♦ статистических испытаний.
Эти методы основаны на результатах наблюдений, основных закономерностях ТЭА, имитации случайных процессов.
1.6. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ
ПЕРИОДИЧНОСТИ ТЕХНИЧЕСКОГО
ОБСЛУЖИВАНИЯ МАШИН
Методы определения периодичности ТО подразделяются на простейшие (метод аналогии по прототипу); аналитические, основанные на результатах наблюдений и основных
закономерностях ТЭА; имитационные, основанные на моделировании случайных процессов. Рассмотрим наиболее распространенные из них.
Метод определения периодичности по допустимому
уровню безотказности. Основан на выборе такой рациональной периодичности, при которой вероятность отказа (Р) эле27
мента не превышает заранее заданной величины (рис. 1.4), называемой риском.
Вероятность безотказной работы рассчитывается по формуле
Рд { xi ≥ LО } ≥ Rд = γ, т.e. LО = xγ ,
(1.3)
где xi – наработка на отказ; Rд – допустимая вероятность безотказной работы; γ = 1 – Р; LО – периодичность обслуживания;
хγ – гамма-процентный ресурс; Рд – вероятность отказа.
Для агрегатов и механизмов, обеспечивающих безопасность движения, Rд = 0,9–0,98, для прочих узлов и агрегатов
Rд = 0,85–0,9.
Определенная таким образом периодичность значительно
меньше средней наработки на отказ (см. рис. 1.4) и связана с ней
следующим образом: LO = β n ⋅ x , где x – средняя наработка на
отказ; βп – коэффициент рациональный периодичности, учитывающий величину и характер вариации наработки на отказ или
ресурса, а также принятую допустимую вероятность безотказной работы (табл. 1.2).
Рис. 1.4. Определение периодичности ТО
по допустимому уровню безотказности
28
Таблица 1.2
Коэффициент рациональной периодичности при различных
значениях допустимой вероятности безотказной работы
и коэффициента вариации ресурса
Rд
0,85
0,95
0,80
0,67
Коэффициент вариации ресурса
0,40
0,60
0,37
0,20
0,80
0,01
На рис. 1.5 приведены распределения наработки на отказы двух элементов (1 и 2), имеющих одинаковые средние
наработки ( x1 = x2 = x3 ) на разные вариации, причем υ1 < υ2.
При назначении для этих элементов периодичностей ТО, соответствующих равным рискам (Р1= Р2), LО1 > LО2.
Рис. 1.5. Влияние вариации
на оптимальную периодичность
Таким образом, чем меньше вариация случайной величины, тем большая периодичность ТО при прочих равных условиях может быть назначена.
В связи с этим одной из главных задач технической эксплуатации является принятие технологических и организационных мер по сокращению вариации наработки на отказ обслуживаемых элементов, среди которых:
29
– повышение качества ТО и ремонта;
– обеспечение выполнения ТО в установленные периодичности, т.е. его регулярность;
– группировка автомобилей при конкретном обслуживании по возрасту и условиям эксплуатации, обеспечивающая относительную однородность технического состояния.
Преимущества метода – простота и учет риска.
Его недостатки:
1) неполное использование ресурса изделия, так как LО < x ,
а Rд изделий имеет наработку на отказ хi > LО;
2) отсутствие прямых экономических оценок последствий
отказа (косвенный учет – при назначении риска Р).
Сферы применения:
– при незначительных экономических и других последствиях отказа;
– для массовых объектов, когда влияние каждого из них
на надежность изделия в целом невелико (несиловые крепежные
детали);
– при практической невозможности или большой стоимости последовательной фиксации изменения параметров технического состояния (электропроводка, электронные компоненты,
гидравлическое и пневматическое оборудование);
– при необходимости минимизировать риски, затраты на
которые обеспечиваются экономией по другим статьям (доставка опасных и скоропортящихся грузов, доставка точно в срок,
специальные операции).
Метод определения периодичности обслуживания по
допустимому значению и закономерности изменения параметра технического состояния. Для группы автомобилей
(или элементов) изменение параметров технического состояния по наработке является случайным процессом и графически
изображается пучком функций.
Для обеспечения доступности понимания этого метода
рассмотрим алгоритм определения периодичности ТО по зако30
номерности изменения параметра технического состояния и его
допустимому значению (рис. 1.6):
1. Выделим на графике 3 кривые, соответствующие разной
интенсивности изменения параметра технического состояния:
максимальной (7), средней (2), минимальной (3).
2. Определим средний ресурс (изделие № 2) xp2 при Yп.д.
xp2
3. Построим при фиксированной наработке всех изделий
график 5 плотности вероятности распределения параметра
технического состояния f (Y) для всей совокупности изделий.
4. Если периодичность ТО LТО будет равна xp2 , то значительная часть изделий (P1 на рис. 1.6) откажет при наработке
х < LТО, так как у них Yi > Yп.д.
5. Назначим допустимое для данного изделия значение
риска Рд.
6. Уменьшим периодичность ТО до величины L"ТО таким
образом, чтобы вероятность отказа была равна или была меньше
допустимой Рд (сдвиг по стрелке 4 на рис. 1.6).
Рис. 1.6. Определение периодичности LТО
по допустимому значению и изменению
параметра технического состояния
31
7. Получим новое распределение плотности вероятности
отказа, f2 (Y) – 6 на рис. 1.6.
8. При этом варианте рациональная периодичность ТО
LТО = xp7 (Р2).
9. При этой периодичности обеспечиваются заданные условия, а именно:
– вероятность, что параметр превысит предельно допустимый:
Р (Yi > Yп.д) ≤ Рд;
– вероятность, что отказ возникнет раньше постановки на ТО:
Р (хi > LТО) ≤ Рд.
10. Определим изделие 7 на рис. 1.6, которое имеет предельно допустимое значение интенсивности изменения параметра
технического состояния ап.д, соответствующее условию нулевого
риска при L"ТО = xp7 (Р2).
11. По кривой 7 на рис. 1.6 или аналитически определим
LTO ≅
Yп.д − Yн
; ап.д = μа,
ап.д
(1.4)
где а – параметр технического состояния; ап.д – предельно допустимый параметр технического состояния (для 2-го изделия
на рис. 1.6); μ – коэффициент максимально допустимой интенсивности изменения параметра технического состояния, превышение которого означает, что риск отказа до направления изделия на обслуживание будет больше заданного, т.е. Р2 > Рд1.
Коэффициент μ зависит от вариации наработки до отказа υ,
заданного значения вероятности безотказной работы Rд при межосмотровой наработке и вида закона распределения (рис. 1.7).
32
Рис. 1.7. Влияние коэффициента вариации υ на коэффициент
максимально допустимой интенсивности μ
Для нормального закона распределения
μ = 1 + tд υ,
(1.5)
где tд = (ап.д – а) / υ – нормированное отклонение, соответствующее доверительному уровню вероятности.
Для закона Вейбулла–Гнеденко
μ=
−m − ln(1 − Rд )
Г(1 + 1 m)
,
(1.6)
где Г – гамма-функция; m – параметр распределения.
При этом, чем больше υ или Rд, тем больше μ и меньше
периодичность ТО.
Таким образом, оценив значение μ и определив в процессе эксплуатации интенсивность изменения параметра технического состояния конкретного изделия аi (конструктивный параметр), можно прогнозировать его безотказность в межосмотровом периоде:
33
♦ при аi > ап.д = μа изделие откажет до технического об-
служивания с вероятностью Р2:
Р (аi > а п.д) = Р2 = Рп.д;
♦ при аi ≤ а п.д изделие не откажет до очередного ТО с ве-
роятностью
R = 1 – Р2 / Р (аi ≤ а п.д) = 1 – Р2 = R п.д.
Следовательно, сокращение вариации увеличивает при
прочих равных условиях периодичность ТО; ориентация при
определении LТО на средние данные (а, кривая 2 на рис. 1.6) не
может обеспечить высокую безотказность между ТО (Р1 ≈ 0,5).
Преимущества метода:
– учет фактического технического состояния изделия (диагностика);
– возможность гарантировать заданный уровень безотказности Р;
– учет вариации технического состояния.
Недостатки метода:
♦ отсутствие прямого учета экономических факторов и
последствий;
♦ необходимость получать (или иметь) информацию о закономерностях изменения параметров технического состояния.
Сферы применения:
– объекты с монотонным изменением параметра технического состояния (постепенные отказы, регулируемые механизмы: тормоза, сцепление, установка передних колес, клапанный механизм);
– при реализации стратегии профилактики по состоянию.
Пример. Определите рациональную периодичность LТО
контроля и регулирования тормозного механизма грузового автомобиля с пневматическим приводом при работе в городских
условиях, обеспечивающую с вероятностью 90 % сохранение
работоспособности между ТО.
34
Исходные данные:
Rд = 0,9 (90 %);
Yн = 0,38 мм;
a = 0,056 мм/1000 км;
υ = 0,3;
tд = 1,28 при R = 0,9 (прил. 1).
Решение:
μ = 1 + υtд = 1 + 0,3 · 1,28 = 1,38;
LТО ≅
Yп.д − Yн
μа
=
1 − 0,38
≈ 8 тыс. км.
1,38 ⋅ 0,056
При коэффициенте вариации υ = 0,15
μ′= 1 + 0,15 · 1,28 = 1,19;
L′ТО = 8,7 тыс. км.
Средний ресурс (при Rд = 0,5 и tд = 0) xp = 11 тыс. км.
Технико-экономический метод определения периодичности ТО. Сводится к определению суммарных удельных затрат на ТО, ремонт и их минимизацию. Минимальным затратам
соответствует оптимальная периодичность технического обслуживания L. При этом удельные затраты на ТО определяются по
формуле
С = d / L,
(1.7)
где L – периодичность ТО; d – стоимость выполнения операции ТО.
При увеличении периодичности разовые затраты на ТО
(d) или остаются постоянными, или незначительно возрастают
(рис. 1.8, а), а удельные затраты значительно сокращаются
(рис. 1.8, б; табл. 1.3).
35
Таблица 1.3
Влияние периодичности на стоимость смазочных работ
Периодичность
смазочных работ, км
1000
1500
2000
2500
3000
Средняя удельная стоимость одной
смазочной операции, %
ЗИЛ-431410
МАЗ-5335
100
100
74
70
60
57
54
45
43
36
Рис. 1.8. Изменение d и C1 в зависимости от периодичности ТО (а);
изменение Lр и C2 в зависимости от периодичности ТО (б)
Увеличение периодичности ТО, как правило, приводит
к сокращению ресурса детали или агрегата (см. рис. 1.8, а)
и росту удельных затрат на ремонт: С2 = с / Lр (см. рис. 1.8, б),
где с – разовые затраты на ремонт; LР – ресурс до ремонта. Выражение C1 + С2 = CΣ является целевой функцией, экстремальное значение которой соответствует оптимальному решению.
36
В данном случае оптимальное решение соответствует минимуму
удельных затрат.
Определение минимума целевой функции и оптимального
значения периодичности ТО проводится графически (рис. 1.9)
или аналитически в том случае, если известны зависимости
С1 = f (LТО) и С2 = ψ (LТО).
Рис. 1.9. Изменение удельных затрат
в зависимости от периодичности ТО
Если при назначении уровня риска учитывать потери, связанные с дорожными происшествиями, то технико-экономический метод применим для определения оптимальной периодичности операций, влияющих на безопасность движения.
Преимущества метода:
– учет экономических последствий принимаемых решений;
– простота, ясность, универсальность.
Недостатки метода:
♦ необходимость в достоверной информации о стоимости
операций ТО и ремонта, влияния периодичности ТО на ресурс
элемента;
♦ отсутствие учета вариации (случайность) всех показателей (L, х, d, с);
♦ отсутствие гарантии определенного уровня безотказности.
37
Сферы применения:
– для сложных и дорогих систем (элементов, агрегатов),
не оказывающих прямого влияния на безопасность (смена масел
и смазок, фильтров, регулировочные работы: сцепление, клапанный механизм, антикоррозионная защита кузова и др.);
– для определения периодичности ТО по группе автомобилей, работающих в одинаковых условиях.
Экономико-вероятностный метод определения периодичности ТО. Обобщает предыдущие и учитывает экономические и вероятностные факторы, а также позволяет сравнивать
различные стратегии и тактики поддержания и восстановления
работоспособности автомобиля.
Одна из стратегий поддержания автомобилей в исправном
состоянии (С2) сводится к устранению неисправностей изделия
по мере их возникновения, т.е. по потребности. Удельные затраты при этом могут определяться по формуле
C2 =
c
=
x
c
xmax

,
(1.8)
xf ( x)dx
xmin
где x , xmax , xmin – средняя, максимальная и минимальная наработки на отказ; с – разовые затраты на ремонт, т.е. на устранение отказа.
Преимуществом этой стратегии является простота –
ожидание отказа и его устранение, основным недостатком –
неопределенность состояния изделия, которое может отказать
в любое время. Кроме того, затрудняются планирование и организация ТО и ремонта.
Альтернативная стратегия (С1) предусматривает предупреждение отказов и неисправностей, восстановление исходного или
близкого к нему состояния изделия до того, как будет достигнуто
предельное состояние. Эта стратегия реализуется при профилак38
тическом ТО, предупредительной замене деталей, узлов, механизмов и т.д. Причем возможны две тактики реализации этой
стратегии: по наработке и по техническому состоянию.
Рассмотрим последовательно определение периодичности
ТО экономико-вероятностным методом при тактике профилактики по наработке.
Постановка задачи: требуется определить с учетом вариации
наработки на отказ оптимальную периодичность LО, при которой
суммарные удельные затраты на предупреждение (ТО) и устранение (Р) отказов будут минимальны, а риск отказа известен.
Ход решения задачи:
1. Исходными данными являются:
– наработка на отказы хi (в виде плотности вероятности
f (х)) при эксплуатации изделия без профилактики (рис. 1.10);
– разовая стоимость выполнения профилактических (d)
и ремонтных (с) работ.
Рис. 1.10. Схема определения периодичности ТО
экономико-вероятностным методом
2. Определим базу для сравнения удельных затраты на
устранение отказов без профилактики, т.е. при стратегии II
(формула (1.8)).
3. Выберем целевую функцию – суммарные удельные
затраты на предупреждение (ТО) и устранение (Р) отказов:
39
СΣ = С1 + С2. Оптимальная периодичность ТО LО соответствует минимуму целевой функции.
4. Назначим исходную периодичность ТО Lр = х (см. рис. 1.10),
которая делит все поле возможных отказов на две группы:
– случаи хi < Lр соответствуют отказам изделий с вероятностью Р, так как изделие откажет до момента его направления на ТО; средняя наработка до этих отказов вычисляется
по формуле
Lp
Lp′ =

xf ( x)dx
xmin
Lp

;
(1.9)
f ( x)dx
xmin
– случаи хi ≥ Lр соответствуют предупреждению отказов
с вероятностью R = 1 – Р, так как изделие будет направлено на
ТО раньше, чем оно может отказать.
5. Рассмотрим варианты реализации стратегии профилактики и ремонта, показатели которых приведены в табл. 1.4.
Таблица 1.4
Варианты реализации стратегий
Параметр
Наработка на отказ
Событие
Вероятность события
Наработка, периодичность
выполнения
Разовая стоимость
40
Вид стратегии
I – профилактика
хi > Lр
Предупреждение отказа, сохранение работоспособности
R
II – ремонт
хi < Lр
Отказ
Р
Lр
L′р
d
c
6. Определим удельные затраты на предупреждение и устранение отказов как отношение взвешенной стоимости ТО и Р
к взвешенной наработке выполнения операций ТО и Р:
CI-1 =
cР + dR
,
Lp′ Р + Lp R
(1.10)
где сР + dR – средневзвешенная стоимость выполнения операции ТО и ремонта; R – вероятность выполнения операции ТО;
d – разовая стоимость операции ТО; Р – вероятность отказа при
выполнении ТО с периодичностью Lр и вероятность выполнения
ремонтной операции (устранение отказа); с – стоимость устранения отказа; LрР + LрR – средневзвешенная наработка выполнения операции ТО и Р; Lр – периодичность ТО при выполнении
по наработке; L′ – средняя наработка отказавших с вероятностью Р элементов (хi < Lр).
dCi −1
= 0 или графически оп7. Аналитически из условия
dL
ределим оптимальную периодичность LО, соответствующий ей
риск РО и вероятность безотказной работы RО.
8. Определим величину целевой функции при оптимальной периодичности ТО LО1:
О
CI-1
=
cРО + dRО
= min.
Lp′ РО + LО1 RО
(1.11)
9. Сравним полученные удельные затраты с удельными
затратами при выполнении только ремонтных работ, т.е. устранении отказов без ТО (СII): СII = с/ x .
О
Если СII > CI-1
, то для данного элемента рационально проводить ТО по наработке с оптимальной периодичностью LО1.
О
Если CI-1
> СII, то для данного элемента нерационально
предупреждать отказы (ТО), а достаточно их устранять, т.е. реализовать стратегию II – ремонт по потребности со средней наработкой до отказа х.
41
Рис. 1.11. Схема профилактической операции
10. Построим схему профилактической операции (рис. 1.11),
которая показывает зависимость суммарных удельных затрат на
ТО и ремонт при тактике профилактики. На схеме профилактической операции можно выделить три характерные зоны.
Зона А – зона экономической нецелесообразности профилактической стратегии, так как СI-1 > СII. Это также внеэкономическая зона, используемая при определении LО, когда необходимо гарантировать высокую безотказность, несмотря на затраты
(например, специальные операции, доставку особо опасных грузов, военные операции и т.д.).
Зона Б – зона предпочтительности по экономическим показателям профилактической стратегии над ремонтной, так как
СI-1 ≤ СII. Внутри этой зоны по организационным причинам (например, одновременному выполнению группы операций ТО,
имеющих разную оптимальную периодичность) можно изменять фактическую периодичность, сохраняя условие СI-1 ≤ СII.
Зона В – зона относительной стабильности профилактической стратегии, внутри которой колебания фактической периодичности (от L′О до L"О) приводят к незначительному изменению СI-1. Это допуск при планировании ТО, который обычно
составляет ±10 % от LО.
42
Рис. 1.12. Изменение суммарных удельных затрат СΣ
и вероятности отказа в межосмотровой период Р
в зависимости от периодичности ТО
В табл. 1.5 и на рис. 1.12 приведены результаты определения
периодичности ТО рассмотренным методом при следующих исходных данных: х = 10 тыс. км; σх = 3 тыс. км; с = 10 расчетных единиц
(р.е.); d = 2 р.е.; распределение наработки до отказа – нормальное.
Полученные данные позволяют сделать следующие выводы:
1. Минимальные удельные затраты (СI-1) min = 0,47 р.е./1000 км
соответствуют оптимальной периодичности ТО LО = 6 тыс. км.
2. Применение профилактической стратегии с оптимальной периодичностью ТО сокращает удельные затраты по сравнению с ремонтом по потребности в 2,1 раза (100 и 47 %).
