Технические науки/5

к.т.н. Лянденбурский В.В., студенты Нефедов М.В., Боровков В.Н., Посыпкин Д. А.

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства г. Пенза, Россия

Методика экспериментальных исследований отказов

трансмиссий автомобилей

Экспериментальные исследования проводились с целью сбора данных для формирования модели эксплуатационной надёжности, а также практической апробации теоретической методики.

Система информационного обеспечения методики экспериментальных исследований максимально унифицировалась с системой информационного обеспечения, действующей на предприятиях, на которых проводился эксперимент.

Структурная схема методики экспериментальных исследований приведена на рис. 1. В соответствии с этой методикой на первом этапе производился выбор и обоснование объектов исследования, выбор плана проведения испытаний и определение объёма статистических наблюдений.

Для проведения экспериментальных исследований на предприятии должен быть налаженный документооборот, позволяющий получать достоверную информацию по отказам и неисправностям, выполняемым работам ТО и ремонта, их трудоёмкости. Производственно-техническая база предприятия, на котором проводится эксперимент, оснащение технологическим оборудованием и инструментом, нормативно-технологическое обеспечение должны обеспечивать качественное и своевременное выполнение ТО и ремонта трансмиссии автомобилей.

На третьем этапе на основе теоретических исследований определялся качественный состав необходимой информации, которую нужно получить в ходе пассивного эксперимента. Состав этой информации следующий:

Экспериментальные исследования

количественные характеристики безотказности элементов объектов
эксплуатационных испытаний; количественные характеристики ремонтопригодности элементов объектов эксплуатационных испытаний; данные о стоимости элементов структуры объектов эксплуатационных испытаний; экспертные знания о формировании отказов и неисправностей, о
взаимосвязи элементов структуры объектов эксплуатационных испытаний.

Рис. 1. Структурная схема методики экспериментальных исследований

Пассивный эксперимент заключался в получении информации о безотказности и ремонтопригодности трансмиссии автомобилей КАМАЗ.

На автомобильном транспорте часто используют план испытаний NRT по ГОСТ 27.502 [1], где N - число объектов в выборке; R - отказавшие изделия не восстанавливаются, а заменяются; Т - наработка на критерий прекращения испытаний. В плане NRT неизвестными являются две величины - число объектов наблюдений и величина критерия прекращения испытаний. Согласно ГОСТ 27.502 [1] объём выборки зависит от вида закона распределения наработки на отказ, доверительной вероятности и относительной ошибки 5. Наработки на отказ в гарантийный период по данным [2] обычно подчиняются экспоненциальному закону распределения или близкому к нему. Коэффициент вариации v в этом случае равен 0,8-1,2. Экспоненциальное распределение является частным случаем распределения Вейбулла [3], поэтому для автомобилей при определении объёма подконтрольной выборки за основное распределение берём распределение Вейбулла.

В первом и во втором случае основным распределением для определения объема подконтрольной выборки является распределение Вейбулла. Тогда N будет определяться по параметрическому методу по формуле

где - относительная ошибка; b — параметр формы распределения Вейбулла; - квантиль распределения, соответствующей доверительной вероятности и числу степеней свободы 2N.

Коэффициент вариации v связан с параметром формы b распределения. По данным коэффициент вариации v распределения Вейбулла находится в интервале 0,33-1,0. Это соответствует параметру формы b в пределах 2,7-5-1,0.

Величина доверительной вероятности выбирается из ряда - 0,8, 0,9, 0,95, 0,99. Для нашего случая примем = 0,9. Воспользовавшись таблицами [4], найдем величину N зависимости от относительной ошибки .

При = 0,1 минимальный объём выборки N для проведения эксплуатационных испытаний равен 46.

На случай непредвиденных ситуаций при подконтрольной эксплуатации и повышения точности результатов минимальный объём выборки рекомендуется увеличивать на 5 %. Поэтому увеличим исходную расчётную минимальную выборку. Примем окончательный объём выборки не менее 48 для проведения испытаний на безотказность автомобилей.

Выбор трансмиссии в качестве предмета исследования объясняется следующими причинами. Трансмиссия является относительно сложным агрегатом, однако значительно проще, чем двигатель, что облегчает анализ её надёжности. Поэтому требуется корректировка нормативов применительно к условиям эксплуатации автомобилей на маршрутах в условиях короткого плеча при перевозке грузов. При отказе трансмиссии, если не требуется её демонтаж и разборка, отказ устраняется на посту. Ремонт трансмиссии производится в агрегатном участке.

1. ГОСТ 27.502-83. Надежность в технике. Система сбора и обработки информации. Планирование наблюдений. - М.: Издательство стандартов, 1983.-23 с.

2. Кузнецов Е. С. Техническое обслуживание и надежность автомобилей. - М.: Транспорт, 1972. - 224 с.

3. Айвазян С. А., Енюков И. С, Мешалкин Л. Д. Прикладная статистика: Основы моделирования и первичная обработка данных. Справочное издание. - М.: Финансы и статистика, 1983. - 471 с.

4. Методика определения показателей надежности автомобилей при проведении сравнительных эксплуатационных испытаний в условиях международных перевозок. - М.: АСМАП, 2002. - 200 с.