3. Отклонение от оптимальной периодичности сокращает
эффективность профилактической стратегии. Например, при
Lр = х = 10 тыс. км затраты:
– увеличиваются по сравнению с оптимальными в 1,5 раза
(с 0,47 до 0,7 р.е.);
– сокращаются по сравнению с ремонтной стратегией примерно только на 30 % (100 и 70 %).
4. При постановке автомобилей на ТО целесообразно
и реально интервальное планирование периодичности. Например, при LТО, равной 4–8 тыс. км, затраты изменяются в пределах (0,55 – 0,47) / 0,47 = 0,17, или 17 %.
43
Таблица 1.5
Определение оптимальной периодичности ТО
экономико-вероятностным методом при стратегии ТО
по наработке
LTO , тыс. км
Р (L)
2
4
6 = LО
0,004
0,023
0,095
0,250
0,500
0,740
0,920
0,980
1,996
8
10 = x
12
14
16
18
СI-1
р.е./1000 км
1,00
0,55
0,47
0,54
0,70
0,86
0,97
0,99
≈1
%
100
55
47
54
70
86
97
99
≈100
5. При оптимальной периодичности риск отказа составляет
9,5 %; Р (х = 6 тыс. км) = 0,095 (см. табл. 1.5). При увеличении
периодичности по сравнению с оптимальной риск увеличивается
(в пределе до 1), а при сокращении уменьшается. Таким образом,
при профилактике наблюдается смешанная (I и II) стратегия обеспечения работоспособности.
В экономико-вероятностном методе, как и при определении оптимальной периодичности по безотказности, используют
понятие коэффициента рациональной периодичности
υx
β0 =

LО 
2kп υ x
=
 при υ x < 1,
2
x  (1 + υ x )(1 − υ x ) 
(1.12)
где kп = d / c; υх – коэффициент вариации наработки на отказ при
стратегии II (восстановление работоспособности).
Например, для объекта, имеющего показатели kп = 0,4,
х = 15,5 тыс. км, υх = 0,4, получаем β = 0,78, LО = 12 тыс. км.
44
Экономико-вероятностный метод позволяет рассчитать рациональную периодичность ТО исходя из заданного сокращения
потока отказов в межосмотровые периоды, т.е. между двумя последовательными ТО. При наличии ограничений безотказности
υx

 1− υ x
kω
β0 ≤ 
при υ x < 1,

2
 0,5(υ x + 1) 
(1.13)
где kω = ωI / ωII – коэффициент заданного сокращения параметра
потока отказов; ωI – параметр потока отказов при использовании
предупредительной стратегии; ωII – параметр потока отказов при
устранении отказов по потребности.
Если в рассматриваемом примере задано сокращение параметра потока отказов при использовании предупредительной
стратегии в 5 раз (kω = 0,2), то коэффициент рациональной периодичности определяется по формуле (1.11) и составит β0 = 0,48,
а рациональная периодичность LО = 0,48 · 15,5 = 8,4 тыс. км. Следует отметить, что принятие дополнительных требований по безотказности сокращает рациональную периодичность по сравнению с использованием только экономических критериев.
Эта же задача может быть решена графически. Задаваясь
значениями υх = 0,4, kω = 0,2 (рис. 1.13), определяем β0 ≈ 0,48.
Преимущества метода:
– учет вероятностных и стоимостных факторов;
– гарантия при проведении ТО с оптимальной периодичностью определенных уровней безотказности Rд и риска Рд при
известных затратах на реализацию этой стратегии;
– возможность реализовать предупредительный ремонт.
Основной недостаток – недоиспользование ресурса элементов, которые имеют потенциальную наработку до отказа xi > 2Lр
(см. рис. 1.11). Эти элементы достаточно только контролировать
(диагностировать), а исполнительскую часть операции производить при последующем ТО, т.е. при х = 2Lр. Таким образом реа45
лизуется стратегия обслуживания по состоянию, т.е. определение
периодичности ТО экономико-вероятностным методом с учетом
технического состояния.
Рис. 1.13. Выбор оптимальной периодичности ТО
экономико-вероятностным методом при заданном
уровне безотказности в межосмотровом периоде
Удельные затраты при реализации тактики ТО по наработке (I-2):
CI-2 =
46
cР + R1 ( d к + d и ) + R2 d к
.
РLp + Lp R1 + 2 Lp R2
(1.14)
Действительно, для части изделий, имеющих потенциальную наработку до отказа xi > 2Lр, можно было бы не проводить исполнительскую часть операции с периодичностью
Lр и не доводить при этом параметр технического состояния
до номинального или близкого к нему значения (Yi → Yн).
Но для этого необходимо при периодичности Lр провести контроль технического состояния всех изделий (за исключением
уже отказавших с вероятностью Р, для которых реализуется
стратегия II, связанная с восстановлением работоспособности), т.е. применить тактику проведения профилактики по состоянию (I-2).
При данной тактике все изделия можно разделить на три
группы:
♦ изделия, отказавшие с вероятностью Р при наработке
х < Lр (стратегия II);
♦ изделия, имеющие с вероятностью R1 потенциальную
наработку на отказ 2Lр > хi > Lр. Если им не проводить ТО при Lр,
то они с вероятностью R1 откажут в интервале Lр–2Lр. Следовательно, этим изделиям при Lр необходимо выполнить контрольную операцию стоимостью dк и исполнительскую часть операции
стоимостью dи, а разовая стоимость профилактической операции
составит dп – изделия, имеющие с вероятностью R2 = 1 – Р – R1
потенциальную наработку на отказ хi > 2Lр, для которых при Lр
достаточно ограничиться контролем (dк), а исполнительскую
часть операции отложить, по крайней мере до наработки 2Lр.
Для них стоимость профилактической операции dп = dк.
Далее графически или аналитически (формула (1.14)) определяют оптимальную периодичность LО2 и минимальные удельные затраты при реализации тактики ТО по состоянию С.
О
сравнивается с СII = c / x (только ремонтом)
Величина СI-2
О
и СI-1
(ТО по наработке), затем выбирается тактика, обеспечивающая работоспособность изделия (табл. 1.6).
47
Таблица 1.6
Стратегии и тактики обеспечения работоспособности
Соотношение
затрат
Стратегия
Тактика
Содержание работ
СI-1 > CI-2 > CII
II
–
СI-2 > CI-1 > CII
II
–
Устранение отказа при
его возникновении
CII > CI-2 > CI-1
I
1
СI-2 > CI-1
I
1
CII > CI-1 > CI-2
I
2
CI-1 > CI-2
I
2
Проведение ТО по наработке
с оптимальной периодичностью LO1
Проведение ТО по состоянию
с оптимальной периодичностью LO2
В соответствии с указанной методикой можно рассматривать изделия, которые потенциально потребуют выполнения
исполнительской части при 3Lр, 4Lр и т.д. Такой подход повысит
требования к точности контрольной части операции, увеличит
ее стоимость dк и серьезно усложнит расчеты и организацию
работ, не внеся значительных уточнений в их результаты.
Дополнительными преимуществами определения периодичности ТО экономико-вероятностным методом по состоянию изделия являются:
♦ более полное использование потенциального ресурса
изделия;
♦ возможность увеличения периодичности ТО по сравнению с методом по наработке (LО2 > LО1);
♦ возможность сокращения средней трудоемкости профилактической операции, так как ее исполнительская часть
выполняется по потребности в зависимости от технического
состояния.
Основной недостаток (вернее, условие применения этой
тактики) связан с ростом стоимости профилактической операции dп из-за более сложного и дорогостоящего контрольно48
диагностического оборудования и необходимости иметь персонал высокой квалификации.
Сферы применения:
– определение периодичности ТО дорогостоящих операций, оказывающих существенное влияние на безотказность, дорожную и экологическую безопасность автомобилей;
– разграничение сфер рационального использования профилактических тактик по наработке (I-1) и состоянию (I-2);
– оценка стоимости сокращения риска Р возникновения
отказа;
– определение эффективности использования и сравнения
диагностического оборудования;
– оценка возможности применения предупредительного
ремонта (замены) деталей, агрегатов, систем автомобиля;
– использование методического подхода при решении
других задач ТЭА: определения размера запасов, численности
персонала, пропускной способности средств обслуживания, резервирования и т.д.
1.7. ТРУДОЕМКОСТЬ ТЕХНИЧЕСКОГО
ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА МАШИН
Трудоемкость представляет собой затраты труда на выполнение операции (или их группы) технического обслуживания или
ремонта, измеряемые в человеко-часах или нормо-часах.
Норматив трудоемкости необходим для определения числа исполнителей и оплаты их труда за фактически выполненную
работу с учетом квалификации рабочего (тарифной ставки).
На автомобильном транспорте применяются следующие
нормы трудоемкости:
♦ дифференцированные – устанавливаемые на отдельные
операции, с учетом их расчленения при необходимости на переходы, приемы и трудовые движения;
49
♦ укрупненные (или комплексные при бригадной форме
организации труда) – устанавливаемые на группу операций или
работ, вид обслуживания и ремонта;
♦ удельные – отнесенные к выполненной работе или наработке (чел.-ч/1000 км пробега автомобиля).
Последние два вида норм корректируются в зависимости
от условий эксплуатации, пробега с начала эксплуатации, условий оптимизации труда и других факторов. Нормативы трудоемкости ограничивают трудоемкость сверху, т.е. фактическая
трудоемкость должна быть не больше нормативной при условии
качественного выполнения работ.
Норма трудоемкости (Нт) выполнения операций технического обслуживания или ремонта определяется с учетом коэффициента повторяемости (k) и складывается из времени на выполнение следующих работ: подготовительно-заключительных,
оперативных, по обслуживанию рабочего места, а также перерывов на отдых и личные потребности:
H т = toп (1 +
aпз + аобс + аотд
)k ,
100
(1.15)
где toп – оперативное время, чел·мин; aпз – доля подготовительно-заключительного времени, %; aобс – доля времени обслуживания рабочего места, %; aотд – доля времени на отдых и личные
потребности, %.
Подготовительно-заключительное время необходимо для
ознакомления исполнителя с порученной работой, подготовки
рабочего места, сдачи наряда, инструмента, материалов и др.
Оперативное время, необходимое для выполнения производственной операции, подразделяется на основное и вспомогательное. В течение основного (или технологического) времени
осуществляется собственно операция, например: регулирование
тормозов, замена масла в агрегатах, снятие агрегата с автомобиля и т.д. Вспомогательное время необходимо для обеспечения
50
возможности выполнения операции (например, время установки
автомобиля на пост ТО или ремонта, обеспечение доступа
к объекту обслуживания или ремонта и т.д.).
Время обслуживания рабочего места необходимо для
ухода за ним и применяемым инструментом или оборудованием
(уборка, смена инструмента, размещение оборудования и приспособлений и т.д.).
Время на обслуживание рабочего места, перерывы на отдых и личные потребности называется дополнительным.
Фактическое время или трудоемкость выполнения операций ТО и ремонта является случайной величиной, имеющей
значительную вариацию, зависящую от технического состояния и срока службы автомобиля, условий выполнения работы,
применяемого оборудования, квалификации персонала и других
факторов. Например, условная продолжительность выполнения
однотипных операций ТО и ремонта у рабочих 1–5-го разрядов
изменяется следующим образом: 1; 0,79; 0,71; 0,64; 0,61.
Поэтому норма относится к определенным оговоренным условиям, например: типовым (типовая норма), конкретным условиям группы предприятий (внутриведомственная норма) или
данного предприятия (внутрихозяйственная или местная норма). Типовые пооперационные нормы приводятся в соответствующих справочниках. При определении или изменении норм
используют так называемую фотографию рабочего времени,
хронометражные наблюдения, метод микроэлементных нормативов времени.
Норма оперативного времени определяется из ряда хронометражных наблюдений за выполнением данной операции
в конкретных условиях (квалификация персонала, применяемое
оборудование, технология ТО и ремонта). Остальные элементы
нормы, как правило, определяются расчетом как доля оперативного времени.
Например, для разборочно-сборочных работ доля подготовительно-заключительного времени составляет 10 %, а до51
полнительного – 8 % по отношению к оперативному времени.
При определении условий проведения наблюдений ориентируются на передовые методы и прогрессивную технологию, проводят аттестацию рабочего места, что способствует повышению
производительности труда ремонтных рабочих.
Для определения технологического времени может использоваться метод микроэлементных нормативов, который заключается в применении нормативов времени на простейшие движения исполнителя, например корпуса, ног, рук, которые необходимы для выполнения операции ТО или ремонта. Каждое из этих
движений оценивается в абсолютных единицах, содержащихся
в базовой системе микроэлементных нормативов (БСМ), разработанной НИИ труда, или в относительных единицах.
Например, ходьба (один шаг) в определенных условиях
оценивается в 60 относительных единиц, точно контролируемое
движение руки в диапазоне 0,1–0,2 м – в 55 единиц и т.д. Суммируя все относительные единицы, характеризующие действия
исполнителя, получают продолжительность выполнения операции в относительных единицах. Переход относительных единиц
к абсолютному времени производится при помощи специальных
коэффициентов.
Метод микроэлементных нормативов позволяет также
сравнивать различные вариации организации работ без проведения непосредственных наблюдений. Использование микроэлементных нормативов позволяет также эффективно применять
компьютерные системы при нормировании трудоемкости.
1.8. РЕСУРСЫ МАШИН И ОСНОВНЫХ АГРЕГАТОВ
При нормировании ресурсов применяются показатели:
средний и гамма-процентный (при 85–90 %) ресурсы, определяемые по результатам наблюдений или отчетным данным.
Нормы по указанным показателям обычно устанавливаются
52
для следующих случаев: ресурс автомобиля и агрегата до первого капитального ремонта (табл. 1.7) при работе в определенных условиях эксплуатации, средний срок службы (в годах)
или ресурс автомобиля до списания.
Данные табл. 1.7 используются при определении средних
программ по капитальному ремонту автомобилей и агрегатов на
данном АТП или отрасли, а также при определении норм расхода запасных частей, необходимых при капитальном ремонте.
Таблица 1.7
Ресурс агрегатов до 1-го капитального ремонта
для I категории условий эксплуатации, тыс. км
Автомобили
ГАЗ-3307, 3309
ЗИЛ-431410
МАЗ-5336
КамАЗ-6520
ГАЗ-2705, 3302
ПАЗ-3205
ЛиАЗ-5256
Всего
200
250
275
300
200
180
200
Коробка
передач
250
300
275
300
250
180
200
Задний
мост
250
300
320
300
300
180
300
Передний
мост
250
300
320
300
300
150
210
Нормы ограничивают ресурс снизу, т.е. фактические ресурсы должны быть с определенной вероятностью не ниже нормативных.
Нормы расхода запасных частей и материалов необходимы при планировании их производства и для определения объема заказа, запасов, а также затрат на запасные части для данного
АТП или группы, отрасли. Применяются укрупненные и номенклатурные нормы.
Укрупненные нормы затрат на запасные части и материалы в эксплуатации (табл. 1.8) служат для целей планирования
ТО и ремонта.
53
Таблица 1.8
Затраты на текущий ремонт в эксплуатации, руб./1000 км
Автомобили
ГАЗ-2705
ЛиАЗ-5256
Камаз-65520
Всего
Зарплата
7,27
20,79
21,57
3,73
8,66
8,60
Запасные
части
2,15
8,17
7,89
Материалы
1,39
3,96
5,08
В среднем в расходах на текущий ремонт запасные части
составляют 40 %, а материалы 15 %. Указанные нормы, носящие
отраслевой характер, определяются на основании фактических
затрат, а также с помощью расчетов по ресурсу и цене конкретных деталей и могут корректироваться для конкретного АТП.
Номенклатурная норма устанавливает средний расход запасных частей (по каждой детали) в штуках на 100 автомобилей
в год. В общем случае норма расхода запасных частей (Н) определяется с использованием ведущей функции потока замен соответствующей детали, т.е.
H=
Ω(t )
⋅ 100,
t
(1.16)
где t – продолжительность периода (в годах), для которого получено значение Ω (t) и определяется соответствующая норма.
Для оценки фактического расхода и норм применяются
приближенные методы.
1. Метод I – по ресурсу до 1-й замены:
HI ≈
Lг
,
ηL1
(1.17)
где Lг – годовой пробег автомобиля; L1 – ресурс до первой замены (восстановления) детали; η – коэффициент восстановления
ресурса.
54
Например, L1= 50 тыс. км; η = 0,6; Lг = 40 тыс. км. Тогда
HI = 100 · 40 / (0,6 · 50) = 133 детали в год на 100 автомобилей.
2. Метод II – по числу замен детали за срок службы автомобиля:
H II =
100  Lг 1 
⋅  − .
η  L1 ta 
(1.18)
Для тех же условий и при ta = 10 лет HII = 117 деталей.
3. Метод III – по числу замен с учетом вариации ресурса
детали υ.
Для деталей с ресурсом, сопоставимым со среднегодовым
пробегом автомобиля Lг, средняя норма расхода определяется за
полный срок службы по формуле
 L t − L1
 v2
  100
+ 0,5  + 1  ⋅
H III ≈  г a
.
η
  ta
 ηL1
(1.19)
При тех же исходных данных и коэффициенте вариации
υ = 0,2 HIII = 122 детали, а при υ = 0,8 HIII = 126 деталей, т.е. вариация увеличивает норму расхода деталей. При увеличении
интенсивности эксплуатации Lг, т.е. сокращении срока службы
автомобиля tа, норма расхода деталей возрастает. Так, при
Lг = 25 тыс. км (ta = 16 лет) H = 77, а при Lг = 60 тыс. км (ta = 6,7 лет)
H = 183.
Расход запасных частей зависит от условий эксплуатации
(табл. 1.9).
Фактический расход запасных частей с учетом категории
условий эксплуатации не должен превышать нормативы. Расход
запасных частей возрастает также при сокращении ресурса деталей при последующих заменах, т.е. при уменьшении η. Если
на автомобиле применяются несколько одинаковых деталей или
узлов, то норма, соответственно, увеличивается.
55
Таблица 1.9
Влияние условий эксплуатации на расход запасных частей
Расход запасных частей, %
Автомобиль
Двигатель
100 (условно)
110
110
125
140
140
165
165
200
Категория условий
эксплуатации
I
II
III
IV
V
Таким образом, для определения норм расхода запасных
частей необходимы сведения по надежности деталей, интенсивности эксплуатации и сроку службы автомобиля до списания.
1.9. ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ТЕХНИЧЕСКОЙ
ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЯ
В процессе использования автомобиль с определенной
вероятностью может находиться в нескольких состояниях
(табл. 1.10), оцениваемых за цикл соответствующими коэффициентами.
Под циклом понимается ресурс (наработка) автомобиля до
капитального ремонта (Lк) или полный ресурс до списания (Lа).
Коэффициент выпуска (αв) представляет собой отношение числа дней нахождения автомобиля в эксплуатации к календарному числу дней за этот период, или долю календарного
времени, в течение которого автомобиль осуществлял транспортную работу.
Для каждого автомобиля этот показатель определяется
выражением
αв =
56
Дэ
Д
= э,
Дэ + Др + Дн Дц
(1.20)
где Дэ – число дней эксплуатации автомобиля; Др – число дней
простоя автомобиля на ТО и ремонте; Дн – число дней простоя
в исправном состоянии по организационным причинам; Дц –
число дней в цикле.
Таблица 1.10
Формулы для определения вероятности различных
состояний автомобиля
Состояние
Исправен, работает
(в эксплуатации)
Исправен, простои в ожидании работы (нерабочие дни,
ожидание груза)
Неисправен (ремонт, ТО,
ожидание)
Все состояния (полный цикл)
Продолжительность
состояния, дни
Вероятность
состояния
(коэффициенты)
Дэ
αв = Дэ / Дц
Дн
αн = Дн / Дц
Др
αр = Др / Дц
Дц = Дэ + Дн + Др
αв + αн + αр = 1
При определении коэффициента выпуска для всего парка
автомобилей используются соответствующие автомобиле-дни:
αв =
АД э
АД э + АД р + АД н
=
АД э
АД ц
,
(1.21)
где АДэ – число автомобиле-дней эксплуатации АТС; АДр –
количество автомобиле-дней простоя АТС на ТО и ремонте;
АДн – число автомобиле-дней простоя в исправном состоянии
по организационным причинам; АДц – число автомобиле-дней
в цикле.
Коэффициент технической готовности (αт) определяет долю календарного времени, в течение которого автомобиль (или
парк автомобилей) находится в работоспособном состоянии и может осуществлять транспортную работу. Он выражается через
57
отношение числа дней или автомобиле-дней (Дэ или АДэ) эксплуатации автомобилей к их сумме с днями или автомобиледнями простоя на ТО и ремонте (Др или АДр):
αт =
αт =
Дэ
Дэ + Др
,
АД э
АД э + АД р
(1.22)
.
(1.23)
Коэффициент технической готовности является одним из
показателей, характеризующих работоспособность автомобиля
и парков.
На транспорте общего пользования фактически сложившееся отношение αв / αт равно для грузовых перевозок 0,75–0,78,
для пассажирских 0,91–0,95.
В свою очередь, годовая производительность W, например
при грузовых перевозках (в т⋅км), непосредственно определяется при прочих равных условиях коэффициентом выпуска и, следовательно, коэффициентом технической готовности:
W = 365α в qγβLсс = 365α т (1 − α н )qγβLсс ,
(1.24)
где q – номинальная грузоподъемность, т; γ – коэффициент использования грузоподъемности; β – коэффициент использования
пробега; Lcc – среднесуточный пробег, км.
Таким образом, увеличение коэффициента технической
готовности способствует повышению производительности автомобилей.
Рассмотрим связь коэффициента технической готовности
с показателями надежности и организацией технического обслуживания и ремонта. Если числитель и знаменатель в формуле
(1.22) разделить на Дэ, то получим
58
αт =
1
1 + Др / Дэ
,
(1.25)
или применительно к эксплуатационному циклу
αт =
1
1 + Д р.ц / Д э.ц
,
(1.26)
где Др.ц – число дней простоя автомобиля в ремонте за цикл;
Дэ.ц – число дней эксплуатации автомобиля за цикл.
Продолжительность эксплуатационного цикла в днях зависит от планируемого пробега или наработки за цикл LК и среднесуточного пробега Lсс:
Д э.ц = Lк / Lсс .
(1.27)
Простой на ТО и ремонте за цикл (Др.ц) складывается из
простоя на капитальном ремонте, если он производится, и простоя на ТО и ТР:
Др.ц = ДКР + ДТР,ТО.
Простой на капитальном ремонте обычно нормируется в календарных днях, а простой в ТО и ТР – в виде удельной нормы dТР
в днях на 1000 км пробега. Таким образом, ДТР,ТО = dТР · Lк / 1000.
Следует обратить внимание, что основная доля простоев (до
85–95 %) приходится на текущий ремонт, поэтому сокращение
простоев на ремонте является главным резервом увеличения αв и αт.
Контрольные вопросы
1. Определение понятия «техническая эксплуатация автомобилей».
2. Нормативы технической эксплуатации автомобилей.
59
3. Определение понятия «периодичность технического обслуживания».
4. Методы поддержания технического состояния автомобилей на заданном уровне и их суть.
5. Методы определения периодичности технического обслуживания.
6. Метод определения периодичности по допустимому
уровню безотказности.
7. Метод определения периодичности обслуживания по
допустимому значению и закономерности изменения параметра
технического состояния.
8. Технико-экономический метод определения периодичности ТО.
9. Экономико-вероятностный метод определения периодичности ТО.
10. Преимущества и недостатки существующих комбинаций стратегий и тактик обеспечения работоспособности АТС.
11. Трудоемкость технического обслуживания и ремонта,
ее составляющие.
12. Нормы трудоемкости, применяемые на автомобильном
транспорте.
13. Затраты времени, используемые при расчете нормы
трудоемкости.
14. Назначение норм расхода запасных частей и материалов.
15. Нормы затрат на запасные части и материалы.
16. Методы определения норм расхода запасных частей
и материалов.
17. Основные показатели ТЭА.
18. Порядок расчета годовой производительности грузовых перевозок.
19. Расчет коэффициента технической готовности.
20. Расчет коэффициент выпуска.
60
2. СИСТЕМА ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ
И РЕМОНТА ТРАНСПОРТНЫХ
И ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН
2.1. НАЗНАЧЕНИЕ И ОСНОВЫ СИСТЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОГО
ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА ТРАНСПОРТНЫХ
И ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН
При работе автомобилей различных типов, конструкции
и наработки с начала эксплуатации из-за недостаточной их надежности за срок службы может возникнуть поток отказов и неисправностей в количестве 500–700 наименований.
Для поддержания высокого уровня работоспособности
АТС, дорожной и экологической безопасности необходимо, чтобы большая часть отказов и неисправностей была предупреждена, т.е. работоспособность изделия была восстановлена до их
наступления.
Система ТО и ремонта регулируется комплексом взаимосвязанных положений и норм, определяющих порядок, организацию, содержание и нормативы проведения работ по обеспечению работоспособности парка автомобилей.
К системе ТО и ремонта автомобилей предъявляются следующие основные требования:
1) обеспечение заданных уровней эксплуатационной надежности автомобильного парка при рациональных материальных и трудовых затратах;
2) ресурсосберегающая и природоохранная направленность, обеспечение дорожной безопасности;
3) планово-нормативный характер, позволяющий:
– определять и рассчитывать программу работы и ресурсы,
необходимые для обеспечения работоспособности автомобилей;
61
– планировать и организовывать ТО и ремонт на всех
уровнях ИТС;
– нормативно обеспечивать хозяйственные отношения внутри предприятия и между ними;
4) конкретность, доступность и пригодность для руководства и принятия решений всеми звеньями ИТС автомобильного
транспорта;
5) стабильность основных принципов и гибкость конкретных нормативов, учитывающих изменение условий эксплуатации, конструкции и надежности автомобилей, а также хозяйственного механизма;
6) учет разнообразия условий эксплуатации автомобилей;
7) объективная оценка и фиксация с помощью нормативов уровней эксплуатационной надежности и реализуемых показателей качества автомобилей, позволяющих сравнивать изделия, предъявлять требования к изготовителям и определять
основные направления совершенствования ТЭА и конструкции
автомобилей.
Вклад системы ТО и ремонта в эффективность технической эксплуатации автомобилей составляет 25 %. К ее главным
факторам (100 %) относятся:
♦ степень выполнения рекомендаций и нормативов – 29 %;
♦ обоснованность нормативов – 26 %;
♦ технология и организация ТО и ремонта – 17 %;
♦ обеспечение рабочих мест и исполнителей рациональной нормативно-технологической документацией – 11 %;
♦ адаптация ИТС к изменению конструкции автомобилей,
условиям эксплуатации – 9 %;
♦ прочие факторы – 8 %.
Разработка системы ТО и ремонта автомобилей является
сложной и трудоемкой научно-практической задачей, для решения которой используются закономерности ТЭА восьмого
вида. Эта работа включает ряд этапов и является результатом
62
теоретических и экспериментальных исследований, критического обобщения уже имеющегося отечественного и зарубежного опыта, учета традиций, прогноза развития конструкции
и надежности автомобилей в сочетании с решениями эвристического характера.
На основе анализа конструктивных особенностей, условий
работы автомобилей, совокупности возникающих отказов и неисправностей разрабатываются классификации объектов и видов воздействия.
Основная цель этих этапов состоит в том, чтобы:
1) определить особенности конструкции автомобилей
новых моделей, их отличия от предшественников, которые могут оказать принципиальное влияние на систему, организацию
и нормативы ТО и ремонта;
2) дать классификацию отказов и неисправностей, сравнить их характер с имеющимися данными (фоном) для ранее
изученных автомобилей (именно поэтому важно иметь соответствующий банк данных по надежности);
3) выбрать типичные объекты и виды воздействий, которые могут внести существенные изменения в систему или ее
нормативы.
В зависимости от изменения конструкции автомобилей,
условий эксплуатации, характера отказов и неисправностей,
а также целей системы и имеющихся ограничений, принимается
решение об уровне разработки или корректировки системы ТО
и ремонта. При отсутствии таких изменений структура и нормативы системы сохраняются. Если эти изменения существенны,
но непринципиальны, принимается решение о сохранении
структуры системы ТО и ремонта и изменении ее нормативов.
Необходимость в изменении нормативов обычно возникает при
текущей модернизации автомобилей, повышении их эксплуатационной надежности, использовании новых конструктивных
решений, а также при совершенствовании самой ТЭА или изменении условий эксплуатации. Наконец, в случае существенного
63
изменения конструкции, условий эксплуатации, целевых установок системы, внешних ограничений, а также выявления в результате проведения НИР в области надежности и ТЭА принципиально новых решений по обеспечению работоспособности
возможно изменение не только нормативов, но и структуры системы ТО и ремонта автомобилей.
После выбора типичных объектов и видов воздействий
и определения целей, а также показателей эффективности системы с использованием рассмотренных методов, проводится разделение всей совокупности отказов и неисправностей на профилактируемые – ТО (стратегия I) и непрофилактируемые – Р (стратегия II). Затем по каждой профилактируемой операции (или по их
группе) определяют тактики выполнения ТО (по наработке I-1
или по состоянию I-2), а также оптимальные периодичности.
Далее определяются структура системы, виды ТО и ремонта,
разрабатываются соответствующие нормативы для них и формируется система ТО и ремонта в целом.
Полномасштабная разработка системы ТО и ремонта непосильна для отдельных, даже крупных, автотранспортных предприятий и компаний, поэтому на практике используется следующая схема:
1. Принципиальные основы системы, ее техническая политика и структура, базовые нормативы централизованно разрабатываются на том или ином уровне, например: на государственном или отраслевом (в России), на уровне крупных транспортных объединений и компаний (в США, Германии и др.), на
уровне производителей (фирм).
2. Эти рекомендации весьма авторитетны и, как правило,
выполняются в соответствии с законодательством или добровольно большинством автотранспортных предприятий и фирм.
3. В зависимости от условий эксплуатации, уровня организации (методов управления, квалификации персонала, учета) предприятия вносят в нормативы системы коррективы и уточнения.
64
Россия имеет богатый опыт и традиции разработки и применения системы ТО и ремонта автомобилей, принципиальные
основы которой и ряд необходимых для этого нормативов более
60 лет регламентировались в нашей стране государственными
документами.
2.2. МЕТОДЫ ФОРМИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ
ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА
Основой системы ТО и ремонта являются ее структура
и нормативы. Нормативы включают конкретные значения периодичности воздействий, трудоемкости, перечни операций и др.
Структура данной системы определяется видами (ступенями) соответствующих воздействий и их числом, а именно:
♦ уровнем надежности и качества автомобилей;
♦ целью, которая поставлена перед автомобильным транспортом и ТЭА;
♦ условиями эксплуатации;
♦ имеющимися ресурсами;
♦ организационно-техническими ограничениями.
Для эксплуатируемого в настоящее время подвижного состава автомобильного транспорта уровень влияния отдельных
элементов структуры системы ТО и ремонта на затраты по
обеспечению работоспособности (без организационно-планировочных затрат) следующий:
– перечень профилактических операций и их периодичность – 80–87 %;
– число ступеней (видов) ТО и кратность их периодичности – 13–20 %.
Таким образом, главными факторами, определяющими
эффективность системы ТО и ремонта, являются правильно определенные перечни (что делать?) и периодичность (когда де65
лать?) профилактических операций, затем количество видов ТО
и их кратность (как организовать выполнение совокупности
профилактических операций?).
Сложность при определении структуры системы ТО состоит
в том, что техническое обслуживание включает в себя 8–10 видов
работ (смазочные, крепежные, регулировочные, диагностические и др.) и более 150–280 конкретных объектов обслуживания:
агрегаты, механизмы, детали, требующие предупредительных
мер воздействия.
Каждый узел, механизм, соединение могут иметь свою
оптимальную периодичность ТО, определяемую различными
методами. Если следовать этим периодичностям, то автомобиль
в целом практически непрерывно должен направляться на техническое обслуживание для каждого соединения, механизма, агрегата, что вызовет большие сложности с организацией работ
и дополнительные потери времени, особенно на этапе подготовительно-заключительных операций. При этом объектом воздействий будет не автомобиль как транспортное средство, а его
составные части.
В связи с этим после выделения из всей совокупности тех
воздействий, которые должны выполняться при ТО, и определения оптимальной периодичности каждой операции производят
группировку операций по видам технического обслуживания.
Это дает возможность уменьшить число заездов автомобиля на
ТО и время простоев там. Однако надо иметь в виду, что группировка операций неизбежно связана с отклонением периодичности
ТО данного вида от оптимальной периодичности ТО отдельных
операций. При определении периодичности технического обслуживания группы операций («групповой» периодичности) применяют методы, описанные ниже.
Метод группировки по стержневым операциям ТО.
Основан на том, что выполнение данных операций приурочивается к оптимальной периодичности Lст так называемых стержневых операций, которые обладают следующими признаками:
66
а) влияют на экологическую и дорожную безопасность,
работоспособность, безотказность, экономичность автомобиля;
б) характеризуются большой трудоемкостью, требуют
специального оборудования и особой конструкции постов;
в) регулярно повторяются.
Примерами подобных стержневых операций или их групп
являются:
– проверка и регулирование тормозной системы (все вышеуказанные признаки);
– проверка токсичности отработавших газов и соответствующая регулировка систем двигателя (все признаки);
– смена масла в картере двигателя (признаки б, в).
Таким образом, по этому методу периодичность технического обслуживания стержневой операции Lст принимается
за периодичность вида ТО или группы операций, например
LTO = Lст (рис. 2.1).
Рис. 2.1. Группировка по стержневым операциям:
L – периодичность; стрелками показано совмещение
выполнения соответствующей операции
Из рис. 2.1 следует, что анализируемые с помощью данного метода профилактические операции могут быть сведены
в три группы:
I . LОi < (Lст-1) – выполняются ежедневно (ЕО) или по потребности (при ТР), т.е. исключаются из состава профилактических;
67
II. (Lст-1) ≤ LОi < (Lст-2) – операции 3, 4, 5 выполняются
одновременно с первой стержневой с периодичностью операции
Lст-1;
III. LОi ≥ (Lст-2) – выполняются одновременно со второй
стержневой операцией или выводятся из состава профилактических (переводятся в текущий или предупредительный ремонт).
Операции, оптимальная периодичность которых (LОi) больше периодичности стержневой операции, выполняются с коэффициентом повторяемости
ki = Lст / LОi = (LТО)1 / LОi, где 0 < k ≤ 1.
(2.1)
Такие операции, как отмечалось, состоят из двух частей:
контрольной (диагностической) и исполнительской. Причем
контрольная часть производится каждый раз при направлении
автомобиля на данный вид обслуживания, а исполнительская –
по потребности, в зависимости от его фактического технического состояния. В действующей системе ТО более 65–70 % всех
операций выполняются с коэффициентом повторяемости, зависящим от результатов контроля в пределах установленной периодичности.
При технико-экономическом методе определяют такую
групповую периодичность LОг, которая соответствует минимальным суммарным затратам СΣΣ на ТО и ремонт автомобиля
по всем рассматриваемым объектам (рис. 2.2):
CΣΣ =  CIs + CIIs ,
s
(2.2)
s
т.е. оптимальная периодичность L = LОг при СΣΣ = Cmin, где СIs,
СIIs – удельные затраты на ТО и ремонт i-го объекта; s – число
операций в группе (виде ТО).
На рис. 2.2 Δs – это увеличение удельных затрат s-операции при их выполнении в результате группировки с групповой
LОг, а не со свойственной ей оптимальной периодичностью LОs.
68
Если в группу входит операция, периодичность которой
ограничена в рассматриваемых пределах условиями безопасности, экологии или техническими критериями, то выбранная
групповая периодичность должна удовлетворять требованию
LОг ≤ LОi, где i – номер операции с периодичностью, ограниченной требованиями безопасности движения или другим техническим критерием (например, прекращение функционирования
механизма при LОг > LОi).
Используя экономико-вероятностный метод, можно определить целесообразность выполнения данной операции не с оптимальной для нее, а с заданной периодичностью стержневой
операции. С помощью карты профилактической операции определяют зону наработок, в которой удельные затраты при предупредительной стратегии остаются ниже, чем при устранении
возникшего отказа. Если в этой зоне находится периодичность
стержневой операции, то изменение периодичности для данной
операции допустимо.
Рис. 2.2. Определение групповой периодичности ТО
технико-экономическим методом: LО1 ≠ LО2 ≠ LОs ≠…≠ LОг –
оптимальные периодичности отдельных операций ТО
На рис. 2.3 приведены графики, позволяющие определить
предельно допустимое значение коэффициента относительных
затрат на ТО и ремонт (kп.д), превышение которого при изменении
периодичности нецелесообразно по экономическому критерию.
69
Рис. 2.3. Оценка рациональности профилактических
воздействий при заданной периодичности
Например, объект имеет показатели: kп = d/с = 0,4; х =
= 15,5 тыс. км; υx = 0,4; оптимальную периодичность LО = 12 тыс. км.
Определим целесообразность выполнения этой операции не
с оптимальной для нее периодичностью LО = 12 тыс. км, а с периодичностью LТО = 5,5 тыс. км. При выполнении операции
с заданной периодичностью коэффициент периодичности β =
= LТО / х = 5,5 / 15,5 = 0,31. Для этого значения β и коэффициента вариации υx = 0,4 предельное значение коэффициента kп.д = 0,27
при фактическом значении kп = 0,4. Так как kп > kп.д, то по экономическому критерию проведение данной операции по профилактической стратегии с периодичностью 5,5 тыс. км нерационально. Нижняя граница периодичности ТО, при которой данную операцию еще целесообразно проводить профилактически,
составляет LТО = βх = 0,5 · 15,5 ≈ 7,8 тыс. км. Таким образом, определяется интервал периодичностей, внутри которого выполнение конкретной операции с групповой периодичностью по предупредительной стратегии целесообразно. Для рассматриваемого
примера интервал периодичностей составляет 7,8–12 тыс. км.
70
Если ряд объектов обслуживания имеет весьма близкие рациональные периодичности, то используется метод естественной группировки операций. Например, при обслуживании несамостропорящихся крепежных соединений современных грузовых
автомобилей обнаруживаются два пика необходимости возобновления их затяжки в интервалах 4–7 и 15–20 тыс. км. Достаточно
близкую периодичность регулирования имеют тормозные и клапанные механизмы, углы установки колес. Возможны и другие
методы группировки (например, использование линейного программирования, статистических испытаний).
Таким образом, применяя соответствующие методы ТО,
производят группировку операций по его видам. Ранее отмечалось, что увеличение числа ступеней (видов ТО) теоретически
благоприятно сказывается на надежности и суммарных затратах
на обеспечение работоспособности отдельных объектов, но одновременно увеличиваются затраты, связанные с организацией
производственного процесса (подготовительно-заключительным
временем, планированием постановки на ТО и др.) технического
обслуживания и ремонта автомобиля.
В табл. 2.1 приведены данные по изменению суммарных
удельных затрат на ТО и ремонт группы операций в системах
с различным числом видов технического обслуживания и организационными затратами. При учете организационных затрат
(планирование, организация производства и др.) существует минимум суммарных затрат, соответствующий (без ежедневного
обслуживания) двум–трем видам технического обслуживания.
Характерно, что рост организационных затрат не только увеличивает общие расходы, но сдвигает, как и следовало ожидать, оптимум в область более простых структур системы ТО и ремонта.
Эти данные позволяют сделать следующие практические
выводы:
1. Предупреждение отказов (профилактическая стратегия I),
как правило, более выгодно, чем их ожидание и последующий ремонт (стратегия II).
71
Таблица 2.1
Удельные затраты при различных стратегиях обеспечения
работоспособности автомобилей
Стратегия
Число видов ТО
II
I
I
I
I
I
I
0
1
2
3
4
5
10
Организационные затраты, %
0
10
20
141
155
170
91
100
109
83
95
108
81
96
111
80
98
116
80
104
120
79
119
159
2. Для современного автомобиля наиболее целесообразна
система с двумя–тремя видами ТО, так как при такой организации удельные затраты на техническое обслуживание и ремонт
с учетом организационных мероприятий минимальны.
Это подтверждается многолетним опытом обслуживания автомобильного транспорта в России и других странах. В РФ наиболее распространенной в настоящее время является трехступенчатая система ТО: ЕО, ТО-1 и ТО-2 (с которым может совмещаться СО – сезонное обслуживание). В США, по данным
обследования лучших по организации инженерно-технической
службы предприятий, трехступенчатую систему (А, В, С) применяли 60 % грузовых и 50 % автобусных предприятий, двухступенчатую – 20 и 23 % соответственно, четырехступенчатую –
15 и 18 %, многоступенчатую – 5 и 9 % АТП.
3. Для предприятий с недостаточно организованным ТО
(невыполнением перечня, несоблюдением периодичностей) в качестве первого этапа исправления ситуации может быть рекомендована одноступенчатая система технического обслуживания
(единое ТО) с последующим переходом к двум и трем ступеням.
4. Сокращение организационно-управленческих затрат на
реализацию системы (применение компьютерных программ при
72
учете, планировании, подготовке производства и др.) позволяет
по экономическим критериям увеличить число видов ТО автомобиля, т.е. приблизиться к оптимальным периодичностям технического обслуживания отдельных операций.
5. В перспективе сначала для грузовых автомобилей
большой грузоподъемности и автобусов большой вместимости,
а затем и для большинства коммерческих автомобилей возможна реализация индивидуальной системы и нормативов ТО и ремонта для конкретных автомобилей или их групп, работающих
в сходных условиях эксплуатации.
Основой такого индивидуального варианта системы будут
служить:
– повышение надежности автомобилей и соответствующее увеличение периодичностей ТО;
– контроль за возрастной структурой парка;
– совершенствование системы помашинного учета и анализа надежности, затрат, доходов и расходов;
– бортовая система учета работы и диагностики технического состояния автомобиля.
2.3. СОДЕРЖАНИЕ И УРОВНИ РЕГЛАМЕНТАЦИИ СИСТЕМЫ
ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА
Техническая документация, излагающая принципы функционирования системы ТО и ремонта, обычно содержит в той или
иной комбинации следующие материалы и рекомендации:
♦ принимаемые принципы (стратегию, тактику) обеспечения
работоспособности и исправного технического состояния АТС;
♦ основные понятия и определения;
♦ виды и назначение ТО и ремонта;
♦ нормативы периодичности трудоемкости, ресурсов автомобилей и агрегатов, простоев на техническом обслуживании
и ремонте;
73
♦ типовые обобщенные перечни операций ТО, которые
затем относятся к конкретным моделям автомобилей и их модификациям;
♦ методы учета условий эксплуатации и корректирования
нормативов;
♦ основные положения по организации ТО и ремонта автомобилей.
К задачам ежедневного обслуживания АТС относятся
общий контроль, направленный на обеспечение безопасности
движения, поддержание его надлежащего внешнего вида, заправка топливом, маслом и охлаждающей жидкостью, а для некоторых видов подвижного состава – санитарная обработка кузова.
Ежедневное обслуживание выполняется после работы подвижного состава и перед выездом на линию.
Задачами технического обслуживания являются снижение интенсивности изменения параметров технического состояния механизмов и агрегатов автомобиля, выявление и предупреждение неисправностей и отказов, обеспечение экономичности работы, безопасности движения, защиты окружающей среды
путем своевременного выполнения контрольных, смазочных,
крепежных, регулировочных и других работ.
Диагностические работы (процесс диагностирования) являются технологическим элементом системы ТО и ремонта автомобиля (контрольных операций) и дают информацию о его техническом состоянии при выполнении соответствующих работ.
В зависимости от назначения, периодичности, перечня и места выполнения диагностические работы подразделяются на два вида:
общее (Д-1) и поэлементное углубленное (Д-2) диагностирование.
Техническое обслуживание должно обеспечивать безотказную работу агрегатов, узлов и систем автомобиля в пределах установленных периодичностей по тем воздействиям, которые включены в перечень операций.
Задачей сезонного обслуживания, проводимого два раза
в год, является подготовка подвижного состава к эксплуатации
74
при изменении сезона (времени года). В качестве отдельно
планируемого вида технического обслуживания СО проводится для подвижного состава, эксплуатируемого в очень холодном, холодном, жарком сухом и очень жарком сухом климатических районах.
Нормативы трудоемкости сезонного обслуживания составляют от трудоемкости ТО-2 50 % для очень холодного и очень
жаркого сухого климатических районов, 30 % для холодного
и жаркого сухого, 20 % для прочих районов. В остальных условиях СО совмещается с очередными ТО-2 с увеличением трудоемкости на 20 %.
В действующей системе ТО и ремонта для технического
обслуживания рекомендуется устанавливать расчетную периодичность (табл. 2.2), трудоемкость и простои (табл. 2.3).
Таблица 2.2
Рекомендуемая периодичность технического
обслуживания, тыс. км
Автомобиль
Легковой
Автобус
Грузовой и автобус на базе
грузового автомобиля
Прицеп и полуприцеп
Положение 1986 г.
ТО-1
ТО-2
4
16
3,5
14
ОНТП-01-91
ТО-1
ТО-2
5
20
5
20
3
12
4
16
3
12
4
16
Примечания:
1. ОНТП – Общесоюзные нормативы технологического проектирования.
2. Периодичности ТО могут уточняться по конкретному семейству и модели подвижного состава в заводской инструкции или сервисной книжке.
3. Допустимое отклонение от нормативов периодичностей технического обслуживания составляет ±10 %.
75
76
1
0,5–0,55
0,4–0,5
0,4–0,5
0,4–0,5
0,5–0,55
0,2
2,2
7,2
2,8
0,30–0,55 1,4–2,9 7,6–10,8 2,9–4,0
0,42–0,57 2,2–2,6 9,1–10,3 3,7–3,9
0,45–0,55 2,7–3,8 10,8–16,5 4,3–6,0
0,3–0,5
1,00–1,15 7,5–7,9 31,5–32,7 6,8–7,0
4,5
0,3–0,5
0,3–0,5
18
24–25,8
15,0
5,3–5,5
6,5–6,9
4,0
0,7
5,5
0,8–0,95 5,8–6,6
0,5
0,3–0,4
0,35–0,5 2,5–2,9 10,5–11,7 3,0–3,2
Продолжительность
простоя на ТО и TP,
смена/1000 км
0,3–0,4
TP,
чел.-ч/
1000 км
2,3–2,6 9,2–10,2 2,8–3,1
0,3–0,4
ТО-1
ТО-2
Трудоемкость
обслуживания, чел.-ч
ЕО
Извлечение из Положения о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта.
малого класса
(рабочий объем двигателя
от 1,2 до 1,8 л, сухая масса
Легковой
автомобиля от 850 до 1150 кг)
автомобиль
среднего класса
(от 1,8 до 3,5 л, от 1150
до 1500 кг)
особо малого класса
(длина до 5,0 м)
малого класса (6,0–7,5 м)
Автобусы
среднего класса (8,0–9,5 м)
большого класса
(10,5–12,0 м)
от 0,3 до 1,0 т
Грузовой автомобиль
общетранспортного
от 1,0 до 3,0 т
назначения грузоот 3,0 до 5,0 т
подъемностью
от 5,0 до 8,0 т
Подвижной состав
Примерные трудоемкости технического обслуживания и текущего ремонта1
Таблица 2.3
77
ЕО
ТО-1 ТО-2
Трудоемкость
обслуживания, чел.-ч
0,10–0,15
0,10–0,15
0,10–0,15
0,10–0,15
Продолжительность
TP,
чел.-ч/ простоя на ТО и в TP,
смена/1000 км
1000 км
одноосный
0,1
0,4
2,1
0,4
грузоподъемностью до 3 т
двухосный
Прицепы
0,2–0,3 0,8–1,0 4,4–5,5 1,2–1,4
грузоподъемностью до 8 т
двухосный
0,3–0,4 1,3–1,6 6,0–6,1 1,8–2,0
грузоподъемностью 8 т и более
Полуприцеп грузоподъемностью 8 т и более
0,2–0,3 0,8–1,0 4,2–5,1 1,10–1,45
Подвижной состав
Окончание табл. 2.3
Техническое обслуживание выполняется на самих автотранспортных предприятиях (комплексных АТП) или на специализированных автосервисных и ремонтных предприятиях:
станциях технического обслуживания, ремонтных мастерских,
базах централизованного технического обслуживания.
Ремонт в соответствии с характером и назначением работ
подразделяется на капитальный и текущий.
Капитальный ремонт предназначен для регламентированного восстановления потерявших работоспособность автомобилей и агрегатов, обеспечения их ресурса до следующего
капитального ремонта или списания не менее 80 % от норм для
новых автомобилей и агрегатов.
Капитальный ремонт агрегата предусматривает его полную
разборку, дефектацию, восстановление или замену деталей с последующей сборкой, регулировкой и испытанием. Агрегат направляется в капитальный ремонт в случаях, когда базовая
и основные детали нуждаются в ремонте, требующем его полной
разборки, а также когда работоспособность агрегата не может
быть восстановлена путем проведения текущего ремонта.
Основные детали обеспечивают выполнение функциональных свойств агрегатов и определяют их эксплуатационную надежность, поэтому восстановление основных деталей при капитальном ремонте должно обеспечивать уровень качества, близкий
или равный качеству новых изделий.
К базовым или корпусным относятся детали, составляющие
основу агрегата и обеспечивающие правильное размещение, взаимное расположение и функционирование всех остальных элементов и агрегата в целом. Работоспособность и ремонтопригодность базовых деталей, как правило, определяют полный срок
службы агрегата и условия его списания.
При капитальном ремонте должно обеспечиваться также
восстановление до уровня новых изделий или близкого к нему:
зазоров и натягов, взаимного расположения деталей (осей, плоскостей и т.п.), микро- и макрогеометрии рабочих поверхностей,
78
структуры и твердости металла, форм и внешнего вида составных
частей изделия. Капитальный ремонт производится преимущественно на специализированных авторемонтных предприятиях, обслуживающих АТП и других владельцев автотранспортных
средств. Направление подвижного состава и агрегатов на капитальный ремонт производится на основании результатов анализа
их технического состояния с применением средств диагностики
и учетом пробега, а также затрат на ТО и ремонт.
Для капитального ремонта регламентируются ресурс агрегата и автомобиля до первого и последующих капитальных ремонтов и продолжительность ремонта (в днях).
Текущий ремонт предназначен для устранения возникших
отказов и неисправностей, а также для обеспечения нормативов
ресурсов автомобилей и агрегатов до капитального ремонта.
Характерными работами TP являются разборочные, сборочные,
слесарные, сварочные, дефектовочные, окрасочные, замена деталей и агрегатов. При текущем ремонте агрегата допускается замена деталей, достигших предельного состояния, кроме базовых.
У автомобиля могут заменяться отдельные детали, механизмы,
агрегаты, требующие текущего или капитального ремонта.
Текущий ремонт должен обеспечить безотказную работу
отремонтированных агрегатов и узлов на пробеге не меньшем,
чем до очередного ТО-2. Для TP могут регламентироваться
удельная трудоемкость, т.е. трудоемкость, отнесенная к пробегу автомобиля (чел.-ч/1000 км), а также суммарные удельные
простои на TP и ТО (смен/1000 км). Кроме того, специальными
нормативами на хозяйственном уровне могут регламентироваться
затраты на ТО с поэлементной разбивкой (например, на оплату
труда рабочих, запасные части и материалы).
Текущий ремонт может выполняться на АТП и в специализированных сервисных и ремонтных предприятиях.
Из документов, регламентирующих систему и нормативы
ТО и ремонта, наиболее известны для автомобильного транспорта Положение о техническом обслуживании и ремонте под79
вижного состава автомобильного транспорта, утвержденное на
отраслевом уровне (Министерство автомобильного транспорта
РСФСР, 1986 г.), отраслевые нормативы технологического
проектирования автотранспортных предприятий, заводские
инструкции по эксплуатации и сервисные книжки для индивидуальных автомобилей.
Аналогичная документация применяется и на других видах транспорта. Например, на воздушном транспорте действует
система регламентов технического обслуживания и ремонта
воздушных судов, утверждаемая производителями и эксплуатационниками. Подробные правила технической эксплуатации,
регламентирующие ее систему и нормативы, действуют на водном, морском и железнодорожном видах транспорта.
В зависимости от традиций, хозяйственного уклада, состояния народного хозяйства и автомобильного транспорта в отечественной и зарубежной практике, смежных отраслях отмечаются следующие уровни регламентации системы ТО и ремонта автомобилей:
1. Федеральный, межотраслевой и отраслевой. Нормативы и требования системы являются обязательными для всех
(или оговоренного большинства) организаций, независимо от
ведомственного подчинения или вида собственности.
2. Внутриотраслевой уровень, при котором объединения,
холдинги, акционерные общества, крупные транспортные компании на основании имеющегося опыта и специфики эксплуатации применяют свои режимы ТО и ремонта при сохранении общих принципов планово-предупредительной системы и использовании базовых нормативов (табл. 2.3, 2.4). При этом для
группы предприятий, входящих в данное объединение, рекомендации системы являются обязательными. Примерами являются крупные муниципальные или унитарные транспортные
компании, имеющие в своем составе научно-исследовательские
институты или группы специалистов: государственные компании «Мосгортранс», «Мосавтотранс» (Москва, Россия), авто80
транспортная компания Почтовой службы США (US Postal
Service), крупные лизинговые компании Ryder, Hertz и др.
Таблица 2.4
Периодичность и трудоемкость работ технического
обслуживания и ремонта для автобусов большого класса
Автобус
ЛиАЗ-5256
МАЗ-1035
Мерседесбенц-О345
ЕО,
чел.-ч
1,0
1,4
1,6
ТО-1
L, км чел.-ч
10 000
6,6
10 000
8,4
ТО-2
TP,
L, км чел.-ч чел.-ч/1000 км
20 000
26,1
6,0
20 000
24,5
6,0
10 000
20 000
9,1
29,5
9,0
3. Профессионально-общественный уровень, при котором
разработку системы ТО и ремонта берет на себя общественная
организация, ассоциация или объединение, а принципы и нормативы системы являются рекомендательными для транспортных предприятий и организаций. Характерный пример –
разработка комитетом по техническому обслуживанию инженерного общества SAE (США) планово-предупредительной системы технического обслуживания (Preventive Maintenanceand
Inspection Procedures – PM), которая была рекомендована для
армии и гражданских автотранспортных предприятий США.
Затем подобная работа проводилась другими транспортными
ассоциациями (например, АТА, США). При этом сочетаются
методы научных исследований и наблюдений с масштабным
обобщением опыта передовых (Maintenance Efficiency Award –
ME) транспортных предприятий. Рекомендации, разработанные
с помощью подобных методов, являются весьма авторитетными
и используются (полностью или с корректировками) большинством автотранспортных предприятий, которые не имеют возможности провести широкомасштабные и дорогостоящие наблюдения и систематизацию необходимых для разработки или
корректирования систем данных. В России эту работу могут
81
проводить созданный в 1999 году Российский автотранспортный союз (РАС), Российская ассоциация автомобильных дилеров при участии учебных и научно-исследовательских институтов, предприятий автомобильного транспорта и производителей
транспортной техники.
2.4. СИСТЕМА ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ
И РЕМОНТА СТРОИТЕЛЬНЫХ И ДОРОЖНЫХ МАШИН
Работоспособность машин обеспечивается двумя способами: поддержанием и восстановлением.
Техническим обслуживанием называют комплекс операций (или операцию) по поддержанию работоспособности (или
исправности) изделия при использовании его по назначению,
хранении и транспортировании. Основной целью ТО является
отдаление момента достижения машиной предельного состояния
с помощью мероприятий, предупреждающих отказы и неисправности, т.е. поддерживающих параметры технического состояния
машины (агрегата, механизма), близкие к номинальным (например, с помощью контрольно-регулировочных, крепежных работ
или замены изношенных деталей), а также снижающих темп изнашивания деталей (например, с помощью смазочных и регулировочных работ).
Кроме того, ТО предназначено для поддержания надлежащего внешнего вида машин, их санитарного состояния, а также
обеспечения безопасности дорожного движения, надежности
и экономичности работы и защиты окружающей среды.
Техническое обслуживание включает в себя регламентированные в технической документации операции (уборочно-моечные, крепежные, контрольно-регулировочные и смазочно-заправочные), проводимые принудительно в плановом порядке, как
правило, без разборки и снятия с машины агрегатов, узлов и деталей. В ТО может также входить замена некоторых деталей, на82
пример фильтроэлементов. Проведенное ТО должно обеспечивать безотказную работу машины в пределах его периодичности.
Различают следующие виды технического обслуживания:
♦ оперативное, выполняемое непосредственно перед и после работы машины, объем такого ТО зависит от характера и условий использования АТС;
♦ периодическое, выполняемое через строго установленные
интервалы и отличающееся трудоемкостью и периодичностью;
♦ сезонное, выполняемое обычно два раза в год, т.е. при
подготовке машины к зимней и летней эксплуатации;
♦ специальное, выполняемое в случае резких отклонений
от условий нормальной эксплуатации машины (например, при
превышении нагрузок или после аварии);
♦ разовое (например, при обкатке или предпродажной
подготовке);
♦ при хранении (транспортировании), обеспечивающее
снижение влияние атмосферных и других внешних факторов,
как правило, на неработающую машину.
В настоящее время все большее распространение получает
обслуживание машины по состоянию, при котором объем и периодичность операций определяются фактическим состоянием
их агрегатов и систем.
Ремонтом называют комплекс операций по устранению
неисправности или восстановлению работоспособности изделий
(или их составных частей), а также их ресурсов. Восстановление
работоспособности включает в себя идентификацию отказа (определение его места и характера), наладку или замену отказавшего элемента, регулирование и контроль технического состояния элементов объекта в целом. Отдельные операции ремонта
могут совпадать с операциями ТО.
Ремонт выполняется как по потребности (после появления
соответствующего неисправного состояния), так и принудительно
(по плану через определенный пробег или время работы подвиж83
ного состава). Второй вид ремонта является планово-предупредительным.
Цель контроля (диагностирования) при ремонте заключается в выявлении неисправного состояния АТС, причин его возникновения и установления наиболее эффективного способа
устранения поломки: на месте, со снятием агрегата (узла, детали), с полной или частичной разборкой и заключительным контролем качества выполнения работ.
Ремонт обычно классифицируют по наличию регламента
(регламентированный и выполняемый по потребности), планируемости (плановый и неплановый), а также по назначению, характеру и объему выполняемых работ (текущий и капитальный).
Текущий ремонт (ТР) предназначен для обеспечения работоспособности машины восстановлением или заменой отдельных
ее агрегатов, узлов и деталей (кроме базовых), достигших предельного состояния.
Капитальный ремонт (КР) машин, агрегатов и узлов предназначен для восстановления их исправности и ресурса, близкого
к полному (не менее 80 %), посредством замены или восстановления любых составных частей, включая базовые.
КР подвижного состава, агрегатов и узлов производится
на специализированных ремонтных предприятиях, как правило,
обезличенным методом, предусматривающим полную разборку
объекта ремонта, дефектовку, восстановление или замену составных частей, регулировку, испытание.
На КР направляются машины и агрегаты на основании результатов анализа их технического состояния и наработки (или
пробега). При этом учитывают также затраты на текущий ремонт,
например суммарную стоимость израсходованных запасных частей с начала эксплуатации. Как правило, производят не более одного капитального ремонта машины (не считая КР агрегатов).
На практике стараются исключить полнокомплектный КР машины, заменяя отдельные агрегаты и узлы, требующие ремонта.
84
В виде исключения допускается производство среднего ремонта (СР) автомобилей для случаев их эксплуатации в тяжелых
дорожных условиях. Средний ремонт автомобиля предусматривает замену двигателя, требующего капитального ремонта, диагностирование (Д-2) технического состояния автомобиля и одновременное устранение выявленных неисправностей агрегатов
с заменой или ремонтом деталей, покраску кузова, другие необходимые работы, обеспечивающие восстановление исправности
всего автомобиля. Средний ремонт проводится с периодичностью
свыше 1 года. Нормативы и рекомендации по применению среднего ремонта автомобиля и его агрегатов разрабатываются
с учетом достигнутого уровня надежности конкретного семейства
подвижного состава и приводятся во второй части Положения
1986 г. по этому семейству.
Необходимость проведения того или иного ремонта, его периодичность и операции определяются конструктивными особенностями машин, характером выполняемых ими функций, условиями эксплуатации и другими факторами.
Нормы пробега до капитального ремонта подвижного состава и основных агрегатов приведены в Положении.
Агрегат направляется в капитальный ремонт, если:
– базовые и основные детали требуют ремонта с полной
разборкой агрегата;
– работоспособность агрегата не может быть восстановлена или ее восстановление экономически нецелесообразно путем
проведения ТР.
Автобусы и легковые автомобили направляются на КР
при необходимости капитального ремонта кузова. Грузовые автомобили направляются на КР при необходимости капитального
ремонта рамы, кабины, а также не менее трех других агрегатов
в любом их сочетании.
Текущий ремонт предназначен для обеспечения работоспособного состояния подвижного состава с восстановлением
или заменой отдельных его агрегатов, узлов и деталей (кроме
85
базовых), достигших предельно допустимого состояния. ТР должен обеспечивать безотказную работу отремонтированных агрегатов, узлов и деталей на пробеге не меньше, чем до очередного ТО-2.
Нормативы трудоемкости ТР подвижного состава приведены в Положении.
Для автобусов, автомобилей-такси и других видов подвижного состава, к которым предъявляются повышенные требования безопасности движения, рекомендуется регламентировать
части работ ТР (планово-предупредительного ремонта) по предупреждению отказов:
– влияющих на безопасность движения;
– стоимость устранения которых ниже стоимости выполнения ремонта по потребности, включая убытки от простоев подвижного состава;
– наиболее часто возникающих при использовании автомобиля в конкретных условиях эксплуатации.
Часть операций текущего (планово-предупредительного)
ремонта малой трудоемкости может выполняться совместно
с ТО. Этот вид ремонта называется сопутствующим.
Перечни операций, периодичности и трудоемкости планово-предупредительного ремонта приводятся во второй части
Положения по конкретному семейству подвижного состава.
Общая продолжительность нахождения подвижного состава в ТО и ремонте не должна превышать нормативов, приведенных в Положении.
Исходя из необходимости увеличения продолжительности
работы автомобилей в течение суток, автотранспортные предприятия должны выполнять большую часть работ по ТО и текущему
ремонту в межсменное время.
Техническое состояние машин, их агрегатов и узлов без
разборки определяется с помощью диагностирования, которое
является технологическим элементом ТО и ремонта и заключа86
ется в определении требуемых операций, прогнозировании технического состояния и оценке качества выполняемых работ.
Системой технического обслуживания и ремонта
называют совокупность взаимосвязанных элементов: объектов
и средств для ТО и ремонта, исполнителей и ИТС, программы
и другой технической документации по принятой стратегии,
а также по методам и режимам ТО и ремонта.
Целью системы технического обслуживания и ремонта
является управление техническим состоянием машин в течение
всего срока службы, позволяющее обеспечить заданный уровень
готовности их к использованию по назначению и работоспособность в процессе эксплуатации, а также минимальность затрат
времени, труда и средств на выполнение ТО и ремонта.
Основными понятиями системы технического обслуживания и ремонта являются межремонтный цикл, режимы ТО и ремонта (периодичность, трудоемкость, простои и др.), структура
цикла (число и последовательность выполнения различных видов ТО и ремонта).
Для большинства видов техники, в том числе для дорожных машин и автомобильного транспорта, принята плановопредупредительная система ТО и ремонта, основанная на обязательном планировании их сроков и объемов, подготовки
и выполнения.
Операции системы ТО и ремонта обычно состоят из двух
частей: контрольной и исполнительской. Планово-предупредительный характер системы ТО и ремонта определяет плановое
и принудительное (через установленную наработку или промежуток времени) выполнение контрольной части операций и последующее выполнение по потребности исполнительской части. Часть
операций ТО и ремонта (например, смазочные операции) выполняются в плановом порядке без предварительного контроля.
В настоящее время все шире внедряются методы определения необходимости выполнения ТО и ремонта отдельных агрегатов и систем, учитывающие их техническое состояние и основан87
ные на использовании средств контроля и анализе параметров,
полученных при диагностировании, например определение состояния машины с помощью плановых осмотров и путем периодического анализа проб масел, отбираемых из ее агрегатов с заданной периодичностью и исследуемых спектрофотометрически
на содержание продуктов износа (алюминия, меди, хрома, железа, кремния).
2.5. ВИДЫ И РЕЖИМЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ
И РЕМОНТА СТРОИТЕЛЬНЫХ И ДОРОЖНЫХ МАШИН
Основными руководящими документами, определяющими систему ТО и ремонта машин, являются Рекомендации по
организации технического обслуживания и ремонта строительных и дорожных машин и Положение о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта, которые содержат виды ТО и ремонта, их периодичности, трудоемкость работ и продолжительность простоя машин,
а также указания по организации, планированию и учету мероприятий ТО и ремонта.
Операции по техническому обслуживанию и ремонту автотранспортных средств выполняются в соответствии с эксплуатационной и ремонтной документацией заводов-изготовителей,
а также определяются требованиями к техническому состоянию
машин, установленными стандартами.
ТО подвижного состава автомобильного транспорта по
периодичности, перечню и трудоемкости выполняемых работ
подразделяется на следующие виды: ежедневное техническое
обслуживание (ЕО), первое техническое обслуживание (ТО-1),
второе техническое обслуживание (ТО-2) и сезонное техническое обслуживание (СО).
ЕО включает в себя контроль, направленный на обеспечение безопасности движения, работы по поддержанию надлежа88
щего внешнего вида машины, а также заправку топливом, маслом и охлаждающей жидкостью, а в некоторых случаях – санитарную обработку кузова.
Для большинства автомобилей ТО-2 включает в себя и операции ТО-1 (выполняемые с периодичностью L1), а также дополнительные работы (выполняемые с периодичностью L2). Периодичности ТО-1 и ТО-2 для автомобилей различных типов составляют соответственно 5–8 и 20–24 тыс. км. В нормативы трудоемкостей ТО-1
и ТО-2 не включается трудоемкость ЕО.
Обычно сезонное техническое обслуживание проводят совместно с очередным видом ТО (чаще ТО-2). Отдельно планируется СО для подвижного состава, работающего в районах холодного и жаркого климата.
При диагностировании Д-1, выполняемом, как правило,
перед и при ТО-1, определяется техническое состояние агрегатов и узлов, обеспечивающих безопасность движения и пригодность автомобиля к эксплуатации. При Д-2, выполняемом обычно перед ТО-2, определяется техническое состояние агрегатов,
узлов и систем автомобиля, а также уточняются объемы ТО
и потребность в ремонте.
Текущий ремонт должен обеспечивать безотказную работу отремонтированных агрегатов, узлов и деталей на пробеге, не
меньшем, чем до очередного ТО-2. Для грузовых автомобилей,
к которым предъявляются повышенные требования по безопасности движения, рекомендуется проводить планово-предупредительный ремонт агрегатов и систем, влияющих на безопасность
движения, а также тех, стоимость плановой замены которых
ниже стоимости ремонта по потребности. Часть операций планово-предупредительного ремонта (малой трудоемкости) может
выполняться вместе с ТО (это сопутствующий текущий ремонт).
Нормы пробега грузовых автомобилей обычно составляют
300–350 тыс. км до капитального ремонта или 600 тыс. км до
списания. Для обеспечения исправного состояния подвижного
состава с периодичностью, составляющей 50–60 % от пробега
89
до КР, может проводиться ТР, включающий в себя углубленный
осмотр, контроль, покраску и восстановление деталей и агрегатов, а также удаление коррозии и другие операции. В виде исключения при эксплуатации автомобилей в тяжелых дорожных
условиях допускается производство среднего ремонта с периодичностью более одного года.
Нормативы ТО и ремонта подвижного состава автомобильного транспорта, приведенные в Положении о техническом
обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного
транспорта, рассчитаны исходя из полного или частичного сочетания следующих условий:
♦ первая категория условий эксплуатации машин, обслуживание базовых моделей автомобилей;
♦ выполнение ТО и ремонта на предприятии, имеющем
200–300 машин из трех технологически совместимых групп;
♦ пробег обслуживаемых машин с начала эксплуатации
составляет 50–75 % от пробега до капитального ремонта;
♦ машины работают в умеренном климате;
♦ предприятие оснащено средствами механизации согласно табелю технологического оборудования.
Для других условий эксплуатации предусматривается
корректировка нормативов периодичности работ, их трудоемкости и простоев.
Для строительных и дорожных машин (СДМ) в зависимости от их конструкции и сложности предусматриваются одно-,
двух- и трехступенчатая системы ТО. Для большинства машин
устанавливаются ежедневное техническое обслуживание, выполняемое перед сменой, в течение и после смены, ТО-1, ТО-2,
ТО-3 и СО. Возможно также проведение диагностических работ
Д-1, Д-2 и Д-3, выполняемых, как правило, в соответствии с периодичностью ТО-1, ТО-2 и ТО-3.
В объем каждого технического обслуживания более высокого порядка обычно включают все работы предыдущих ТО: напри90
мер, ТО-2 состоит из работ ТО-1 и дополнительных операций, выполняемых с периодичностью ТО-2, а ТО-3 совмещается с плановым ТР и обычно выполняется после него.
Для СДМ на базе тракторов и с тракторными двигателями
установлены те же виды ТО, что и для тракторов, т.е. ТО-1, ТО-2,
ТО-3 и СО, а для простейших СДМ (бетоносмесителей, растворонасосов и др.) – ЕО, СО и одно ТО.
Периодичность технического обслуживания и ремонта СДМ
устанавливается в часах наработки машины, которые определяются по показаниям счетчиков моточасов (мото-ч), а при их отсутствии или неисправности – по данным учета сменного времени, скорректированного с помощью коэффициента внутрисменного использования.
Периодичность технических обслуживаний СДМ обычно
кратна 50 мото-ч, а наработка до КР – 1000 мото-ч. У большинства СДМ (экскаваторов, катков, бульдозеров, кранов, погрузчиков
и др.) периодичность ТО-1, ТО-2, ТО-3 с текущим и капитальным
ремонтом составляет соответственно 50, 250, 1000 и 6000 мото-ч,
а у некоторых машин (например, тяжелых бульдозеров и скреперов) – 100, 500, 1000 и 6000 мото-ч. Плановые ТО и ремонт простых СДМ выполняются с периодичностью соответственно 100
и 1000 или 150 и 1500 мото-ч. В зависимости от конкретных условий эксплуатации допускается отклонение периодичности технического обслуживания и ремонта в пределах 10 %.
Наиболее распространенную структуру межремонтного
цикла СДМ в числовом виде можно представить как 96–18–5–1
(по числу выполняемых ТО и ремонтов) или 5–250–1000–6000
(по периодичности ТО и ремонта). Здесь первая цифра характеризует ТО-1, а последняя – КР. Структура межремонтного цикла
СДМ показана на рис. 2.4. Плановый текущий ремонт, установленный для СДМ, включает в себя оценку технического состояния агрегатов и узлов по результатам диагностирования, частичную их разборку, замену и восстановление изношенных деталей
и другие ремонтные работы (разборочно-сборочные, регулиро91
вочные, слесарно-механические, кузнечные, сварочные и т.п.).
Плановый ТР гарантирует работоспособность машины до очередного планового ТР (обычно в течение 1000 мото-ч). Плановый текущий и капитальный ремонты стараются сочетать с работами по модернизации СДМ с целью повышения их технического уровня.
При внезапном отказе оборудования выполняют внеплановый ремонт, содержание и объем которого зависят от последствий отказа.
Рис. 2.4. Примерная структура межремонтного цикла
строительных и дорожных машин
Нормативы ТО и ремонта для СДМ, приведенные в Рекомендациях по организации технического обслуживания и ремонта строительных машин, рассчитаны применительно к условиям проведения работ в организациях, имеющих в своем составе
92
100–200 машин различного типа, расположенных в центральной
природно-климатической зоне и обеспеченных эксплуатационной
базой согласно требованиям типовых проектов. Показатели трудоемкости и продолжительности КР определены применительно
к условиям ремонтных предприятий с производственной программой до 100 машин одной модели в год.
Для других исходных условий предусматривается корректировка нормативов трудоемкости работ и простоев. При этом
периодичность выполнения ТО и ремонта (в отличие от автомобилей) не подлежит корректировке.
Контрольные вопросы
1. Требования, предъявляемые к системе технического обслуживания и ремонта.
2. Порядок разработки системы ТО и ремонта.
3. Основные методы формирования системы ТО и ремонта.
4. Порядок формирования системы ТО и ремонта методом
группировки по стержневым операциям.
5. Порядок формирования системы ТО и ремонта техникоэкономическим методом.
6. Порядок формирования системы ТО и ремонта экономико-вероятностным методом.
7. Порядок формирования системы ТО и ремонта методом
естественной группировки операций.
8. Типовой состав системы ТО и ремонта.
9. Уровни регламентации системы ТО и ремонта.
10. Виды обслуживаний и ремонтов строительных и дорожных машин.
93
3. ПОЛОЖЕНИЕ О ТЕХНИЧЕСКОМ ОБСЛУЖИВАНИИ
И РЕМОНТЕ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА
АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА
3.1. ПОЛОЖЕНИЕ О ТЕХНИЧЕСКОМ ОБСЛУЖИВАНИИ
И РЕМОНТЕ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА АВТОМОБИЛЬНОГО
ТРАНСПОРТА КАК ОСНОВНОЙ НОРМАТИВНЫЙ ДОКУМЕНТ
Положение о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта определяет основы
обеспечения работоспособности подвижного состава в процессе
его эксплуатации. В нем изложены принципы системы ТО и ремонта автомобилей, основы организации и управления. Приведены соответствующие нормативы и методы их корректирования
с учетом условий эксплуатации. Положение содержит направления взаимодействия организаций и предприятий автомобильного
транспорта, промышленности и авторемонтного производства по
повышению надежности и безопасности движения подвижного
состава, снижению расхода трудовых и материальных (в первую
очередь топливно-энергетических) ресурсов, защите окружающей
среды от воздействий автомобильного транспорта.
В настоящем Положении нашли отражение сведения о повышении технического уровня подвижного состава, совершенствовании форм и методов организации технического обслуживания и ремонта, а также о достижениях науки и техники в сфере автомобильного транспорта и передовом опыте автотранспортных предприятий.
Положение состоит из следующих разделов и приложений:
♦ Разделы:
1. Общие положения.
2. Система ТО и ремонта подвижного состава:
94
2.1. Техническое обслуживание.
2.2. Ремонт.
2.3. Корректирование нормативов ТО и ремонта подвижного состава.
2.4. Организация ТО и ремонта подвижного состава.
♦ Приложения:
1. Содержание второй части Положения о ТО и ремонте
подвижного состава автомобильного транспорта.
2. Основные комплексные показатели обеспечения работоспособного состояния подвижного состава.
3. Составные части автомобиля, техническое состояние которых влияет непосредственно на безопасность движения, топливную экономичность и состояние окружающей среды.
4. Нормативы ТО и ремонта подвижного состава выпуска
до 1972 года.
5. Примерные перечни основных операций ТО подвижного состава.
6. Химмотологическая карта.
7. Примерная номенклатура составных частей подвижного
состава, подлежащих ремонту на авторемонтных предприятиях
в качестве товарной продукции.
8. Примерный перечень составных частей подвижного состава, рекомендуемых для включения в оборотный фонд при
агрегатном методе ремонта.
9. Рекомендации по определению перечня и периодичности выполнения работ по ТО и планово-предупредительному
ремонту.
10. Распределение подвижного состава по технологически
совместимым группам при производстве ТО и ТР.
11. Районирование территории СССР по природно-климатическим условиям.
12. Примеры выбора и корректирования нормативов ТО
и ремонта подвижного состава.
95
13. Примерный перечень работ комплекса Д-2, рекомендуемых для выполнения с использованием контрольного (диагностического) оборудования.
14. Требования к оборудованию для проверки технического состояния узлов и систем, обеспечивающих безопасность
движения подвижного состава автомобильного транспорта.
15. Примерный перечень рекомендуемых для выполнения
при ТО-1 работ сопутствующего текущего ремонта автомобилей.
16. Примерный перечень рекомендуемых для выполнения
при ТО-2 работ сопутствующего текущего ремонта автомобилей.
В соответствии с Положением ТО подвижного состава по
периодичности, перечню и трудоемкости выполняемых работ
техническое обслуживание подразделяется на следующие виды:
– ежедневное (ЕО);
– первое техническое (ТО-1);
– второе техническое (ТО-2);
– сезонное техническое (СО).
ТО-1 и ТО-2 включают контрольно-диагностические, крепежные, регулировочные и другие работы, направленные на
предупреждение и выявление неисправностей, снижение интенсивности ухудшения параметров технического состояния подвижного состава, экономию топлива и других эксплуатационных материалов, уменьшение отрицательного воздействия автомобилей на окружающую среду.
Таблица 3.1
Периодичности технического обслуживания
подвижного состава, км
№
п/п
1
2
3
96
Автомобили
ТО-1
ТО-2
Легковые
Автобусы
Грузовые и автобусы на базе
грузовых автомобилей
4000
3500
16 000
14 000
3000
12 000
Периодичности ТО-1 и ТО-2 (с четной кратностью) для
автомобилей различных типов приведены в табл. 3.1 (I категория условий эксплуатации, умеренный климатический район).
Периодичности технического обслуживания прицепов и полуприцепов равны периодичности их тягачей.
О видах обслуживания и ремонтов автомобилей читайте
подробно в гл. 2.3, 2.4.
Все виды технического обслуживания подвижного состава
проводятся в объеме перечней основных операций, приведенных в Положении и химмотологической карте по данному автомобилю и уточняемых во второй части Положения, применительно к конкретному семейству подвижного состава.
Нормативы трудоемкости ТО приведены в Положении.
3.2. КОРРЕКТИРОВКА НОРМАТИВОВ ТЕХНИЧЕСКОЙ
ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЕЙ
Как отмечалось ранее, условия эксплуатации, при которых используется автомобиль, обусловлены несколькими главными факторами и влияют на режим работы агрегатов и деталей, ускоряя или замедляя изменение параметров их технического состояния.
Каждый учитываемый фактор имеет идентификационные
признаки, которые позволяют выделять специфические группы
автомобилей, работающих в данных условиях. Например, для
условий эксплуатации таких групп пять (табл. П2.1, прил. 2),
для природно-климатических условий России – тоже (табл. П2.2,
прил. 2), выделены районы с высокой агрессивностью окружающей среды (табл. П2.4, прил. 2).
Вносятся коррективы в нормативы технической эксплуатации. Для этого разработаны два метода: ресурсный и оперативный.
97
Главными задачами ресурсной корректирки нормативов
являются:
– количественно учесть влияние объективно действующих
идентифицированных факторов на нормативы ТЭА;
– оценить реальную потребность в ресурсах (персонал,
оборудование, помещения, расход энергии, материалы и запасные части) с учетом условий эксплуатации;
– обеспечить сопоставимость трудоемкостей и затрат АТП
на автомобили, работающие в разных условиях эксплуатации;
– иметь законное обоснование для контролирующих органов (налоговой и транспортной инспекций, прокуратуры, местных администраций) при изменении себестоимости и тарифов.
При ресурсном корректировании в настоящее время признаны
объективно действующими пять основных факторов (табл. 3.2).
Основной метод ресурсного корректирования – это изменение нормативов технической эксплуатации автомобилей с помощью коэффициентов корректирования для данных условий
относительно эталонных.
Результирующий норматив для конкретных условий эксплуатации определяется по формуле
Нр = Нэ· K1 · K2 · K3 · K4 · K5 = Нэ · Kр,
(3.1)
где K1–K5 – коэффициенты корректирования; Kр – результирующий коэффициент корректирования, который для периодичности ТО и ресурса имеет ограничения Kр ≥ 0,5; Нэ – норматив для эталонных условий.
К эталонным условиям (K1 = 1) относятся:
♦ первая категория условий эксплуатации:
– тип дорожного покрытия (Д1) – асфальтобетонное и бетонное покрытия;
– рельеф местности (Р1, Р2, Р3) – равнинная, слабохолмистая и холмистая местности;
– условия движения (У) – за пределами города;
98
Таблица 3.2
Ресурсное корректирование нормативов технического
обслуживания и ремонта автомобилей
Коэффициенты корректирования
Трудоемкость
Расход
ПериодичРесурс запасность ТО ТО
до КР ных
ТР
частей
Вид
корректирования
Вариант
корректирования
Условия эксплуатации, K1
Модификация
и условия работы автомобиля,
K2
Природноклиматические
условия, K3
Возраст
автомобилей,
K4
Количество
автомобилей
и количество
технологически
совместимых
групп, K5
Результирующий коэффициент, Kр
Пять
категорий
0,6 –1,0
Восемь
модификаций
1,0
Семь
климатических районов
Девять
возрастных
групп
Пять вариантов размера
парка и три
технологически совместимые группы
–
1,0
1,0–1,5 0,6–1,0 1,0–1,65
1,0–
1,0–1,25 1,0–0,75 1,0–1,3
1,25
0,8–1,0
1,0
0,9–1,3 0,7–1,1 0,8–1,4
1,0
1,0
0,4–2,5
1,0
1,0
0,8–1,3 0,8–1,3
1,0
1,0
1,0
K1 · K3
K2 · K5
K1·K2 ×
× K3 × K1·K2·K3 K1·K2·K3
×K4·K5
♦ базовая модель автомобиля (K2);
♦ умеренный климатический район, умеренная агрессив-
ность среды (K3);
♦ наработка с начала эксплуатации 50–75 % от нормативного ресурса автомобиля до КР (K4);
99
♦ размер парка 200–300 автомобилей трех технологиче -
ски совместимых групп, для которых применимы одинаковые
посты, оборудование и квалификация персонала при проведении ТО и ТР.
При проектировании и реконструкции производственнотехнической базы в основном применяются рассмотренная система нормативов и их ресурсное корректирование.
Пример. Проведите корректирование периодичности
ТО-1 и ТО-2 для автомобиля ГАЗ-3309, совершающего транспортную работу в городе Перми на дорогах с асфальтобетонным
покрытием и слабо-холмистым рельефом местности.
Решение:
Периодичность ТО для автомобилей определяется по
формуле
LТО-1 = Lн ТО-1 · K1 · K3,
где Lн ТО-1 – нормативная периодичность ТО-1, для грузового автомобиля Lн ТО-1 = 3000 км; K1 – коэффициент, учитывающий категорию условий эксплуатации.
В соответствии с Положением о ТО и ремонте условия
эксплуатации определяются исходя из типа дорожного покрытия, рельефа местности, условий движения (табл. П2.2, прил. 2):
♦ тип дорожного покрытия – асфальтобетонное (Д1);
♦ рельеф местности – слабохолмистый (Р2);
♦ условия движения – У3, движение осуществляется в большом городе (более 100 тыс. жителей).
В соответствии с Положением о ТО и ремонте перечисленным выше условиям соответствует III категория условий эксплуатации.
Для III категории условий эксплуатации значение коэффициента составит K1 = 0,8 (табл. П2.3, прил. 2).
100
K3 – коэффициент, учитывающий природно-климатические условия определяется по формуле (табл. П2.4, прил. 2)
K3 = K′3 · K"3,
где K′3 – коэффициент, учитывающий природно-климатический
район (Пермь и Пермский край находятся в умеренно-холодном
климатическом районе (табл. П2.2, П2.4, прил. 2), поэтому принимается значение K′3 = 0,9.);
K"3 – коэффициент, учитывающий агрессивность окружающей среды (Пермь и Пермский край находятся в зоне умеренной агрессивности окружающей среды, поэтому K"3 = 1,0.).
Таким образом,
K3 = 0,9 · 1,0 = 0,9.
Скорректированная периодичность ТО-1 с учетом условий
эксплуатации автомобиля ГАЗ-3309 составит
LТО-1 = 3000 · 0,8 · 0,9 = 2160 км.
С учетом требований прил. 2 Положения 1986 года периодичность LТО-1 после округления до целых сотен километров составит 2200 км.
Скорректированная периодичность ТО-2 с учетом условий
эксплуатации автомобиля ГАЗ–3309 составит
LТО-2 = 12 000 · 0,8 · 0,9 = 8640 км.
Однако, учитывая кратность периодичности ТО-2 и ТО-1, получим
LТО-2 = LТО-1 · 4 = 2200 · 4 = 8800 км.
101
3.3. ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПРОГРАММА
ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ
И РЕМОНТА АВТОМОБИЛЕЙ
На отдельные технологические процессы и производственный процесс в целом влияют численность и концентрация
автомобилей, условия и режимы эксплуатации, которые определяют производственную программу по видам и работам ТО
и ТР, число исполнителей, площади, технологическое оборудование и т.д.
Под производственной программой понимается количество и трудоемкость воздействий по видам ТО (ЕО, ТО-1, ТО-2,
СО), ТР, КР автомобилей и агрегатов, исчисляемых за год, месяц, смену. Производственная программа может определяться
в целом по АТП или группам автомобилей (по типам, моделям),
а также зонам, участкам.
В основу расчета производственной программы положены
нормативы трудоемкости, периодичности, ресурса автомобилей
и агрегатов до капитального ремонта, простоя автомобилей на
ТО и ремонте и другие, регламентированные первой и второй
частями Положения о техническом обслуживании и ремонте
подвижного состава автомобильного транспорта, а также Общесоюзными нормами технологического проектирования предприятий для автомобильного транспорта (ОНТП-01-91). Нормативы
корректируются с учетом условий эксплуатации.
Число текущих ремонтов за период (год, месяц, смену) не
определяется, так как для ТР автомобиля, его агрегатов и систем
не установлены нормативы периодичности текущих ремонтных
воздействий (они выполняются по потребности).
Сезонное техническое обслуживание, проводимое 2 раза
в год, совмещается с проведением очередного ТО-2 (реже ТО-1)
с соответствующим увеличением трудоемкости работ и как отдельно планируемое техническое воздействие при расчете производственной программы не предусматривается.
102
На действующих АТП производственная программа по
каждому виду ТО рассчитывается на год так называемым годовым методом.
Программа является основой для расчета годового объема
работ по ТО и ремонту, а также численности производственного
персонала АТП.
При разномарочном парке расчет программы ведется для
каждой принятой к расчету основной модели автомобиля (группе автомобилей).
Учитывая то, что ТО автопоездов производится без расцепки тягача и прицепа, расчет производственной программы
для автопоезда производится как для целой единицы аналогично
расчету для одиночных автомобилей.
Перед расчетом производственной программы и годового
объема работ следует установить периодичность ТО-1 и ТО-2,
определить расчетную трудоемкость единицы ТО данного вида
и трудоемкость ТР на 1000 км пробега, рассчитать нормы пробега автомобилей до КР.
Контрольные вопросы
1. Содержание Положения о техническом обслуживании
и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта.
2. Виды обслуживаний, предусмотренные Положением
о ТО и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта, и их назначение.
3. Виды ремонтов, предусмотренные Положением о ТО и
ремонте подвижного состава автомобильного транспорта, и их назначение.
4. Как учитываются условия эксплуатации при определении периодичности ТО?
5. Порядок расчета производственной программы ТО
и ремонта.
103
4. ОСНОВЫ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ
ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ МАШИН
4.1. ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА
И ТЕХНИЧЕСКОЕ ДИАГНОСТИРОВАНИЕ
Согласно ГОСТ 20911–89 понятие «диагностика» употребляется в двух значениях: как отрасль знаний и как область практической деятельности. В первом случае для обозначения используется термин «техническая диагностика», во втором – «техническое диагностирование».
Техническая диагностика – это отрасль знаний, исследующая техническое состояние объектов диагностирования
и проявления технических состояний, разрабатывающая методы
их определения, а также принципы построения и организацию
использования систем диагностирования.
Техническое диагностирование – процесс определения
технического состояния объекта диагностирования с определенной точностью.
Техническое диагностирование способствует:
– повышению надежности автомобилей за счет своевременного назначения воздействий ТО или ремонта и предупреждения возникновения отказов и неисправностей;
– повышению долговечности агрегатов, узлов за счет сокращения количества частичных разборок;
– уменьшению расхода запасных частей, эксплуатационных
материалов и трудовых затрат на ТО и ремонт за счет проведения
последних по потребности, на основании данных диагностирования, проводимого, как правило, планово.
Диагностирование завершается выдачей заключения о необходимости проведения исполнительной части операций ТО или
ремонта.
104
Важнейшее требование к техническому диагностированию – возможность оценки состояния объекта без его разборки.
При принятии решений в технической эксплуатации автомобилей используют два вида информации:
♦ вероятностную (статистическую) – характеризующую
состояние совокупности объектов (автомобилей, агрегатов, узлов, деталей) и дающую представление о средних значениях показателей;
♦ индивидуальную (диагностическую) – характеризующую
состояние или показатели работы конкретного объекта – автомобиля в целом, агрегата, узла, системы, детали.
Точность и достоверность вероятностной информации
оценивается на основе применения методов математической
статистики.
Индивидуальную информацию можно получить исходя из
отчетных данных для конкретного автомобиля (агрегата) или
путем непосредственного измерения параметров технического
состояния данного автомобиля. Точность и достоверность такой
информации обеспечивается применением поверенных метрологами средств технического диагностирования и обоснованного комплекса диагностических параметров с учетом выполнения
требований однозначности, стабильности, чувствительности и информативности.
Под диагностикой понимается обнаружение скрытых неисправностей узлов и агрегатов автомобилей без их разборки,
количественная оценка параметров, влияющих на безопасность
движения автомобиля, а также регулирование его важнейших
механизмов.
Система диагностики предназначена для проверки исправности и работоспособности, а также механизмов поиска их
неисправностей.
Как правило, используют два способа диагностирования:
1) на ОД, находящийся в неисправном состоянии, оказывают определенные механические, электрические, гидравлические
105
и другие воздействия и с помощью датчиков фиксируют его реакцию в виде диагностического сигнала Si;
2) ОД приводится в заданный режим работы, и так же,
с помощью датчиков от него воспринимаются сигналы, характеризующие диагностирующие параметры Si. Эти сигналы преобразуются (модулируются) в электрические и далее поступают
или непосредственно в средства отображения информации
и считываются оператором, или в более сложных диагностических приборах осуществляется анализ и полученная информация передается в средства отображения.
В ряде диагностических приборов на дисплее могут отображаться рекомендации по конкретному перечню работ, которые необходимо выполнить в данном автомобиле.
В блоке памяти могут содержаться сведения о предыдущем
контроле данного автомобиля, что позволяет проследить динамику изменения диагностических параметров и дать прогноз наработок до предельно допустимого и предельного значений параметров технического состояния.
В настоящее время используемые в автотранспортных организациях и СТО способы диагностирования автомобилей
классифицируются следующим образом:
– по степени охвата объектов диагностирования автомобиля – общие и локальные;
– по характеру взаимодействия между объектом и средством диагностирования – функциональные и тестовые;
– по используемым средствам диагностирования – диагностирование с универсальными и специализированными, встроенными и внешними средствами;
– по степени автоматизации – автоматические, автоматизированные и ручные.
В зависимости от назначения, объема работ, места в технологическом процессе ТО и ремонта диагностирование подразделяется на три вида:
106
1) диагностирование, выполняемое с периодичностью ТО-1
и ТО-2 (предназначено главным образом для определения технического состояния агрегатов, узлов и систем автомобиля, обеспечивающих безопасность движения);
2) диагностирование, проводимое для оценки тягово-экономических показателей автомобиля, а также выявления скрытых
неисправностей и отказов, их местоположения, характера и причин (по результатам составляется углубленный диагноз технического состояния автомобиля, устанавливаются объемы ремонтных воздействий, необходимых для восстановления его работоспособности и поддержания исправного технического состояния);
3) диагностирование, выполняемое с целью контроля технического состояния агрегатов, узлов и систем автомобиля как
в процессе ТО, так и на специализированных постах при ТР (например, контроль и регулирование света фар, углов установки
колес и др.).
Как совокупность технологических операций диагностирование на автотранспортных предприятиях является частью
технических воздействий по поддержанию работоспособности
автомобилей. Его место в технологическом процессе ТО и ремонта определяется задачами, установленными ГОСТ 25044–81
«Техническая диагностика, диагностирование автомобилей,
тракторов, сельскохозяйственных, строительных и дорожных
машин. Основные положения», а также руководящими ведомственными документами, например Положением о техническом
обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного
транспорта, и вытекает из методов организации технических
воздействий и классификации работ ТО и ремонта автомобилей.
В соответствии с ГОСТ 25044–81 и упомянутыми документами к основным задачам диагностирования как совокупности технологических операций в условиях автотранспортного
предприятия относятся:
– проверка работоспособности автомобиля и уточнение
выявленных в процессе эксплуатации скрытых неисправностей;
107
– поиск неисправностей и определение характера, причин
и объемов работ по устранению неисправностей;
– выявление автомобилей, техническое состояние которых
не соответствует требованиям безопасности движения и охраны
окружающей среды;
– выдача информации для планирования, подготовки и оперативного управления производством ТО и ремонта подвижного
состава предприятия;
– сбор данных для прогнозирования безотказной работы
автомобилей в межконтрольный период (до следующего планового диагностирования);
– заключительный и выборочный контроль качества выполненных при ТО и ремонте работ;
– выявление перед выполнением ТО неисправностей, для
устранения которых необходимы трудоемкие ремонтные или
регулировочные работы на участке текущего ремонта;
– измерение диагностических параметров при сопутствующих регулировочных работах.
Для реализации данных задач диагностирование должно
быть оптимально включено в производственные процессы ТО
и ремонта автомобилей. Проверенная в ряде ведомств и АТП
различной мощности и рекомендованная руководящими документами для внедрения типовая схема организации ТО и ремонта автомобилей с применением полнокомплектного диагностирования приведена на рис. 4.1. В соответствии с ней автомобили
по возвращении в парк проходят КТП и при необходимости направляются на участок уборочно-моечных работ или на стоянку.
Автомобили, подлежащие плановым техническим воздействиям,
ставятся на обозначенные места зоны ожидания или направляются на соответствующие участки.
Автомобили, у которых при Д-2 выявляются неисправности, требующие трудоемких ремонтных работ, направляются на
участки постовых работ текущего ремонта, а через 1–2 дня после диагностирования ставятся на ТО-2. Автомобили с явными
108
неисправностями и заявками на текущий ремонт направляются
на соответствующие (специализированные) посты участка ТР.
Автомобили, запланированные для прохождения ТО-1, через
зоны уборочно-моечных работ и ожидания (если все посты заняты) поступают на участок ТО-1, а затем на участок Д-1. Если
в процессе Д-1 выявляются неисправности (например, тормозные механизмы не удается отрегулировать), то автомобиль направляется на текущий ремонт, после чего при необходимости
повторно диагностируется.
Заключительному Д-1 подвергаются также автомобили, прошедшие остальные работы ТО-2, непосредственно после их завершения, а также автомобили, на которых производили ремонт
систем и механизмов, обеспечивающих безопасность движения.
Кроме плановых Д-1 и Д-2, автомобили, не создавая помех плановым техническим воздействиям, на тех же участках
проходят выборочное диагностирование (штрихпунктирные
линии на рис. 4.1). На участок Д-1 с контрольно-пропускного
Рис. 4.1. Принципиальная схема организации ТО и текущего
ремонта автомобилей с применением диагностирования
109
пункта выборочно направляются автомобили с неисправностями
систем ОБД для их уточнения или из зоны текущего ремонта
для контроля качества после их устранения. Эти потоки для
расчетов могут быть приняты равными – каждый по 5 % дополнительно к программе планового диагностирования Д-1
с периодичностью ТО-1. На участок Д-2 с КТП может направляться в среднем 10 % автомобилей дополнительно к программе планового диагностирования Д-2 и 10 % из зоны текущего
ремонта для уточнения скрытых неисправностей и выборочной
проверки качества ремонта.
После выполнения технических воздействий, совмещенных с Д-1, и контроля качества выполненных работ отделом
технического контроля автомобили направляются на стоянку.
Внедрение типовых технологических процессов ТО-1
и ТО-2 автомобилей с применением средств диагностирования
показало, что выполнение регулировочных и контрольно-диагностических работ Д-1 в конце ТО-1 имеет значительные преимущества по сравнению с проведением диагностирования перед ТО-1. Такая последовательность работ ТО-1 позволяет:
– повысить пропускную способность участка Д-1 на
30–40 % за счет выполнения подготовительных операций на
участке ТО-1;
– исключить срывы сменной программы ТО-1 из-за несвоевременного устранения неисправностей по результатам диагностирования;
– сократить число перегонов автомобилей между участками диагностирования Д-1, текущего ремонта и ТО-1;
– упростить документооборот, так как не требуется
оформление диагностической карты Д-1;
– совместить с диагностированием систем ОБД (Д-1) контроль качества выполненных работ.
Для обеспечения технологической дисциплины при выполнении упомянутых выше работ участок Д-1 рекомендуется
подчинить ОТК. Вместо карты Д-1, рекомендованной, но прак110
тически не применяемой предприятиями, целесообразно ввести
штамп «ОТК – заключительное диагностирование», который
следует проставлять в листах учета ТО и ремонта или в планахотчетах. Без такого штампа путевой (маршрутный) лист после
плановых технических воздействий и ремонта систем ОБД выдаваться не должен.
Проводить Д-1 перед ТО-1 не имеет смысла потому, что
крупные неисправности при Д-1 выявляются редко, т.е. отправлять
автомобили на участок текущего ремонта практически не требуется. Регулировочные же работы по системам ОБД трудоемкостью
до 5–10 чел.·мин (в зависимости от мощности АТП) целесообразнее проводить при заключительном диагностировании.
Проведение Д-1 в качестве заключительного воздействия
на отдельном участке имеет большие преимущества и перед выполнением Д-1 в процессе ТО-1, применяющемся на первом
этапе внедрения диагностирования на АТП. Такая организация
Д-1 применялась при производстве ТО-1 на поточной линии,
хотя преимущества поточного производства при этом нивелировались. Применение конвейеров для перемещения автомобилей
теряло смысл, так как из-за проверки тормозов каждой оси нарушался ритм работы линии, а из-за конструкции некоторых
конвейеров и стендов оно было и не всегда возможно. Это вызывало загазованность участка ТО-1, которая особенно усиливалась с увеличением числа дизельных автомобилей.
При наличии на АТП нескольких поточных линий такая
организация ТО-1 и Д-1 невыгодна и с экономических позиций,
так как на каждую линию ТО-1 требуется комплект оборудования Д-1. При размещении же его на отдельном участке за счет
более полной загрузки диагностического оборудования и его
соответствующей компоновки можно одним комплектом Д-1
обеспечить заключительное диагностирование автомобилей
с 2–4 поточных линий.
Это стимулирует применение экспрессных средств диагностирования Д-1, в том числе выборочного. При расположе111
нии же оборудования для Д-1 на линии ТО-1 выборочное диагностирование в период производства ТО-1 практически невозможно, а производственная программа Д-1 на 30 % превышает
программу ТО-1.
Кроме того, выявление неисправностей в процессе ТО-1
вызывает лишние перемещения автомобилей в зону текущего
ремонта и потери рабочего времени исполнителей. На предприятиях с числом автомобилей менее 200, где нет поточных линий,
этот метод применять невозможно.
Выбор того или другого варианта обуславливается конкретными возможностями. Например, если на АТП имеется одна линия ТО-1, на которой можно разместить 3 или 4 поста, то
средства Д-1 можно встроить в линию. Если таких возможностей нет, то следует применять раздельный вариант, создавая
для Д-1 посты, как правило, проездного типа.
При данном варианте линия ТО-1 с Д-1 как бы расчленяется на две части. В одной из них (на участке Д-1) сосредотачиваются диагностические средства и соответствующие регулировочные работы, а в другой – крепежные и смазочные операции ТО-1.
Анализ последовательности работ позволяет заключить,
что организационно более эффективно проводить диагностирование систем ОБД после выполнения технических воздействий.
Поскольку в обычных условиях эксплуатации при диагностировании с периодичностью ТО-1 обеспечивается необходимый уровень вероятности безотказной работы систем ОБД,
то остается лишь решить, при какой мощности АТП целесообразно применять экспрессные средства диагностирования на
участке Д-1.
Участок Д-1 с экспрессными средствами должен в перспективе обеспечивать диагностирование систем ОБД при выполнении всей суточной программы диагностирования на одном
посту. Вторым важным требованием при этом является то, что
112
оборудование для экспрессных методов Д-1 должно быть более
узкоспециализированным по моделям автомобилей.
При обычном оборудовании требуются два поста Д-1 при
числе диагностируемых автомобилей на предприятии более 400,
что обусловливает применение экспрессных средств диагностирования для Д-1 при таких больших мощностях АТП. Схема организации (см. рис. 4.1) при этом не изменяется.
Режимы работы участков диагностирования на АТП должны соотноситься с режимами работы зон ТО, ТР и работы автомобилей на линии.
Комплекс диагностирования административно должен
быть подчинен начальнику ОТК, а оперативно – диспетчеру отдела управления производством. При централизованном управлении производством участок Д-2 может быть подчинен начальнику отдела управления производством (ОУП) административно. Персонал диагностических постов на производственных
участках ТО (Д-1, Д-2) и ТР (ДТР) подчиняется начальникам
этих участков (комплексов). При коллективной оплате труда
операторы-диагносты участков Д-1 и Д-2 должны быть включены в бригады ТО-1 и ТО-2.
Диагностика позволяет выявить автомобили, не соответствующие требованиям безопасности движения, охраны окружающей среды и экономичности работы, определить характер,
причины и объемы работ по устранению неисправностей, проконтролировать качество выполненных работ по техническому
обслуживанию и ремонту, освоить систему обслуживания по
техническому состоянию.
При современных средствах электроники диагностическая
информация должна использоваться для оперативного управления производством технических воздействий на станциях автосервиса и для сбора информации с целью прогнозирования вероятности безотказной работы.
Однако опыт применения средств технического диагностирования на САС показывает, что эти возможности используются
113
далеко не полностью. При двухступенчатой планово-предупредительной системе технического обслуживания и ремонта с внедрением еще двух основных видов диагностирования значительно
усложняется организация профилактики. Расчеты, проведенные
профессором кафедры автосервиса Российского государственного университета туризма и сервиса, кандидатом технических наук
А.П. Дунаевым, показывают большую эффективность одноступенчатой профилактики с единым техническим обслуживанием
по сравнению с двухступенчатой ППС. Главными преимуществами единого ТО являются сокращение суммарного времени
ожидания технических воздействий и уменьшение «нулевых»
пробегов автомобилей.
4.2. ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ НОРМАТИВЫ
В процессе оперативного управления работоспособностью
автомобилей, наряду с общей статистической информацией, необходимы индивидуальные сведения, отражающие уровень технического состояния конкретного автомобиля, агрегата, узла, системы,
детали. Получение такой информации возможно путем непосредственного измерения параметров технического состояния данного
автомобиля и сравнения их текущих значений с нормативами.
Автомобиль представляет собой сложную техническую
систему. Как известно, качественной мерой, позволяющей оценить состояние системы или ее элементов, а также проявление
ее свойств, является параметр (показатель). С точки зрения
оценки состояния системы и проявления ее свойств различают
структурные и выходные параметры.
На основании анализа и классификации по методу назначения или определения нормативные значения параметров можно разделить на три группы.
К первой группе параметров относятся нормативные значения, задаваемые на уровне государственных стандартов или
114
других руководящих документов общегосударственного значения. Нормативы этой группы назначаются для параметров систем, обеспечивающих безопасность автомобиля и определяющих его влияние на окружающую среду. К ним относятся параметры, определяющие состояние тормозных систем, рулевого
управления, шин и колес, системы освещения и сигнализации
и другие, а также параметры токсичности отработавших газов,
шума, вибрации и т.д. Эксплуатация автомобилей в любых условиях с отклонениями от этих параметров недопустима.
В настоящее время в Российской Федерации работают
ГОСТ Р 51709–2001 «Автотранспортные средства. Требования
безопасности к техническому состоянию и методы проверки»
(с изм. № 1), ГОСТ Р 52033–2003 «Выбросы загрязняющих веществ с отработавшими газами. Нормы и методы контроля при
оценке технического состояния», ГОСТ Р 52160–2003 «Автотранспортные средства, оснащенные двигателями с воспламенением от сжатия. Дымность отработавших газов. Нормы и методы контроля при оценке технического состояния». Примером
документа общегосударственного значения могут быть Правила
дорожного движения Российской Федерации.
Ко второй группе параметров относятся нормативы, изменения которых не зависят от условий эксплуатации автомобилей,
а определяются только конструктивными и технологическими
факторами, такими как применяемые материалы, технология изготовления, форма и размеры и т.п. Эти нормативы обычно оговариваются в технических условиях завода-изготовителя или
в инструкции по эксплуатации изделия; данные рекомендации
являются одинаково достоверными для различных условий эксплуатации. Это, например, нормативные значения тепловых зазоров в газораспределительном механизме двигателя, зазор между
электродами свечи зажигания и т.д.
К третьей группе относятся нормативы для параметров,
на изменение которых в зависимости от наработки существенное влияние оказывают условия эксплуатации. В этом случае
115
нормативные значения одного и того же параметра для автомобилей, работающих на различных видах перевозок, могут существенно (в 1,5–2 раза) отличаться.
В процессе диагностирования можно обнаружить такие
неисправности, как нарушения в работе двигателя и приборов
системы зажигания, отклонение углов установки колес, а также
произвести некоторые виды регулирования (например, регулирование системы управления двигателем или тормозных усилий
на каждом колесе, балансировку колес и т.д.).
Диагностические параметры выходных рабочих процессов характеризуют функциональные свойства автомобиля, агрегата, системы. Примеры: мощность двигателя, скорость автомобиля, расход топлива, тормозной путь.
Диагностические параметры сопутствующих процессов
сопровождают работу двигателя, агрегата, системы. Примеры:
температура агрегата (материала), уровень шума или вибрации,
содержание продуктов износа в масле, содержание вредных веществ в отработавших газах.
Диагностика автомобиля выполняется на стационарных
проездных комплексах многовариантной конфигурации, имеющих возможность дальнейшего расширения функций (рис. 4.2).
Комплекс построен по модульному принципу, что позволяет укомплектовывать его оборудованием исходя из индивидуальных возможностей предприятия. В технологическую линию
легко интегрируются дополнительно любые необходимые стенды и приборы.
Каждая группа стендов и приборов, входящих в состав
комплекса, оснащена специальными программируемыми устройствами для взаимодействия системы управления с оборудованием. Данные контроля параметров технического состояния
агрегатов и систем автомобиля со всех стендов обрабатываются компьютером и могут быть выведены на дисплей в графическом либо цифровом виде. При необходимости результаты
116
проверок можно распечатать на встроенном принтере. Вся информация сохраняется в памяти компьютера, что позволяет
создать базу данных, и является веским аргументом в случае
разногласий с клиентом.
Рис. 4.2. Стационарная станция технического контроля с тремя
линиями: 1 – осмотровая канава; 2 – тестер люфтов; 3 – стойки
управления; 4 – измеритель суммарного люфта; 5 – принтер;
6 – приборные стойки; 7 – силовой шкаф; 8 – стенд для проверки
тормозных систем; 9 – прибор для проверки фар; 10 – решетка для
очистки протектора автомобиля; 11 – газоанализатор; 12 – дымомер;
13 – измеритель светопропускания стекол
Технологический процесс диагностирования на комплексе
строится таким образом, чтобы за один проход автомобиля
можно было проверить максимум параметров: увод автомобиля
от направления прямолинейного движения, состояние амортиза117
торов и тормозов, износ шарниров подвески, качество тормозной жидкости, плотность охлаждающей жидкости и электролита, токсичность выхлопных газов, правильность регулирования
света фар, – и произвести их регулирование.
Таким образом, итоговый отчет представляет собой максимум информации об автомобиле и исправности его систем.
При этом программа предусматривает разбивку всех измеренных параметров на группы, а также занесение в перечень данных, не измеряемых на диагностическом комплексе.
Поскольку полная диагностика автомобиля включает в себя еще и визуальный осмотр узлов и деталей подвески, то диагностическую карту автомобиля можно пополнить описанием
состояния шин, колесных дисков, световых приборов и многого
другого, вплоть до лакокрасочного покрытия кузова.
Диагностические комплексы являются наиболее совершенным решением вопроса комплексной механизации диагностических работ, технологических, организационных и других
вопросов любого предприятия. Представляя собой оборудование высокого технического уровня, они аккумулируют в себе
лучшие достижения в области приборостроения, электроники
и других областей науки и техники. Сложные комплексы называются диагностическими системами.
Многие проверки технического состояния автомобиля,
его агрегатов, узлов и механизмов не могут быть автоматизированы и требуют непосредственного участия специалистов,
поскольку выполняются путем визуального осмотра, прослушивания, на ощупь или с применением простейших контрольных приборов (например, контроль поверхностей на отсутствие коррозии, вмятин и повреждений окраски, контроль состояния гидропривода тормозной системы и т.п.). В связи
с этим любая автоматизированная система должна включать
в себя ручные устройства для выполнения оператором осмотра
и некоторых других операций.
118
4.3. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ДИАГНОСТИРОВАНИЯ
Техническое состояние автомобиля и его элементов определяется текущим значением конструктивных параметров (размеров,
зазоров, ходов и т.д.) с использованием прямого или косвенного
методов. Изменение конструктивного параметра может быть зафиксировано несколькими различными диагностическими параметрами, из которых целесообразно выбрать наиболее эффективный. Для этого используются свойства однозначности, чувствительности, стабильности, информативности и системности.
Однозначность означает, что при изменении Y в диапазоне Yн–Yп соотношение S/Y изменяется монотонно и не имеет
перегибов.
Стабильность диагностического параметра означает, что
измеренное его значение Si соответствует конструктивному параметру в пределах заданной точности, т.е. фактическое значение конструктивного параметра Yi лежит внутри интервала шириной ∆Yi.
Чувствительность диагностического параметра характеризуется изменением его приращения ∆S при изменении конструктивного параметра ∆Y. При dS/dY → 0 параметр малочувствителен. Для чувствительного диагностического параметра
dS/dY > 0.
Информативность является комплексным свойством, объединяющим все предыдущие, и характеризует снятие неопределенности при определении технического состояния ОД и сведение
к минимуму возможности принять фактически неисправный по
техническому параметру объект диагностирования за исправный
(ошибки первого рода) и наоборот (ошибки второго рода).
На практике прямой и диагностический методы взаимодействуют и дополняют друг друга. Надо уметь определить рациональные сферы их использования.
Главным критерием выбора метода является сравнение
суммарных затрат на предупреждение, выявление и устранение
119
отказов и неисправностей при использовании прямых и диагностических методов контроля технического состояния, а также
продолжительности процедуры диагностирования.
4.4. ПРОЦЕСС ДИАГНОСТИРОВАНИЯ
Необходимым диагностическим оборудованием оснащены
все современные СТО, а также пункты контроля технического
состояния автомобилей. Диагностирование автомобилей производится:
– по заявкам владельцев как самостоятельный вид услуг;
– при приемке на станцию (по мере необходимости);
– при ТО и ТР;
– перед выдачей автомобилей владельцам для проверки
качества обслуживания или ремонта.
В пунктах КТС производится комплексная проверка узлов
и систем автомобиля, отвечающих за безопасность движения
и влияющих на загрязнение окружающей среды. В первую очередь это рулевое и тормозное управление, системы освещения
и сигнализации, двигатель и его системы. На СТО наибольшее
число заявок владельцев автомобилей приходится на диагностические работы по проверке и регулировке углов установки
управляемых колес, балансировке колес, по системам электрооборудования и управления двигателем. Это объясняется тем,
что работа этих узлов и систем во многом определяет затраты на
эксплуатацию автомобиля, связанные с износом шин и топливной экономичностью.
Значительная часть контрольно-диагностических работ
с применением диагностических средств проводится непосредственно в процессе ТО и ТР автомобилей. В основном это касается работ по обслуживанию и ремонту двигателей, электрооборудования и ходовой части, которые выполняют, как правило,
с применением переносных приборов непосредственно на по120
стах ТО и ТР. Рассмотрим процесс диагностирования на примере основных систем автомобиля.
Диагностирование тормозного управления проверяют на
роликовых тормозных стендах. Автомобиль последовательно
устанавливается на ролики каждой осью (рис. 4.3). После включения барабанов стенда приводят в действие рабочую тормозную
систему с интенсивностью, указанной в инструкции к тормозному стенду, достигая блокировки колес. В процессе проверки фиксируется максимальное тормозное усилие, создаваемое тормозными механизмами, на каждом колесе. После получения значений по всем колесам рассчитываются удельные и относительные
значения тормозных сил.
Рис. 4.3. Диагностирование тормозных систем на стенде
Диагностирование рулевого управления в целом проводят
измерителем суммарного люфта, измерительный блок которого
закрепляется на ободе рулевого колеса, а датчик положения колеса ставится перед одним из передних колес (рис. 4.4, а, б). Свободный ход рулевого колеса от начала поворота колес влево до
начала поворота колес вправо характеризует суммарные зазоры
в механизме и приводе.
На практике прямой и диагностический методы взаимодействуют и дополняют друг друга. Надо уметь определить рациональные сферы их использования.
121
а
б
Рис. 4.4. Измерение суммарного люфта в рулевом управлении
автомобиля: а – измерительный блок; б – датчик положения колеса;
1 – кнопка включения-выключения; 2 – дисплей показаний измерительного блока; 3 – кнопка сброса/повтора измерений; 4 – разъем
кабеля датчика положения колеса; 5 – упор датчика; 6 – место
прижима опорной планки при установке датчика; 7 – флажок
фиксатора опорной планки; 8 – опорная планка
Главным критерием выбора метода является сравнение
суммарных затрат на предупреждение, выявление и устранение
отказов и неисправностей при использовании прямых и диагностических методов контроля технического состояния, а также
продолжительности процедуры.
При диагностировании рулевого управления проверяется
также наличие износа в сочлененных соединениях. Передние колеса автомобиля устанавливают на две площадки (рис. 4.5), которые под действием гидропривода попеременно, с частотой примерно 1 Гц перемещаются в разные стороны, создавая на колесах
имитацию движения по неровностям дороги. Сочлененные узлы:
шаровые опоры, шкворневые соединения, шарниры рулевых тяг,
узел посадки сошки руля и другие – визуально проверяются на
недопустимые перемещения, стуки, скрипы. Выявляются места
подтекания масел.
При обслуживании рулевого управления, снабженного гидроусилителем, дополнительно с помощью специальной аппаратуры
проверяют производительность и давление гидравлического насоса.
122
Рис. 4.5. Стенд для контроля состояния сочленения
узлов подвески: 1 – площадка; 2 – лампа
Диагностирование двигателей внутреннего сгорания проводят по множеству параметров. Наиболее важными из них
с точки зрения безопасности и воздействия на окружающую среду, которые законодательно установлены, являются токсичность
отработавших газов бензиновых двигателей и дымность отработавших газов дизельных двигателей. Рассмотрим принципы измерения токсичности отработавших газов автомобилей с бензиновыми двигателями. Измерение токсичности проводится газоанализаторами, которые могут измерять содержание СО, СО2,
NОх, О2 и СН, а также контролировать состав топливно-воздушной смеси, частоту вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания и температуру масла.
Действие большинства газоанализаторов основано на поглощении газовыми компонентами инфракрасных лучей с различной длиной волны. Принципиальная схема такого газоанализатора приведена на рис. 4.6. Определение содержания СО в отработавших газах происходит следующим образом: исследуемый
123
Рис. 4.6. Принципиальная схема газоанализатора:
1 – зонд; 2–4 – фильтры; 5 – насос; 6 – измерительная кювета СО;
7 – инфракрасный излучатель; 8 – синхронный двигатель;
9 – обтюратор; 10 – сравнительная кювета СО; 11 – инфракрасный
лучеприемник СО; 12 – мембранный конденсатор; 13, 16 – усилители;
14 – сравнительная кювета СхНу; 15 – инфракрасный лучеприемник СН;
17, 19 – индикаторы; 18 – измерительная кювета СН
газ, пройдя через фильтры 2–4 и насос 5, поступает в рабочую
камеру, включающую измерительную кювету 6 и мембранный
конденсатор 12, и удаляется в атмосферу.
Сравнительные камеры, состоящие из сравнительной кюветы
10 и инфракрасного лучеприемника 11, заполнены азотом и герметично закрыты. В каждой схеме измерения излучения от двух накаленных спиралей, сфокусированные параболическими зеркалами 7,
через обтюраторы 9 направляются соответственно в сравнительную
и рабочую камеры. В сравнительных камерах поглощения инфра124
красного излучения не происходит, в рабочих камерах продуваемые
отработавшие газы поглощают из спектра лучи соответствующей
длины волны. Сравнение интенсивности двух потоков излучения
позволяет определить содержание СО. Аналогично происходит определение содержания в отработавших газах СН и СО2.
Инфракрасные анализаторы чувствительны к изменению
параметров среды, поэтому газ фильтруют, удаляют из него
конденсат и подают насосом с постоянной скоростью. Метрологические характеристики данных газоанализаторов обеспечены
при температуре окружающей среды 5–40 °С и относительной
влажности воздуха до 80 %.
Для дизельных двигателей, находящихся в эксплуатации,
основным нормируемым параметром является дымность отработавших газов. В настоящее время дымность дизельных двигателей определяется с помощью анализаторов отработавших
газов (дымомеров). Основным измеряемым параметром дымности является натуральный показатель ослабления светового
потока K (м−1), вспомогательным – коэффициент ослабления
светового потока N (%). Схема измерительной камеры дымомера представлена на рис. 4.7.
Рис. 4.7. Схема измерительной камеры дымомера «СМОГ»:
Uл – напряжение в лампе; Uф – напряжение на фотоэлементе
125
Принцип измерения дымности отработавших газов в дымомерах основывается на том, что отработавшие газы дизельного
двигателя обладают определенной степенью черноты и в зависимости от ее интенсивности пропускает меньше света, чем воздух.
Контрольные вопросы
1. Определения технической диагностики и технического
диагностирования.
2. Способы диагностирования автомобилей.
3. Виды диагностирования автомобилей.
4. Группы диагностических параметров.
5. Примеры диагностических параметров выходных рабочих процессов.
6. Примеры диагностических параметров сопутствующих
процессов.
7. Свойства диагностических параметров.
8. Однозначность диагностического параметра.
9. Чувствительность диагностического параметра.
10. Информативность диагностического параметра.
11. Принцип диагностирования тормозных систем.
12. Принцип диагностирования рулевого управления и подвески.
13. Принцип измерения токсичности отработавших газов
автомобиля.
14. Принцип измерения дымности отработавших газов автомобиля.
126
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В учебном пособии «Основы работоспособности технических систем» в соответствии с рабочей программой дисциплины «Основы технологии технического обслуживания и текущего ремонта транспортно-технологических машин и оборудования» рассматриваются вопросы, относящиеся к общим
понятиям и теории технической эксплуатации автомобилей.
Рассмотрены системы технического обслуживания и ремонта
автомобилей, строительных и дорожных машин как в нашей
стране, так и за рубежом. Материалы учебного пособия ориентируют студентов на освоение основного круга проблем по
данной дисциплине, знание которых потребуется для квалифицированного выбора, разработки и внедрения на современном уровне производственных процессов технического обслуживания и ремонта, а также диагностики при подготовке автотранспортных средств, строительных и дорожных машин
к эксплуатации; способствуют расширению кругозора студентов
в вопросах профессиональной подготовки.
127
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Беднарский В.В. Техническое обслуживание и ремонт
автомобилей: учеб. – Ростов н/Д: Феникс, 2005. – 448 с.
2. Болбас М.М. Основы технической эксплуатации автомобилей: учеб. – Минск: Амалфея, 2001. – 352 с.
3. Денисов А.С., Гребенников А.С. Практикум по технической эксплуатации автомобилей: учеб. пособие. – М.: Академия, 2012. – 272 с.
4. Дмитренко В.М. Технологические процессы технического обслуживания, ремонта и диагностирования подвижного
состава автотранспортных средств: учеб. пособие. – 2-е изд.,
перераб. и доп. / Перм. гос. техн. ун-т. – Пермь, 2004. – 266 с.
5. Дмитренко В.М., Коновалов И.А. Системы, технологии
и организация услуг в автомобильном сервисе: учеб. пособие. –
2-е изд., перераб. и доп. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та,
2011. – Ч. I. – 429 с.
6. Дмитренко В.М. Системы, технологии и организация
услуг в автомобильном сервисе: учеб. пособие. – 2-е изд., перераб. и доп. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2011. – Ч. II. –
467 с.
7. Епифанов Л.И., Епифанова Е.А. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей: учеб. пособие. – 2-е изд., перераб.
и доп. – М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2009. – 352 с.
8. Кузнецов Е.С. Управление техническими системами:
учеб. пособие. – М.: Изд-во МАДИ (ГТУ), 2001. – 262 с.
9. Кузьмин Н.А. Техническая эксплуатация автомобилей:
нормирование и управление: учеб. пособие. – М.: ФОРУМ,
2011. – 224 с.
10. Малкин В.С. Техническая эксплуатация автомобилей.
Теоретические и практические аспекты: учеб. пособие. – М.:
Академия, 2007. – 288 с.
128
11. Положение о техническом обслуживании и ремонте
подвижного состава автомобильного транспорта / Мин-во автомоб. трансп. РСФСР. – М.: Транспорт, 1986. – 72 с.
12. РД 37.009.026-92. Положение о техническом обслуживании и ремонте автотранспортных средств, принадлежащих гражданам (легковые и грузовые автомобили, автобусы, мини-трактора). Утв. Приказом Минпрома РФ от 01.11.1992 № 43 [Электронный ресурс]. – URL: http: //www.consultant. cons_doc_LAW_84567
(дата обращения: 10.12.2015).
13. Савич Е.Л., Кручек А.С. Инструментальный контроль
автотранспортных средств: учеб. пособие. – Минск: Новое знание, 2008. – 399 с.
14. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей.
Механизация и экологическая безопасность производственных
процессов: учеб. пособие / В.И. Сарбаев [и др.]. – Ростов н/Д:
Феникс, 2004. – 448 с.
15. Техническая эксплуатация автомобилей: учеб. / Е.С. Кузнецов [и др.] – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Транспорт, 1991. – 413 с.
16. Техническая эксплуатация автомобилей: учеб. / Е.С. Кузнецов [и др.]. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Наука, 2001. – 535 с.
17. Хасанов Р.Х. Основы технической эксплуатации автомобилей: учеб. пособие. – Оренбург: Изд-во Оренбург. гос. ун-та,
2003. – 193 с.
18. Эксплуатация и техническое обслуживание дорожных
машин, автомобилей и тракторов: учеб. / С.Ф. Головин, В.М. Коншин, А.В. Рубайлов [и др.]; под ред. Е.С. Локшина. – 2-е изд.,
стер. – М.: Академия, 2004. – 464 с.
129
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное
Таблица П1.1
Нормированная функция нормального распределения
Интенсивность
потока отказов /
вероятность
безотказной
работы
z
0,0
Ф (z)
z
Ф (z)
z
Ф (z)
z
Ф (z)
z
Ф (z)
z
Ф (z)
z
Ф (z)
z
Ф (z)
130
Значения
–0,1
–0,2
–0,3
–0,4
–0,5
–0,6
–0,7
–0,8 –0,9
0,500 0,460 0,421 0,382 0,345 0,309 0,274 0,242 0,212 0,184
–1,0
–1,1
–1,2
–1,3
–1,4
–1,5
–1,6
–1,7
–1,8 –1,9
0,159 0,136 0,115 0,097 0,081 0,067 0,055 0,045 0,036 0,029
–2,0
–2,1
–2,2
–2,3
–2,4
–2,5
–2,6
–2,7
–2,8 –2,9
0,023 0,018 0,014 0,011 0,008 0,006 0,005 0,004 0,003 0,002
–3,0
–3,1
–3,2
–3,3
–3,4
–3,5
–3,6
–3,7
–3,8 –3,9
0,0013 0,0011 0,0007 0,0005 0,0003 0,0002 0,0002 0,0001 0,0001 0,000
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
0,500 0,540 0,579 0,618 0,655 0,691 0,726 0,758 0,788 0,816
1,0
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9
0,841 0,864 0,885 0,903 0,919 0,933 0,945 0,955 0,964 0,971
2,0
2,1
2,2
2,3
2,4
2,5
2,6
2,7
2,8
2,9
0,977 0,982 0,986 0,989 0,992 0,994 0,995 0,996 0,997 0,998
3,0
3,1
3,2
3,3
3,4
3,5
3,6
3,7
3,8
3,9
0,9987 0,9990 0,9993 0,9995 0,9997 0,9998 0,9998 0,9999 0,9999 1,000
Таблица П1.2
Значение функции R = exp ( −λx ) – вероятности безотказной
работы при экспоненциальном законе распределения
Интенсивность
потока отказов /
вероятность
безотказной
работы
λx
R
λx
R
λx
R
λx
R
λx
R
λx
R
λx
R
λx
R
Значения
0,0
1,00
0,01
0,99
0,02
0,98
0,03
0,97
0,04
0,96
0,05
0,95
0,06
0,94
0,07
0,93
0,08
0,92
0,09
0,91
0,1
0,905
0,2
0,819
0,3
0,741
0,4
0,670
0,5
0,606
0,6
0,549
0,7
0,497
0,8
0,449
0,9
0,407
1,0
0,368
1,1
0,333
1,2
0,301
1,3
0,273
1,4
0,247
1,5
0,223
1,6
0,202
1,7
0,183
1,8
0,165
1,9
0,150
2,0
0,135
2,1
0,123
2,2
0,111
2,3
0,100
2,4
0,091
2,5
0,082
2,6
0,074
2,7
0,067
2,8
0,061
2,9
0,056
3,0
0,05
3,5
0,030
4,0
0,018
4,5
0,011
5,0
0,007
5,5
0,004
–
–
–
131
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Положение о техническом обслуживании и ремонте
подвижного состава автомобильного транспорта
(нормативная часть)
Таблица П2.1
Классификация условий эксплуатации
Категория
условий
эксплуатации
I
II
III
IV
V
Условия движения
У1
У2
У3
Д1: Р1, Р2, Р3
–
–
Д1: Р4
Д1: Р1, Р2, Р3, Р4
Д2: Р1, Р2, Р3, Р4
–
Д2: Р1
Д3: Р1, Р2, Р3
Д1: Р5
Д1: Р1, Р2, Р3, Р4, Р5
Д1: Р5
Д2: Р2, Р3, Р4, Р5
Д2: Р5
Д2: Р1, Р2, Р3, Р4
Д3: Р4, Р5
Д3: Р1, Р2, Р3, Р4, Р5
Д3: Р1, Р2, Р3
Д4: Р1, Р2, Р3, Р4, Р5 Д4: Р1, Р2, Р3, Р4, Р5
Д4: Р1
Д2: Р5
Д3: Р4, Р5
Д5: Р1, Р2, Р3, Р4, Р5 Д5: Р1, Р2, Р3, Р4, Р5
Д4: Р2, Р3, Р4, Р5
Д5: Р1, Р2, Р3, Р4, Р5
Д6: Р1, Р2, Р3, Р4, Р5
Условия движения:
♦ У1 – за пределами городской зоны (более 50 км от города);
♦ У2 – в малых городах (до 100 тыс. жителей);
♦ У3 – в больших городах (более 100 тыс. жителей).
Тип рельефа местности (определяется высотой над уровнем моря):
♦ Р1 – равнинный (до 200 м);
♦ Р2 – слабохолмистый (свыше 200 до 300 м);
♦ Р3 – холмистый (свыше 300 до 1000 м);
♦ Р4 – гористый (свыше 1000 до 2000 м);
♦ Р5 – горный (свыше 2000 м).
132
Тип дорожного покрытия:
♦ Д1 – усовершенствованные капитальные (цементобетонные монолитные, железобетонные или армированные сборные,
асфальтобетонные, мостовые из брусчатки и мозаики на битумном основании);
♦ Д2 – усовершенствованные облегченные (битумоминеральные смеси – щебень, гравий и песок, обработанные битумом; из холодного асфальтобетона);
♦ Д3 – переходные (щебень (гравий) без обработки, дегтебетон);
♦ Д4 – переходные (из грунтов и местных каменных материалов, обработанные вяжущими материалами, мостовые из булыжника, зимники);
♦ Д5 – низкие (грунт, укрепленный или улучшенный добавками, лежневое и бревенчатое покрытие);
♦ Д6 – естественные грунтовые дороги, временные внутрикарьерные и отвальные дороги, подъездные пути, не имеющие
твердого покрытия.
133
Таблица П2.2
Районирование территории России
по природно-климатическим условиям
Административно-территориальные
Климатический
единицы
район
Республика Саха (Якутия), Магаданская обл.
Очень холодный
Республики: Алтай, Бурятия, Карелия, Коми, Тува,
Хакассия.
Края: Алтайский, Красноярский, Приморский, Хабаровский.
Холодный
Области: Амурская, Архангельская, Иркутская,
Камчатская, Кемеровская, Мурманская, Новосибирская, Омская, Сахалинская, Томская, Тюменская и Читинская
Республики: Башкортостан, Удмуртская.
Края: Пермский.
Умеренно-холодный
Области: Свердловская, Курганская, Челябинская
Республики: Северо-Осетинская, Адыгея, Дагестан,
Умеренно-теплый,
Ингушская, Карачаево-Черкесская, КабардиноУмеренно-теплый
Балкария, Чеченская.
влажный, теплый
Края: Краснодарский и Ставропольский.
влажный
Области: Калининградская и Ростовская
Остальные регионы РФ
Умеренный
Кроме того, выделены районы с высокой агрессивностью среды:
прибрежные районы Черного, Каспийского, Азовского, Балтийского, Белого, Баренцева, Карского, Лаптевых, Восточно-Сибирского, Чукотского,
Берингова, Охотского и Японского морей (с шириной полосы до 5 км).
134
Таблица П2.3
Коэффициент корректирования нормативов в зависимости
от условий эксплуатации K1
Нормативы
Категория
Удельная
Расход
Периодичность
Пробег до
условий
трудоемкость
технического
капитального запасных
эксплуатации
текущего
обслуживания*
ремонта** частей***
ремонта
I
1,0
1,0
1,0
1,0
II
0,9
1,1
0,9
1,10
III
0,8
1,2
0,8
1,25
IV
0,7
1,4
0,7
1,40
V
0,6
1,5
0,6
1,65
* После определения скорректированной периодичности технического обслуживания проверяется ее кратность между видами обслуживания с последующим округлением до целых сотен километров.
** При корректировании нормы пробега до капитального ремонта
двигателя коэффициент K1 принимается равным 0,7 – для III категории
условий эксплуатации, 0,6 – для IV категории и 0,5 – для V категории.
*** Соответственно, коэффициент K1 корректирования норм расхода запасных частей для двигателя составляет 1,4 – для III категории
условий эксплуатации, 1,65 – для IV категории и 2,0 – для V категории.
135
Таблица П2.4
Коэффициент корректирования нормативов в зависимости
от природно-климатических условий: K3 = K3´· K3´´
Нормативы
Удельная
Расход
Периодичность
Пробег до
Характеристика технического трудоемкость капитального запасных
текущего
района
обслуживания
ремонта
частей
ремонта
Коэффициент
Умеренный
Умеренно-теплый,
умеренно-теплый
влажный, теплый
влажный
Жаркий сухой,
очень жаркий
сухой
Умереннохолодный
Очень холодный
С высокой агрессивностью окружающей среды
136
K 3′
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
0,9
1,1
0,9
0,9
1,1
0,9
1,1
0,9
1,1
0,9
1,1
0,8
1,3
0,7
1,4
Коэффициент
0,9
1,1
K 3′′
0,9
1,1
Учебное издание
Дмитренко Владимир Михайлович,
Горбунов Алексей Анатольевич
ОСНОВЫ РАБОТОСПОСОБНОСТИ
ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Учебное пособие
Редактор и корректор М.А. Капустина
Подписано в печать 29.12.2015. Формат 60×90/16.
Усл. печ. л. 8,75. Тираж 100 экз. Заказ № 274/2015.
Издательство
Пермского национального исследовательского
политехнического университета.
Адрес: 614990, г. Пермь, Комсомольский проспект, 29, к. 113.
Тел. (342) 219-80-33.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
191
Размер файла
3 668 Кб
Теги
1939, система, технические, основы, работоспособности
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа