Эксплуатация автомобилей и тракторов

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Р.Е. АЛЕКСЕЕВА» М.Г. КОРЧАЖКИН Конспект лекций по дисциплине Эксплуатация автомобилей и тракторов Нижний Новгород 2020 ОГЛАВЛЕНИЕ 1. Стандартизация в области ТЭА. Основные понятия и определения……………………………………… 3 2. Изнашивание поверхностей деталей……………….. 12 3. Условия эксплуатации автомобилей………………. 17 4. ОСНОВНЫЕ НОРМАТИВЫ ТЭА…………………………………. 23 5. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОБСЛУЖИВАНИЙ И РЕМОНТОВ АВТОМОБИЛЕЙ………………………………………………………. 37 6. ПОЛОЖЕНИЕ О ТЕХНИЧЕСКОМ ОБСЛУЖИВАНИИ И РЕМОНТЕ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА………………………………………………………… 42 список рекомендуемой литературы…………………… 49 1. Стандартизация в области ТЭА. Основные понятия и определения 1.1. Основные понятия, термины и определения ТЭА Основным стандартом ТЭА является «Положение о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта» [10]. Различают пять видов технического состояния автомобиля [1,2]: Исправное состояние (исправность) – состояние автомобиля, при котором он соответствует всем требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации (НТКД). Неисправное состояние (неисправность) – состояние автомобиля, при котором он не соответствует хотя бы одному из требований НТКД. Работоспособное состояние (работоспособность) – состояние автомобиля, при котором значения всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствуют требованиям НТКД. Неработоспособное состояние (неработоспособность) – состояние автомобиля, при котором значение хотя бы одного параметра, характеризующего способность выполнять заданные функции, не соответствует требованиям НТКД. Предельное состояние – состояние автомобиля или его конструктивных элементов (КЭ), при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна. Наступает при превышении допустимых пределов эксплуатационных параметров. При достижении предельного состояния требуется ремонт КЭ или автомобиля в целом. События смены технических состояний автомобиля – это повреждения, отказы, дефекты [2]. Повреждение – событие, заключающееся в нарушении исправного состояния КЭ автомобиля при сохранении работоспособного состояния. Отказ – событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния автомобиля. Базовыми понятиями по техническому обслуживанию (ТО) и ремонту автомобилей являются [1]: Техническое обслуживание – направленная система технических воздействий на КЭ автомобиля с целью обеспечения его работоспособности. Техническая диагностика – наука, разрабатывающая методы исследования технического состояния автомобилей и его КЭ, а также принципы построения и организацию использования систем диагностирования. Техническое диагностирование – процесс определения технического состояния КЭ автомобиля с определённой точностью. Восстановление – процесс перевода автомобиля или его КЭ из неисправного состояния в исправное. Ремонт – процесс перевода автомобиля или его КЭ из неработоспособного состояния в работоспособное. Колесная формула. Для всех автомобилей обозначение основной колесной формулы состоит из двух цифр, разделенных знаком умножения. Первая цифра обозначает общее число колес, а вторая – число ведущих колес, на которые передается крутящий момент от двигателя. При этом двухскатные колеса считаются за одно колесо. Исключение составляют переднеприводные автомобили и автопоезда с одноосными тягачами, где первая цифра – число ведущих колес, а вторая – общее число колес. Таким образом, для легковых автомобилей, грузопассажирских и малотоннажных грузовых, созданных на базе агрегатов легковых, применяются формулы 4х2 (например, автомобиль ГАЗ-3110), 4х4, 2х4, (автомобиль ВАЗ-2109). Для грузовых автомобилей и автобусов в основную колесную формулу введена третья цифра 2 или 1, отделенная от второй цифры точкой. Цифра 2 указывает, что ведущая задняя ось (оси, тележка) имеет двухскатную ошиновку, а цифра 1 указывает, что все колеса односкатные, таким образом, для двухосных грузовых автомобилей и автобусов применяются формулы 4х2.1 (например, автомобиль ГАЗ-3307, автобус ЛиАЗ-677), 4х2.1, 4х4.2 (автобус ПАЗ-3206), 4х4.1 (УАЗ-2206, ГАЗ-66-11). Для трехосных автомобилей применяются формулы 6х4.2 (например, МАЗ-64226), 6х4.1, 6х6.2 (лесовоз КрАЗ-643701), 6х6.1 (КамАЗ43101), 6х2.2 (тягач «Мерседес-Бенц-2235»). Для четырехосных – 8х4.2, 8х4.1, 8х8.2, 8х8.1 (МАЗ-537). Для сочлененных автобусов в формулу введена четвертая цифра 1 или 2, отделенная от третьей цифры точкой. Цифра 1 указывает на то, что ось прицепной части автобуса имеет односкатную ошиновку, а цифра 2 – имеет место двухскатная ошиновка. Таким образом, для сочлененных автобусов применяются формулы 6х2.2.1 (“Икарус-280.64”) и 6х2.2.2 (“Икарус-283.00”). Снаряженная масса автомобиля, прицепа, полуприцепа определяется как масса полностью заправленного (топливом, маслом, охлаждающей жидкостью и пр.) и укомплектованного (запасным колесом, инструментом и т. п.), но без груза или пассажиров, водителя, другого обслуживающего персонал и их багажа. Полная масса автотранспортного средства – состоит из снаряженной массы, массы груза (по грузоподъемности) или пассажиров, водителя, другого обслуживающего персонала. При этом полная масса автобусов (городских и пригородных) реально должна определяться для номинальной и предельной вместимостей. Полная масса автопоездов: для прицепного поезда – сумма полных масс тягача и прицепа; для седельного – сумма снаряженной массы тягача, массы персонала в кабине и полной массы полуприцепа. База автотранспортного средства – для двухосных автомобилей и прицепов это расстояние между центрами передней и задней осей, для многоосных АТС – это расстояние между всеми осями через знак «плюс», начиная с первой оси. Для одноосных полуприцепов – расстояние от центра шкворня до центра оси. Для многоосных полуприцепов дополнительно указывается база тележки (тележек) через знак «плюс» [5]. Рабочий объем цилиндров (литраж двигателя) – эта величина определяется как сумма рабочих объемов всех цилиндров, т.е. это произведение рабочего объема одного цилиндра на количество цилиндров , т.е. . Измеряется в литрах или куб. дм. Именно цифровое обозначение литража наносится на кузовные элементы ряда автомобилей. Рабочий объем цилиндра – это объем пространства, освобождаемого поршнем при перемещении его от верхней мертвой точки (ВМТ) до нижней мертвой точки (НМТ). Объем камеры сгорания – это объем пространства над поршнем при его положении в ВМТ. Полный объем цилиндра – это объем пространства над поршнем при нахождении его в НМТ. Очевидно, что полный объем цилиндра равен сумме рабочего объема цилиндра и объема камеры сгорания, т.е. . Степень сжатия – это отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания, т. е. . Степень сжатия показывает, во сколько раз уменьшается полный объем цилиндра двигателя при перемещении поршня из НМТ в ВМТ. Степень сжатия – величина безразмерная. Индикаторная мощность двигателя – мощность, развиваемая газами в цилиндрах. Индикаторная мощность больше эффективной мощности двигателя на величину потерь на трение и привод вспомогательных механизмов. Эффективная мощность двигателя – мощность, развиваемая на коленчатом валу. Измеряется в лошадиных силах (л.с.) или киловаттах (кВт). Переводной коэффициент: 1 кВт = 1,36 л.с. Эффективная мощность двигателя рассчитывается по формулам , где – крутящий момент двигателя, Н·м (кгс·м); – частота вращения коленчатого вала, мин-1. Номинальная эффективная мощность двигателя – эффективная мощность, гарантированная заводом-изготовителем на несколько сниженной частоте вращения коленчатого вала. Она меньше максимальной эффективной мощности двигателя.Уменьшена за счет искусственного ограничения частоты вращения коленчатого вала по соображениям обеспечения заданного ресурса двигателя (л.с./кг). Удельный эффективный расход топлива – отношение часового топлива к эффективной мощности двигателя (г/квч). Внешняя скоростная характеристика двигателя – зависимость выходных показателей двигателя от частоты вращения коленчатого вала при полном открытии топливоподающего органа (рис.3.1.). , кВт , кг/час , Нм , г/кВтч Рис.1.1. Внешняя скоростная характеристика двигателя 1.2. Классификация и система обозначений автотранспортных средств В соответствии с современной системой цифровой индексации автомобилей каждой модели автомобиля (прицепного состава) присваивается индекс, состоящий из четырех цифр [9]. Модификациям моделей соответствует пятая цифра, указывающая порядковый номер модификации. Экспортный вариант отечественных моделей автомобилей имеет шестую цифру. Перед цифровым индексом ставятся буквы, обозначающие завод-изготовитель. Цифры, входящие в полное обозначение автомобилей, указывают: класс, вид, номер модели, знак модификации, знак экспортного варианта. Первая цифра дает информацию о размерности автомобиля или класса подвижного состава. Если это легковой автомобиль, то цифры обозначают вариант рабочего объема двигателей: 1 – до 1 л; 2 – от 1,2 до 1,8 л; 3 – от 1,8 до 3,2 л; 4 – более 3,5 л. Если это шасси грузового автомобиля, то первая цифра говорит о полной массе автомобиля: 1 – до 1,2 т; 2 – от 1,2 до 2 т; 3 – от 2 до 8 т; 4 – от 8 до 14 т; 5 – от 14 до 20 т; 6 – от 20 до 40 т; 7 – свыше 40 т. Полная масса снаряженного автомобиля – это его собственная масса с заправкой, полезным грузом, дополнительным снаряжением, водителем и пассажирами в кабине. Если это автобус, то возможны следующие варианты первой цифры и соответствующей ей габаритной длины автобуса: 2 – до 5 м; 3 – от 6 до 7,5 м; 4 – от 8 до 9,5 м; 5 – от 10,5 до 12 м; 6 – более 16 м. Цифра 8 на первом месте в марке автомобиля означает, что имеем дело с прицепом, 9 – с полуприцепом. Вторая цифра характеризует вид подвижного состава или тип автомобиля: 1 – легковые автомобили; 2 – автобусы; 3 – грузовые (бортовые) автомобили; 4 – седельные тягачи; 5 – самосвалы; 6 – цистерны, 7 – фургоны; 8 – резерв; 9 – специальные автомобили. Третья и четвертая цифры в этой системе обозначений показывают заводской порядковый номер модели автомобиля, а пятая цифра (если она есть) – ее модификацию. Например, ВАЗ-2106 и ВАЗ-21061. 1.3. Эксплуатационные свойства и качество автомобилей Эксплуатационные свойства автомобилей Эксплуатационные свойства автомобилей – мощность, экономичность, токсичность ОГ ДВС, динамичность, грузоподъемность, пассажировместимость, комфортабельность, эргономичность автомобиля и другие [12]. Основное эксплуатационное свойство – надежность КЭ и автомобиля в целом – является комплексным и включает в себя четыре базовых свойства [8,9,11]: 1. Безотказность – это свойство автомобиля или его КЭ непрерывно сохранять работоспособность в течении определенного времени или пробега. Для оценки безотказности применяются следующие основные показатели: вероятность безотказной работы; вероятность отказа; плотности вероятности безотказной работы; средняя наработка до отказа; средняя наработка на отказ; интенсивность отказов; параметр потока отказов, ведущая функция потока отказов. 2. Долговечность – свойство автомобиля сохранять работоспособность до наступления предельного состояния, при установленной системе проведения работ ТО и ремонта. Для оценки безотказности применяют следующие основные показатели: средний ресурс и средний срок службы; гамма-процентный ресурс и гамма-процентный срок службы. 3. Ремонтопригодность или эксплуатационная технологичность – свойство автомобиля, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов (повреждений) и поддержанию (восстановлению) работоспособного (исправного) состояния путем проведения ТО и ремонтов. Для оценки ремонтопригодности применяют основные показатели: вероятность восстановления; гамма-процетное время восстановления; среднее время восстановления; интенсивность восстановления; средняя трудоемкость восстановления. Для характеристики ремонтопригодности автомобилей и его КЭ используется еще частные относительные показатели – легкосъемность и доступность. 4. Сохраняемость – свойство автомобиля сохранять показатели безотказности, долговечности и ремонтопригодности в течение и после хранения или транспортирования. Для оценки сохраняемости применяют следующие основные показатели: средний срок сохраняемости и гамма-процентный срок сохраняемости. Объекты. Виды объектов Объект – техническое изделие определенного целевого назначения, рассмотренного в периоды проектирования, производства, испытания и эксплуатации. Система – объект, состоящий из элементов, взаимодействующих в процессе решения определенного круга задач. Элемент – объект, представляющий собой часть системы, отдельные части которой не представляют самостоятельного интереса в рамках конкретного рассмотрения. Система и элемент вытекают друг из друга (рис 1.2, 1.3). Рис. 1.2. Система «Автомобиль» В то же время элемент «Двигатель» данной системы, в свою очередь, можно разбить на элементы (рис.1.3). Рис.1.3. Система «Двигатель» Элемент и система – понятия не только относительные, но и условные. На рисунке 1.4 представлена та же система «Автомобиль», но состоящая из других элементов. ГОСТ 27.002 определены следующие виды объектов: • обслуживаемые и необслуживаемые • ремонтируемые и неремонтируемые • восстанавливаемые и невосстанавливаемые Рис.1.4. Система «Автомобиль» Обслуживаемый – объект, ТО которого предусмотрено нормативно-технической документацией (НТД) (автомобиль и любая его система). Необслуживаемый – объект, ТО которого не предусмотрено НТД (шатуны, тормозные шланги и т.д.). Ремонтируемый – объект, восстановление которого в случае повреждения или отказа предусмотрено НТД. Неремонтируемые – объект, восстановление которого не предусмотрено НТД (приводные ремни, вкладыши коленчатого вала и т.д.). Восстанавливаемый - объект, восстановление которого в случае повреждения или отказа предусмотрено НТД и возможно в рассматриваемой ситуации. Невосстанавливаемый - объект, восстановление которого в случае повреждения и отказа невозможно или нецелесообразно в рассматриваемой ситуации, невыгодно экономически. Виды технических состояний объектов Различают следующие виды технических состояний объектов: Исправное состояние – состояние, при котором объект соответствует всем требованиям НТД. Неисправное состояние - состояние, при котором объект не соответствует хотя бы одному требованию НТД (скол, вмятина и т.д.). Работоспособное состояние – состояние объекта, при котором значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции, соответствуют требованиям НТД. Неработоспособное состояние – состояние объекта, при котором значение хотя бы одного параметра, характеризующего способность выполнять требуемые функции, не соответствует НТД. Предельное состояние – состояние, при котором дальнейшая эксплуатация объекта недопустима, невозможна или его восстановление до работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно. Объект может перейти в предельное состояние, даже оставаясь работоспособным, если его эксплуатация нецелесообразна по экономическим причинам или это изделие «морально устарело». События смены технических состояний объектов Событиями смены технических состояний объектов являются: повреждение, отказ, исчерпание ресурса, восстановление и ремонт (рис.1.5). Рис.1.5. События смены технических состояний объектов Повреждение (1) – событие, заключающееся в нарушении исправного состояния объекта при сохранении его работоспособности. Отказ (2) - событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния объекта. Исчерпание ресурса (3) – переход объекта в предельное состояние. Восстановление (4) – переход объекта из неисправного состояния в исправное. Ремонт (5) – комплекс операций по восстановлению работоспособного или исправного состояния ресурса объекта в целом. Классификация отказов Отказы технических изделий классифицируются по следующим признакам: 1. По трудоемкости устранения: а) легко устраняемый отказ – на устранение которого требуется менее 2 чел./ч трудоемкости; б) средне устраняемый отказ – от 2 до 4 чел./ч; в) трудно устраняемый отказ – более 4 чел./ч. 2. По характеру возникновения: а) внезапный – отказ, обусловленный скачкообразным изменением одного или нескольких параметров объекта; б) постепенный – отказ, возникший из-за постепенного изменения одного или нескольких параметров. 3. По причине возникновения: а) конструкционный – обусловлен ошибками или недостатками при конструировании; б) производственный – вызван нарушениями технологии изготовления; в) эксплуатационный – вызван нарушением правил эксплуатации; г) деградационный – вызван естественными процессами старения, усталости, коррозии, износа при соблюдении норм проектирования и эксплуатации. 4. По зависимости: а) зависимый – вызван отказами других элементов; б) независимый – не зависит от отказов других элементов. 5. По характеру обнаружения: а) явный – обнаруживается визуально или штатными методами контроля; б) скрытый – не обнаруживается визуально или штатными методами контроля, но выявляется при ТО или специализированными методами диагностики. Сбой – временный, самоустраняемый отказ. Временные понятия Наработка – объем или продолжительность работы объекта. Наработка может быть величиной непрерывной и измеряться в единицах времени, пробега, а может быть величиной целочисленной и измеряться числом циклов, запусков, оборотов. Для автомобиля и его узлов наработку измеряют в единицах пробега. Существуют два вида наработки: 1. Наработка до отказа – наработка между началом эксплуатации и появлением первого отказа (рис.1.6). 2. Наработка на отказ – между окончанием восстановления объекта до работоспособного состояния и появления следующего отказа. Наработкой количественно оценивается безотказность объекта. Время восстановления – время восстановления объекта до работоспособного состояния (время устранения отказа). Время восстановления оценивает ремонтопригодность объекта. Ресурс – суммируется наработка объекта от начала эксплуатации или ее возобновления после ремонта до перехода в предыдущее состояние. Для автомобилей различают доремонтный, послеремонтный, полный ресурс (рис. 1.6). Рис.1.6 Временные понятия Срок службы – календарная продолжительность эксплуатации до перехода объекта в предыдущее состояние. В отличии от ресурса срок службы всегда измеряется в единицах времени. Ресурс и срок службы оценивают долговечность. Срок сохраняемости – календарная продолжительность хранения или транспортировки, в течение которой сохраняет работоспособное или исправное состояние. Все временные понятия относятся к конкретному объекту. Об их значении можно говорить лишь тогда, когда событие произошло, в противном случае об этих величинах можно говорить с долей вероятностей. 2. Изнашивание поверхностей деталей 2.1. Механизм и виды изнашивания Изнашивание – это процесс разрушения или отделения материала с поверхности детали при трении. Износ – результат изнашивания, определяемый в установленных единицах (например, в мкм). При сухом трении смазочный материал между трущимися поверхностями практически отсутствует. При этом наблюдается механическое зацепление микронеровностей и молекулярное взаимодействие поверхностей в зонах контакта. В этом случае сила трения выражается законом Амонтона-Кулона [12]: , (2.1) где – нормальная сила; – коэффициент трения скольжения. Коэффициент зависит от величины микро- и макро-неровностей поверхностей, скорости относительного их скольжения, физических свойств трущихся материалов и температуры. Величина коэффициента трения “чистых” металлов для металлических пар лежит в пределах от 0,06 до 0,20. При граничном (полусухом, полужидкостном) трении молекулы масла адсорбируются кристаллической решеткой металла, образуя несколько слоев упорядоченных молекул, толщиной около 0,1 мкм. Это позволяет несколько снизить пластические деформации металлов и уменьшить, таким образом, крайне негативные последствия сухого трения. При жидкостном трении контакт поверхностей заменяется трением слоев смазки. Коэффициент трения выражается соотношением , (2.2) где – коэффициент пропорциональности; – коэффициент динамической вязкости; – скорость относительного перемещения; – нормальная сила. Виды изнашивания деталей автомобиля следует квалифицировать согласно рис.2.1 [9,12]. Рис.2.1. Виды изнашивания деталей автомобилей 1. Механическое изнашивание происходит в результате механических воздействий. 1.1. Абразивное изнашивание проявляется вследствие попадания между трущимися поверхностями так называемых абразивных частиц. Эти частицы имеют большую твердость, чем твердость поверхность трения, пластически деформируют поверхность трения, образуя на них риски и царапины. 1.2. Изнашивание при пластическом деформировании сопровождается изменением макрогеометрических размеров детали без потери массы под действием передаваемой нагрузки и под влиянием сил трения, что сопровождается перемещением металлов в сторону скольжения. 1.3. Изнашивание при хрупком разрушении заключается в том, что поверхностный слой трущихся деталей в результате трения и деформирования (чаще многоциклового) подвергается интенсивному наклепу, становится хрупким и разрушается. Этот вид изнашивания первоначально происходит по механизму предыдущего вида изнашивания, но характерен более высокими нагрузками в контакте трения, что и приводит к образованию наклепа и последующему разрушению поверхностей деталей уже с потерей массы. 1.4. Усталостное изнашивание (“питтинг”) заключается в образовании на поверхности трения усталостных трещин под действием повторных знакопеременных сил. Впоследствии микротрещины растут и выкрашиваются. При этом росту трещин и выкрашиванию в них материалов способствует смазка, работающая по механизму расклинивания. 2. Молекулярно-механическое изнашивание происходит в результате молекулярного взаимодействия трущихся поверхностей. Часто наблюдается при недостатке смазки, больших нагрузках, температурах и скоростях скольжения. 2.1. Изнашивание схватыванием (схватывание первого рода). Заключается в микросваривании участков трущихся поверхностей, после последующего их взаимного перемещения возникшая связь разрушается. 2.2. Адгезионное (тепловое) изнашивание (схватывание второго рода). Первые этапы идентичны предыдущему виду изнашивания, а далее схватывание контактирующих поверхностей разъединяется не в месте сваривания, а происходит с переносом части одного металла на поверхность другого (адгезия металла). При более жестких условиях трения трущиеся сварившиеся металлы вообще могут не разъединиться, что приводит к заклиниванию или полной потере подвижности контактирующих деталей. 3. Коррозионно-механическое изнашивание. Это механическое изнашивание, усиленное явлениями коррозии. 3.1. Окислительное изнашивание. Под действием химически агрессивных сред (вода, неорганические и органические кислоты) на трущихся поверхностях образуются оксиды металлов. Суть коррозионных явлений в автомобилях подробно рассмотрена в разделе 3.3.5. Износостойкость оксидов существенно ниже износостойкости основных металлов. После выработки оксидов металлы оголяются и опять окисляются. В результате общий износ поверхностей деталей интенсифицируется. 3.2. Фреттинг-коррозионное изнашивание характерно для поверхностей трущихся деталей, подверженных помимо окисления вибрациям. Частицы оксидных пленок не только истираются, но и отделяются с поверхностей, таким образом, увеличивается износ металлов. 4. Эрозионное изнашивание заключается в вырывании частиц материалов деталей с поверхностей, омываемых газами с высокой температурой и скоростью. 5. Кавитационное изнашивание происходит при омывании твердого тела жидкостью. Обусловлено местными изменениями давлений и температур. 2.2 Методы измерения износов Наиболее практичным является метод искусственных баз или метод лунок, вырезанных на поверхности трения детали [3,9]. В процессе испытаний обмеряют геометрические характеристики лунки на новой детали и после ее демонтажа при определенном пробеге. По разнице в измерениях судят о реальных износах поверхностей (рис.2.3). Рис.2.3. Измерение износов методом лунок Величины износов вычисляются для плоских поверхностей по выражению (2.3), для цилиндрических поверхностей с радиусом R – по выражению (2.4) , (2.3) , (2.4) где – радиус лунки; – длина старой лунки; – длина изношенной лунки; – искомый износ; “+” в формуле, если поверхность выпуклая; “–” вогнутая. Широкое применение для измерения износов поверхностей деталей на заводах-изготовителях автомобилей нашел метод наложения макропрофилограмм (рис.2.3). Этот метод часто используется при обмере цилиндрических поверхностей и отверстий путем снятия и наложения макропрофилограмм новой и поработавшей детали. Рис.2.3. Измерение износов методом наложения макропрофилограмм: – метка для совмещения; – длина измеренного участка; 1 – в поперечном сечении; 2 – в продольном сечении; 3 – совмещенные профилограммы; – до изнашивания; – после изнашивания Существуют методы измерений износов деталей автомобилей по косвенным показателям. Это метод спектрального анализа, заключающийся в сжигании масляных проб в вольтовой дуге, сборе продуктов сгорания в призму и получении, за счет пучка света, интерференционной картинки, на которой примеси каждого металла имеют свой цвет, а по ширине линий спектра судят о количестве металла в масляной пробе и метод радиоактивных изотопов [3], основывающийся на изменении величины радиоактивного излучения при определенных износах после вскрытия радиоактивных вставок. 3. Условия эксплуатации автомобилей 3.1. Дорожные условия эксплуатации Категории автомобильных дорог подразделяются на пять основных категорий. Категория I в свою очередь имеет две подкатегории – I-а и I-б [12]. При этом к категории I-а относятся наиболее совершенные магистральные автомобильные дороги общегосударственного значения, в том числе предназначенные для международного сообщения. К остальным категориям относятся прочие дороги общегосударственного, республиканского, краевого и областного, а также местного значения. Проезжая часть дороги, для движения автомобилей имеет дорожную одежду, состоящую, как правило, из нескольких слоев покрытия (верхний – наиболее прочный слой). На основе положений СНиП 2.05.02-85 дорожная одежда должна отвечать определенным требованиям, предъявленным к автомобильной дороге как транспортному сооружению. По виду и качеству верхних покрытий автомобильные дороги делятся также на пять групп и обозначаются русской буквой ”Д” с цифровым символом, соответствующим группе вида и качества покрытий: Д1 – капитальные цементобетонные монолитные, железобетонные или армобетонные сборные, асфальтобетонные, мостовые из брусчатки и мозаики на бетонном основании; Д2 – из битумоминеральных смесей (асфальт), в том числе со щебнем и гравием, из холодного асфальтобетона; Д3 – из щебеня, гравия и песка, обработанных вяжущими добавками, из дегтебетона; Д4 – из булыжника, колотого камня, малопрочных каменных материалов, в том числе обработанных вяжущими добавками; Д5 – естественные грунтовые дороги, деревянные настилы. Покрытия группы Д1 используется для дорог I–III категорий; Д2 – II-IV категорий; Д3 – III-IV категорий; Д4 – IV-V категорий; Д5 –V категории. Типы рельефов местности, где расположена автомобильная дорога, определяются высотой над уровнем моря и условно обозначаются русской буквой “Р” с цифровым символом, соответствующем рельефу местности Р1 – равнинный (до 200м); Р2 – слабо холмистый (от 200 до 300м); Р3 – холмистый (от 300 до 1000м); Р4 – гористый (от 1000 до 2000м); Р5 – горный (более 2000м). Основным количественным показателем дорожных условий является коэффициент сопротивления качению . Он характеризует энергетические затраты на перемещение автомобиля по дороге. Для горизонтального участка дороги значение коэффициента сопротивления качению вычисляется по формуле , (3.1) где – сила сопротивления качению, Н; – вес автомобиля, Н. Коэффициент является стабильной величиной для конкретной дороги, т.е. он очень незначительно зависит от типов и особенностей автомобилей при условии обеспечения номинального давления воздуха в шинах, рекомендуемые заводом-изготовителем автомобиля. Но давление воздуха в шинах существенно влияет на величину коэффициента , а значит и на силу сопротивления качению . В инженерной практике величину коэффициента определяют следующими методами: 1. Метод буксировки. При этом экспериментальный автомобиль буксируется через буксировочное устройство, оборудованное динамометрическим устройством. При равномерном прямолинейном движении сила тяги по показаниям динамометра равна силе сопротивления качению . 2. Метод свободного выбега. При эксперименте автомобиль разгоняется до определенной скорости и включается нейтральная передача коробки перемены передач (КПП). По начальной скорости и времени до полной остановки автомобиля на основании второго закона Ньютона определяется усредненная сила сопротивления качению и далее величина коэффициента с известным весом автомобиля. 3. Метод моделирования качения на беговых барабанах. Используется чисто в научных целях. Моделирование конкретного дорожного покрытия при этом весьма проблематично. В реальных дорожных условиях помимо горизонтальных участков дороги присутствуют различные спуски и подъемы. Сопротивление движению в этом случае определяется с учетом составляющей веса автомобиля. Если коэффициент сопротивления движению обозначить , то выражение для его определения и определения силы сопротивления движению имеют вид , (3.2) 4. , (3.3) 5. где – сила сопротивления движению автомобиля, Н; – угол уклона дороги, %. Таблица 3.1 Основные технические характеристики автомобильных дорог (по СНиП 2.05.02-85)1 Показатели Категория дороги I II III IV V I-а I-б Перспективная среднесуточная интенсивность движения автомобилей в обоих направлениях, авт/сут Более 7000 Более 7000 3000- 7000 1000- 3000 100- 1000 Менее 100 Расчетная скорость движения, км/ч: - основная - для трудных участков пересеченной местности - для трудных участков горной местности 150 120 80 120 100 60 120 100 60 100 80 50 80 60 40 60 40 30 Число полос движения 4;6;8 4;6;8 2 2 2 1 Ширина полосы движения, м 3,75 3,75 3,75 3,5 3 НР Ширина проезжей части (в обоих направлениях), м 15 22,5 30 15 22,5 30 7,5 7,0 6,0 4,5 Ширина обочин, м 3,75 3,75 3,75 2,5 2,0 1,75 Наименьшая ширина разделительной полосы между разными направлениями движения, м 6,0 5,0 НР НР НР НР Ширина земляного полотна, м 28,5 36 43,5 27,5 35 42,5 15 12 10 8 Наибольшие продольные уклоны, %: - основные - на трудных участках пересеченной местности - на трудных участках горной местности 3,0 4,0 6,0 4,0 5,0 7,0 4,0 5,0 7,0 5,0 6,0 8,0 6,0 7,0 9,0 7,0 9,0 10,0 Наименьшее расстояние видимости встречного автомобиля, м: - основное - на трудных участках пересеченной местности - на трудных участках горной местности НР 450 250 450 350 170 450 350 170 350 250 130 250 170 110 170 110 90 Наименьшие радиусы кривых в плане, м: - основные - в горной местности 1200 250 800 125 800 125 600 100 300 60 150 30 Наименьшие радиусы вертикальных выпуклых кривых (в продольном профиле), м: - основные - в горной местности 30000 5000 15000 2500 15000 2500 10000 1500 5000 1000 2500 600 Наименьшие радиусы вертикальных вогнутых кривых (в продольном профиле), м: - основные - в горной местности 8000 1000 5000 600 5000 600 3000 400 2000 300 1500 200 1 Условное обозначение: НР – не регламентируются. 3.2. Транспортные условия эксплуатации Совокупное влияние дорожных и транспортных условий эксплуатации автомобилей на нормативы ТЭА учитывается посредством категорий условий эксплуатации, которые систематизируется согласно табл. 3.2. Таблица 3.2 Категории условий эксплуатации Условия движения Рельеф местности Группы дорог Д1 Д2 Д3 Д4 Д5 За пределами пригородной зоны Р1 Р2 Р3 Р4 Р5 I II IV В малых городах менее 100 тысяч человек и в пригородной зоне Р1 Р2 Р3 Р4 Р5 II III V В больших городах более 100 тысяч человек Р1 Р2 Р3 Р4 Р5 IV Транспортные условия эксплуатации автомобилей характеризуются условиями маршрутов, которые определяются коэффициентами и показателями: • – длина груженой ездки, км; • –коэффициент использования пробега; • –коэффициент использования грузоподъемности; • – средняя величина уклона дороги на маршруте, %; • – коэффициент использования прицепов; • – коэффициент помехонасыщенности маршрута (отношение скорости автомобиля на данном маршруте к скорости автомобиля на загородном участке дороги I категории); • род перевозимого груза. 3.3. Природно-климатические условия Температура окружающего воздуха Температура окружающего воздуха () – основной природно-климати-ческий фактор, влияющий на техническое состояние автомобиля. Наименьшее количество отказов () конструктивных элементов автомобилей происходит при , лежащих в интервале от –50 С до +150 С [12]. Рис. 3.1. Зависимость количества отказов от Влажность воздуха Влажность воздуха в сочетании с существенно влияют на изменение ТС автомобиля с точки зрения коррозии конструкционных металлов. При больших их значениях создаются условия для интенсивной коррозии металлов, быстрого старения резинотехнических изделий, ухудшения свойств эксплуатационных материалов, в первую очередь за счет их деструкции (насыщения водой). Запыленность воздуха В среднем при движении автомобилей по асфальтовому шоссе содержание пыли в воздухе составляет в летних условиях примерно 15 мг/м3,а по сельским российским грунтовым дорогам - доходит до 6000 мг/м3. Следует иметь в виду, что видимость практически полностью теряется при содержании пыли в воздухе около 1500 мг/м3. Интенсивность атмосферных осадков Интенсивность выпадения осадков на территории умеренного климатического района как правило не превышает 3-3.5 мм/мин (кратковременно) и 1.5-1.6 мм/мин при длительном периоде (более 30 мин). В процессе разработки автомобилей на заводах-изготовителях при испытании кабины или салона на герметичность в испытательной камере обеспечивается выпадение осадков 5 мм/ мин, при этом попадания воды в кабину (салон) недопустимы. Ветровая нагрузка По средним значениям температур и ветров от нагрузки для умеренного климатического района двигатель автомобиля зимой остывает до температуры окружающего воздуха за 25-30 мин, летом – за три часа. Эксплуатация автомобиля на длительных маршрутах с преобладающими ветрами также влияет на выходные показатели и техническое состояние автомобилей. Например, при встречном ветре увеличиваются расходы топлива, при попутном – наоборот. Солнечная радиация При воздействии солнечных лучей на поверхность автомобиля выгорает лакокрасочное покрытие, размягчаются шины автомобиля. Последнее приводит к ухудшению управляемости автомобиля и ускоряет процессы старения материала шин. Размягчаются также все открытые резиновые уплотнения, чем также нарушается их нормальное функционирование. Сезонные колебания условий эксплуатации Сезонные колебания условий эксплуатации автомобилей обусловлены колебаниями температуры окружающего воздуха, изменениями дорожных условий по временам года, с появлением ряда дополнительных факторов, влияющих на интенсивность изменения параметров технического состояния автомобиля, например, пыли летом, влаги и грязи осенью или весной. Агрессивность окружающей среды Агрессивность окружающей среды связана с повышенной коррозионной активностью воздуха, свойственной прибрежным морским районам. Такие условия вызывают интенсивную коррозию деталей автомобилей, увеличивая трудоемкость технического обслуживания и текущего ремонта, потребность в запасных частях, примерно на 10%. При этом ресурс автомобилей также сокращается. Агрессивной окружающей средой для автомобилей является также химический груз. Все это также учитывается при корректировании нормативов ТЭА. Высота над уровнем моря Высота над уровнем моря () существенно влияет на выходные эффективные показатели автомобильных ДВС. С ее увеличением у всех двигателей падает мощность, т.к. падает коэффициент наполнения цилиндров из-за уменьшения разницы атмосферного давления и давлений, создаваемых в цилиндрах ДВС. Установлены зависимости измерения атмосферного давления () и температуры окружающего воздуха () с изменением высоты над уровнем моря, которые учитываются при проектировании автомобиля , (3.4) , (3.5) где и – давление и температура на высоте Н; и – давление и температура на высоте уровня моря. Наибольшее влияние оказывает на эффективные показатели карбюраторных двигателей, меньше дизелей без наддува и еще меньше – дизелей с наддувом. Это напрямую связано со способом наполнения цилиндров, указанных типов ДВС (см. табл. 3.3): Таблица 3.3 Изменение мощности различных двигателей с изменением высоты над уровнем моря Высота (), м 1000 2000 3000 4000 Показатель 1. Давление, кПа 2. Относительная плотность воздуха 3. Температура окружающего воздуха, 0С 4. Снижение номинальной мощности двигателя, % - ДД с наддувом - ДД без наддува* - КД** 120 1 15 89,7 0,91 8,5 2 3,5 17 70,3 0,82 2 5 9 34 70,2 0,72 -4,5 9 17 47 61,8 0,67 -11 14 29 57 * ДД – дизельные двигатели; ** КД – карбюраторные двигатели 4. ОСНОВНЫЕ НОРМАТИВЫ ТЭА 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 объёмов технических воздействий, потребности в производственной базе, определении необходимого числа исполнителей, при технологических расчетах АТП и т.д. Нормативы ТЭА группируются по назначению и по уровню [1]. По назначению нормативы регламентируют: – свойства изделий (надёжность, производительность, грузоподъём­ность, габаритные размеры и др.); – состояние изделий и материалов(состояние изделий 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); – технологические требования (определяют порядок проведения определённых опе­раций ТО и ремонта). По уровню нормативы ТЭА подразделяются на: – общероссийские (государственные стандарты – ГОСТы, общегосударственные нормы технологического проектирования – ОНТП, нормы расхода запасных частей и др.); – межотраслевые (Положение о ТО и ремонте подвижного состава авто­мобильного транспорта, строительные нормы и правила - СНиП и др.); – отраслевые (отраслевые стандарты – ОСТы, типовые технологические и методические указания и др.); – внутриотраслевые и хозяйственные (стандарты предприятий – СП, нормативы качества ТО и ремонта и др.). К важнейшим нормативам ТЭА относятся: периодичность ТО, трудоём­кость ТО и ремонта подвижного состава автомобильного транспорта, расход запасных частей и материалов, ресурс подвижного состава и их основных агрегатов. Определение нормативов производится на базе данных о надежности конструкционных элементов (КЭ) АТС, реальном расходе материалов, продолжительности и стоимости работ ТО и ремонтов. К основным нормативам ТЭА следует отнести также и нормативы расхода автомобильных топлив и смазочных материалов. Этот вопрос, однако, принято рассматривать отдельно (тема 7). 4.1. ПЕРИОДИЧНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ ОБСЛУЖИВАНИЙ И МЕТОДЫ ЕЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ 4.1.1. Периодичность ТО как основной норматив ТЭА Периодичность ТО – это нормативная наработка АТС (в километрах пробега или часах работы) между двумя последовательно проводимыми однородными работами по техническому обслуживанию. Существует два основных метода доведения автомобилей и их составляющих КЭ до требуемого технического состояния: 1. По наработке (метод I-1). При заданной периодичности ТО параметры КЭ автомобилей восстанавливаются до требуемого технической документацией уровня. 2. По параметру технического состояния (метод I-2). При заданной периодичности ТО производится сначала контроль параметров технического состояния КЭ автомобилей, на базе которого принимается решение о необходимости технического воздействия и, по потребности, значение параметра технического состояния доводится до требуемого уровня. В соответствии с этим, операция ТО состоит из двух частей – контрольной и исполнительской. Это необходимо учитывать при определении трудоемкости и стоимости выполнения операций ТО. Трудоемкость операции ТО () определяется по формуле: , (4.1) где и – соответственно, трудоемкость контрольной и исполнительской частей профилактической операции; – коэффициент повторяемости операции. Стоимость выполнения операции ТО () определяется по формуле: , (4.2) где и – соответственно, стоимость контрольной и исполнительской частей операции. Для определения оптимальной периодичности проведения единичных операций ТО наибольшее распространение получили следующие пять методов. 4.1.2. Технико-экономический метод определения оптимальной периодичности ТО. Суть метода сводится к определению суммарных удельных затрат на ТО и ремонт КЭ автомобиля с последующей их минимизацией. Минимуму и будет соответствовать оптимальная периодичность единичной операции ТО – . Удельные затраты на проведение операций ТО вычисляются по формуле: , (4.3) где: – периодичность ТО; – стоимость выполнения операции ТО. При увеличении периодичности операции ТО затраты на ее выполнение остаются постоянными. В результате удельные затраты на ТО сокращаются. Удельные затраты на ремонт при увеличении периодичности ТО операции вычисляются по формуле: , (4.4) где – стоимость ремонтной операции; – ресурс КЭ автомобиля. При увеличении периодичности ТО ресурс КЭ снижается (например, при редкой смене моторного масла). Стоимость ремонтной операции, при этом, можно считать постоянной, хотя она иногда незначительно возрастает. В итоге удельные затраты на ремонт при увеличении периодичности ТО повышаются. Суммарные удельные затраты на ТО и ремонт вычисляются по формуле: . (4.5) В инженерной практике определение оптимального значения периодичности ТО выполняется графически, как это показано на рис. 4.1. Рис. 4.1. Графическое определение технико-экономическим методом 4.1.3. Метод определения оптимальной периодичности ТО по допустимому уровню безотказности. Метод основан на выборе такой оптимальной периодичности ТО , при кото­рой вероятность отказа КЭ автомобиля не будет превышать ус­тановленной величины , называемой риском. Величина будет соответствовать допустимой вероятности безотказной работы. В качестве примера задано распределение отказов по нормальному закону (рис. 3.3). Для обеспечения безотказной работы любого КЭ автомобиля должно выполняться условие: , т.е. , (4.6) где – наработка на от­каз КЭ автомобиля; – наработка, соответствующая оптимальной периодичности ТО данного КЭ автомобиля. Для составляющих элементов (агрегатов, систем и т. д.) автомобиля, обеспечивающих безопасность движения, в нормативных документах принимается ; для прочих КЭ автомобиля – . Оптимальное значение периодичности ТО определяется в этом случае после интегрирования и решения уравнения: . (4.7) Рис. 4.2. Соотношение риска , допустимой вероятности безотказной работы и оптимальной периодичности : – – – – при уменьшении вариации распределения Определенное таким образом значение существенно меньше средней нара­ботки на отказ , так как вероятность отказа КЭ, равная 50%, не может считаться удовлетворительной. Величины и связаны следующим соотношением: , (4.8) где – коэффициент рациональной периодичности операции ТО. 4.1.4. Метод определения оптимальной периодичности ТО по допустимому значению и закономерности изменения технического состояния. Изменение определенного параметра технического состояния автомобиля и его КЭ по разным случайным причинам (стиль вождения, условия эксплуатации и т.д.) у различных автомобилей проис­ходит по-разному, как показано на рис. 4.3. Пусть, в среднем, для этой группы КЭ автомобилей тенденция изменения параметра ТС характеризуется кривой 3. По ней можно определить среднюю наработку , ко­гда в среднем вся совокупность автомобилей по этому параметру достигает значения . Этой средней наработке соответствует средняя интенсивность изменения па­раметра . При этом, изделия, у которых интенсивность изменения параметра технического состояния оказалась выше средней достигают допустимого значения при наработках, меньших . Для данных изделий, если принять оптимальную периодичность ТО , с вероятно­стью будет зафиксирован отказ. В связи с этим целесообразно назначать , при которой вероятность отказа не будет превышать заданной величины риска. 4 1 2 3 5 Рис. 4.3. Изменение параметров технического состояния автомобилей: 1..5 – конкретные автомобили;– допустимое значение параметра технического состояния Максимально допустимая интенсив­ность изменения параметра технического состояния будет больше средней. Связаны они соотношением: , (4.9) где – коэффи­циент максимально допустимой интенсивности изменения параметра технического состояния. Для обеспечения безотказной работы изделия должно выполняться условие: . (4.10) На значение коэффициента влияют степень риска , вариация распределе­ния и вид закона распределения случайной величины. Для нормального закона, например, коэффициент вычисляется по формуле: . (4.11) где – нормированное отклонение, соответствующее доверительному уровню безотказности. Чем больше значения или , тем большее значение должно быть задано. Это приводит к уменьшению оптимальной периодичности ТО КЭ автомобилей. Этот метод применяется для определения оптимальной периодичности ТО КЭ автомобилей с явно фиксируемым изменением параметров технического состояния. К ним относятся большинство изнашиваемых узлов и соединений автомобиля, техническое состояние которых поддерживается путем регулировок. Для таких работ характерны значения , при которых , т. е. оптимальная периодичность ТО этих КЭ автомобилей будет в 1.6…2.1 раза ниже средней . 4.1.5. Экономико-вероятностный метод определения оптимальной периодичности ТО. Экономико-вероятностный метод учитывает и вероятностные, и экономические факторы эксплуатации АТС, обобщает предыдущие методы определения оптимальной периодичности ТО КЭ автомобилей. При его использовании сравниваются различные стратегии поддержания и восстановления работоспособности подвижного состава. Как уже отмечалось, стратегия I-1 предусматривает предупреждение отказов КЭ путем восстановления их технического состояния до того, как будет достигнуто предельное состояние. Эта стратегия реализуется при ТО, планово-предупредительном ТР (замена и ремонт КЭ). Стратегия реализуется не в чистом виде, т. к. теоретически отказ может произойти при любой сколь угодно малой периодичности. При этом допускается малая вероятность отказа и периодичность ТО или предупредительного ремонта принимается в интервале между минимальной () и средней () наработкой на отказ . Отказы, которые возникли раньше устраняются по мере их возникновения, практически по стратегии I-2. Средняя наработка (), с которой будут устраняться эти отказы, вычисляется по формуле (см. рис. 1.4): , (1.12) здесь – максимальная наработка на отказ. Остальные работы будут проводиться с периодичностью , стоимостью при достижении вероятности . Удельные затраты определяются как отношение средневзвешенной стоимости одной операции к средневзвешенной наработке с учетом отказа части КЭ автомобиля: , (1.13) здесь – стоимость операции устранения отказа. А) Б) В) Рис. 1.4. Методы выполнения технического обслуживания и ремонта: А – ремонт по потребности; Б – ТО по наработке (I-1); В – по техническому состоянию (I-2) После дифференцирования этого выражения по и приравнивания производной к нулю, определяют оптимальную периодичность , соответствующую минимуму удельных затрат . Стратегия I-2 поддержания и восстановления работоспособности АТС сводится к устранению неисправностей КЭ по потребности. Удельные затраты на ремонтную операцию при этом определяются по формуле: . (1.14) Далее сравнивают удельные затраты по указанным стратегиям. Если , что чаще всего и бывает, то предпочтительным является первый способ реализации предупредительной стратегии, т. е. проведение ТО. Как и в методе определения оптимальной периодичности ТО по допустимому уровню безотказности, определенная таким образом периодичность меньше средней наработки КЭ автомобиля на отказ . Эти величины связаны друг с другом по выражению (3.8) через коэффициент рациональной периодичности, величина которого () при этом методе вычисляется по формуле: , (1.15) где – коэффициент отношения стоимости работ (); – коэффициент вариации наработки на отказ при первой стратегии. Экономико-вероятностный метод позволяет определять рациональные пути совершенствования организации ТО. При полученной периодичности фактически требуют технического воздействия только те изделия (первая группа), потенциальный отказ которых может возникнуть с вероятностью , что указано на рис. 3.4, при наработках . Изделия или КЭ автомобиля с потенциальной наработкой на отказ (вторая группа) могут и должны обслуживаться при последующем ТО. Вероятность этого события . Для сортировки КЭ по видам ТО требуется техническое диагностирование с дополнительными затратами. Таким образом, с периодичностью контролируются все не отказавшие до этого момента изделия. Стоимость контрольной части операции составляет , исполнительной – (только для первой группы при вероятности ). Для простейшего случая учета только двух последовательных ТО удельные затраты при профилактической стратегии с предварительным контролем определяются с учетом выражения (3.13 ) по формуле: . (1.16) 4.1.6. Метод статистических испытаний при определении оптимальной периодичности ТО. Метод статистических испытаний основан на моделировании реальных процессов ТО, которые случайны. Определение оптимальной периодичности ТО данным методом существенно сокращает объем и стоимость экспериментов, т. к. моделирование при этом производится на ЭВМ. В процессе моделирования на основании опыта и по существующим автомобилям-аналогам подбирается ряд значений оптимальных периодичностей ТО анализируемой операции. На базе эксплуатационных испытаний партии исследуемых автомобилей производится расчёт наработки на отказ КЭ автомобиля, для которого определяется . Формируются два массива данных: массив наработок на отказ – [] и массив периодичностей ТО – []. Затем из массива данных [] случайным образом извлекается какое-то конкретное значение наработки на отказ , а из массива периодичностей [] также случайным образом извлекается конкретное значение . Пара чисел и называется реализацией. Эти величины сравниваются и, если получается , то фиксируется отказ; при – отсутствие отказа, что говорит о том, что операция ТО выполнена раньше, чем произошёл отказ. Процесс моделирования повторяется многократно и в итоге получают оценку вероятности отказа. Сравнивают её с нормативной. Если вероятность отказа оказалась больше или меньше нормативной, то корректируют массив периодичностей и повторяют моделирование до получения требуемой вероятности безотказной работы данного КЭ автомобиля. Среднее значение из массива периодичностей ТО будет являться искомой величиной оптимальной периодичности исследуемого КЭ автомобиля. Указанные методы определения периодичностей ТО единичных операций нашли наиболее широкое практическое применение, достаточно полно учитывают все технические и экономические аспекты технической эксплуатации автомобилей. 4.2. ТРУДОЕМКОСТЬ ТО И РЕМОНТА Трудоёмкость ТО и ремонта представляет собой затраты труда на выполнение операции (группы операций) ТО или ремонта автомобилей и их КЭ. Измеряется в человеко-часах или нормо-часах (чел-час, нормо-час). Схема составляющих времен любого технологического процесса представлена на рис. 4.5. Рис. 4.5. Виды составляющих времен при выполнении технологического процесса Время ожидания может быть вызвано занятостью рабочего места, отсутствием специализированного оборудования, запасных частей и т. д. В технологическом процессе ТО и ремонта данное время нежелательно и должно быть минимизировано. Дополнительное время затрачивается рабочими на отдых и личные надобности. Подготовительно-заключительное время затрачивается на подготовку и обслуживание рабочего места, оборудования, инструмента и материалов, а также на приём и сдачу выполненной работы. Оперативное времязатрачивается непосредственно на выполнение производственной операции. Подразделяется на основное и вспомогательное. В течение вспомогательного времени автомобиль (или его КЭ) подготавливается к выполнению операции. Основное технологическое время затрачивается непосредственно на запланированную операцию. На автомобильном транспорте в ТЭА применяются следующие нормы трудоемкости: а) дифференцированные– на отдельные операции; б) укрупнённые (комплексные) – на группу операций обслуживания или ре­монта (ТО-1, ТО-2, капитальный ремонт двигателя и т.п.); в) удельные– отнесённые к наработке (чел-час/1000км пробега). Последние два вида норм корректируются в зависимости от условий эксплуатации автомобиля, пробега с начала эксплуатации и т.д. Базовая норма трудоёмкости операции ТО или ремонта определяется с учетом коэффициента повторяемости операции , опера­тивного времени и долей подготовительно-заключительного времени , отдельно времени на обслуживание рабочего места и дополнительного времени : . (4.17) Фактическое время и трудоёмкость выполнения операций ТО и ремонта являются случайной величиной и имеют вариацию. Они зависят от технического состояния, срока службы автомобиля, применяемого оборудования, квалификации обслуживающего персонала и других факторов. Исходя из этого, норма трудоемкости должна относиться к определенным оговоренным условиям: по отрасли (типовая норма), конкретным условиям группы предприятий (внутриведомственная норма) или данного предприятия (внутрихозяйственная норма). Типовые пооперационные нормы приводятся в соответствующих справочниках. При определении норм трудоёмкости операций ТО и ремонта автомобилей используют так называемую фотографию рабочего времени (дня), хронометражные наблюдения, метод микроэлементных нормативов времени. Норма оперативного времени чаще всего определяется как средняя величина нескольких хронометражных наблюдений за выполнением данной операции в конкретных условиях. Остальные элементы норм определяются расчётом как доля оперативного времени (например, при разборочно-сборочных работах доля составляет 12%, – 8%). При разработке норм трудоёмкости операции учитывается коэффициент повторяемости операции (см. формулу 1.1). За величину коэффициента принимают среднее его значение при хронометраже нескольких однотипных операций. Величина изменяется от 0 до 1. Например, в течение рабочего дня на стенде проверки и регулировки углов установки управляемых колес автомобиля обслуживалось 10 автомобилей. После диагностирования величин углов у 8 автомобилей потребовалась их регулировка, а у 2-х автомобилей этого не потребовалось. В данном случае коэффициент повторяемости операции принимает значение . Для определения основного технологического времени часто использу­ется метод микроэлементных нормативов. Суть его состоит в разделении нормативов времени на простейшие движения исполнителя, например, движения рук, ног, корпуса и т.д., которые необходимо выполнять человеку для операции ТО или ремонта автомобиля. В НИИ труда РФ разработана базовая система микроэлементных нормативов (БСМ) на эти движения. Суммируя нормативные движения можно относительно легко разработать типовую норму трудоемкости конкретной операции без всякого хронометража на месте. Время нормирования при этом существенно сокращается путем расчетов с применением ЭВМ. Полученные таким образом типовые нормы операции ТО и ремонта корректируются исходя из конкретных условий автотранспортных подразделений. 4.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕСУРСОВ И НОРМ РАСХОДА ЗАПАСНЫХ ЧАСТЕЙ На автомобильном транспорте нормируются ресурсы автомобилей в целом и их основных агрегатов в отдельности. При этом применяются показатели среднего и гамма-процентного (при 85-90%) ресурса. Следует отметить, что их значения в технической информации автозаводов и заводов, производящих запасные части, практически всегда завышены и поэтому для отрасли или конкретных АТП они уточняются по результатам наблюдений и фактическим данным, т.е. корректируются. Обычно нормируются следующие виды ресурсов: – ресурс автомобиля и его основных агрегатов до первого капитального ремонта для различных условий эксплуатации (таблица 4.1); – ресурс автомобиля (агрегатов) и средний срок службы (в годах) до списания. Нормы ресурсов используются при определении программ по капитальному ремонту автомобилей и агрегатов по отрасли или в конкретном АТП, а также при определении норм расхода запасных частей. Нормы ограничивают ресурс снизу, т. е. фактические ресурсы автомобилей и агрегатов должны быть с высокой вероятностью не ниже нормативных. Нормы расхода запасных частей и материалов разрабатываются для планирования их производства, определения объёма заказа и затрат на запасные части для конкретного АТП, автотранспортного объединения, отрасли и т. д. Таблица 4.1 Ресурс агрегатов автомобилей до первого капитального ремонта для I категории ус­ловий эксплуатации. Автомобиль Ресурс агрегата, тыс.км Двигатель КПП Задний мост Передний мост ГАЗ-3110 250 250 250 250 ВАЗ-2101-07 125 125 125 125 ПАЗ-3205 180 180 180 150 ГАЗ-3307 200 250 250 250 КамАЗ-5320 300 300 300 300 ЗИЛ-130 250 300 300 300 МАЗ-5335 275 275 320 20 Применяются укрупнённые и номенклатурные нормы запасных частей и материалов. Укрупненные нормы затрат на запасные части и материалы служат для планирования ТО и ремонтов, измеряются в руб./1000 км пробега АТС. Для информации, в среднем в расходах по ТР на запасные части приходится 40%, на материалы – 15%. Номенклатурная норма устанавливает средний расход запасных частей (по каждой детали) в штуках на 100 автомобилей в год. В общем случае норма расхода запасных частей определяется с использова­нием ведущей функции потока отказов (замен) соответствующей детали за определенный период эксплуатации : . (4.18) Для оценки фактического расхода и расчета номенклатурных норм запасных частей и материалов применяются три метода. Метод №1 – по ресурсу до первой замены: , (4.19) где – годовой пробег автомобиля; – ресурс до первой замены (восстановления); – коэффициент полноты восстановления ресурса. Метод №2 – по числу замен детали за срок службы автомобиля: . (4.20) Метод №3 – по числу замен с учетом вариации ресурса детали: . (4.21) Увеличение вариации ресурса деталей однотипных автомобилей в АТП, объединении и т. д. повышает норму расхода запасных частей. То же происходит при увеличении интенсивности эксплуатации (т.е. годового пробега), а значит снижения срока службы автомобиля. Расход запасных частей также возрастает при сокращении их ресурса после восстановления, т.е. при снижении , а также в случае использования некачественных запасных частей. Расход запасных частей существенно зависит от условий эксплуатации автомобилей и нормируется согласно таблице 4.2. Таблица. 4.2 Влияние условий эксплуатации на расход запасных частей Категория условий эксплуатации Расход запасных частей, % Автомобиль Двигатель I 100 (условно) 100 (условно) II 110 110 III 125 140 IV 140 165 V 165 200 Таким образом, использование знаний теории надежности автомобилей позволяет производить более точный прогноз потребности в запасных частях и материалах на автомобильном транспорте. 5. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОБСЛУЖИВАНИЙ И РЕМОНТОВ АВТОМОБИЛЕЙ 5.1. ПОНЯТИЕ О ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ПРОЦЕССЕ Современный автомобиль является весьма сложным объектом труда. Он состоит из большого количества механических систем и узлов, работа которых в большинстве случаев контролируется и управляется множеством электрических и электронных систем и приборов. Для поддержания и восстановления работоспособности современных автомобилей требуются глубокие знания их конструкции, технологий и технологического оборудования по обслуживанию и ремонту. При выполнении ТО, а особенно операций ТР, производится большое количество различных по физической сущности работ. Основные из них: уборочно-моечные, контрольные (диагностические), регулировочные, смазочно-заправочные, подъемно-транспортные, разборочно-сборочные, крепежные, слесарно-механические, вулканизационные, аккумуляторные, окрасочные, кузнечные, жестяницкие, медницкие и т.д. Многие из работ по ТО и ремонту автомобилей выполняются на разных производственных участках (зонах) АТП или СТОА. Даже в случаях, когда можно выполнять различные виды работ на одном рабочем месте, требуются, как правило, высококвалифицированные специалисты различных специализаций. Ремонт и все виды ТО автомобилей (их КЭ) выполняются по определенной технологии. Технология ТО и ТР автомобиля представляет собой совокупность методов изменения его технического состояния с целью обеспечения работоспособности. Технологический процесс – это совокупность операций, выполняемых планомерно и последовательно во времени и пространстве над автомобилем (его КЭ). Операция – законченная часть технологического процесса, выполняемая над автомобилем или его КЭ одним или несколькими исполнителями на одном рабочем месте. Часть операции, характеризуемая неизменностью оборудования или инструмента, называется переходом. Переходом является и часть операции, выполняемая без использования технологической оснастки, например, «визуальный осмотр…». Основными структурными элементами производственных зон АТП (СТОА) являются рабочее место и рабочий пост. Рабочее место – это зона трудовой деятельности исполнителя, оснащенная технологическим оборудованием, приспособлениями и инструментом для выполнения конкретной работы. Рабочий пост – это участок производственной площади, оснащенный технологическим оборудованием для размещения автомобиля и предназначенный для выполнения одной или нескольких (чаще всего однородных) работ. Рабочий пост включает в себя одно или несколько рабочих мест. Соответствие рабочего места необходимым условиям подтверждается на основе его аттестации по показателям: оснащенности рабочего места технической документацией и соответствующим ей технологическим оборудованием; наличию планирования работ; соответствию условий работ стандартизованным условиям; наличию нормирования труда. На проведение ТО и ТР специализированными проектными организациями совместно с заводами-изготовителями автомобильной техники разрабатываются типовые технологии, которые для каждого конкретного автопредприятия требуют привязки с учетом условий эксплуатации имеющегося подвижного состава и, в большой степени, в зависимости от состояния производственно-технической базы АТП (СТОА). В любом случае технологические процессы по всем видам ТО и ТР требуют определенного объема работ по конкретизации (привязке) для условий конкретного предприятия, особенностей имеющихся АТС и условий их эксплуатации. При внедрении технологических процессов (типовых технологий) ТО и ТР автомобилей в конкретном АТП (СТОА) следует учитывать реальную оснащенность рабочих постов оборудованием, приборами, инструментами, технологической документацией. Технологические процессы по ТО требуют сравнительно незначительной привязки, по сравнению с технологическими процессами по ТР. Обусловлено это тем, что периодичность и объем каждого вида ТО регламентированы, существует перечень работ по всем КЭ автомобиля, имеется оценка трудоемкости этих работ. Привязка технологических процессов на ТР много сложнее, так как отказы КЭ автомобилей случайны по времени, месту, трудоемкости и количеству. Основная доля трудоемкости на поддержание автомобиля в технически исправном состоянии приходится как раз на ТР (рис. 2.2). Если при проведении ТО сборка-разборка КЭ автомобилей практически не производится, то при проведении ТР она неизбежна вместе с сопутствующими работами, характерными только для ремонтов: слесарно-механические, кузнечные, жестяницкие, медницкие, обойные и т.д. Правильно организованный технологический процесс ТО и ремонтов автомобилей и их КЭ обеспечивает: оптимальные затраты и безопасность труда; высокое качество работ; сокращение различных перемещений исполнителей, особенно, если один человек выполняет несколько операций; оптимально распределенную загрузку между исполнителями и постами. При этом четко устанавливается персональная ответственность исполнителей и вышестоящих руководителей за качество выполнения закрепленных операций. Совокупность технологических процессов ТО и ремонтов КЭ и автомобилей в целом представляет собой производственный процесс АТП (СТОА). Немаловажным фактором эффективной реализации технологических процессов ТО и ремонта автомобилей в АТП (СТОА) является уровень квалификации персонала инженерно-технической службы (ИТС), в первую очередь непосредственных исполнителей операций – ремонтных рабочих. В этой связи важна постоянная плановая оценка качества их труда и повышение квалификации. Основными показателями, отражающими влияние профессионального мастерства ремонтных рабочих на эффективность ТЭА, являются показатели эксплуатационной надежности автомобилей, экономичности, наработка на отказ (неисправность), продолжительность простоя в ремонте, расход запасных частей, расход топлива, наработка до КР и другие. По предварительной оценке совокупного влияния водителей и ремонтных рабочих на уровень технической готовности и затрат на ТО и ТР автомобилей на долю водителей приходится примерно 33-36 %, а на долю ремонтных рабочих – 64-67 %. Эффективная организация технологических процессов ТО и ремонта автомобилей в АТП (СТОА) невозможна без наличия грамотно разработанной нормативной документации (с привязкой к предприятию), в первую очередь – без технологические карт на операции. 5.2. ВИДЫ, НАЗНАЧЕНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КАРТ ОБСЛУЖИВАНИЙ И РЕМОНТОВ АВТОМОБИЛЕЙ Внедрение типовых технологий ТО и ремонта автомобилей, разработанных специализированными проектными организациями и заводами-изготовителями автомобилей, в конкретном АТП (СТОА) производится путем разработки технологических карт технических воздействий. Технологическая карта – специальная форма технологического документа, в которой отражен весь процесс технического воздействия на автомобиль или его КЭ, указаны в строгой последовательности операции (их составные части), место осуществления технического воздействия, технологическая оснастка, трудоемкости (нормы времени), технические условия и указания. В недавнем прошлом в них еще указывался разряд и специальность исполнителей, что в настоящее время практически не производится. Для каждого АТП (СТОА) технологические карты являются первичными технологическими документами, с использованием которых строится вся организация обслуживаний и ремонтов автомобилей. Любая технологическая карта является руководящим документом для каждого исполнителя и, кроме того, служит документом для технического контроля качества и полноты выполнения работ. Все технологические карты, по сути, являются операционными, впредь называть их будем «технологическими картами». Разделять и конкретизировать их следует по различным видам ТО, диагностирования или ремонта автомобиля (или отдельного КЭ), что должно указываться в заголовке технологической карты (см. рис. 4.1) в графе «зона, участок, пост». Возможные варианты заполнения данной графы: ЕО, ТО-1, ТО-2, Д-1, Д-2, ТР, КР (операции СО выполняются совместно с ТО-2). При принадлежности технологической карты к специализированному участку в этой графе проставляется название участка – «агрегатный», «шиномонтажный, «аккумуляторный» и т.д.). Следует иметь в виду, что если операция диагностирования (Д-1, Д-2) проводится не в составе соответствующего ТО (ТО-1, ТО-2), а например, по необходимости ТР, операция все равно проводится на постах диагностирования (Д-1, Д-2); это и должно быть указано в технологической карте в графе «зона, участок, пост» пометкой «Д-1» («Д-2»). Рис. 5.1. Образец заполнения заголовка технологической карты В технологической карте формулировка операций и переходов должна указываться в строгой технологической последовательности, кратко, глаголы ставятся в повелительном наклонении, например, «Расшплинтовать», «Отвернуть контргайку» и т.д. В наименование и формулировку операций и переходов включаются только составляющие технические воздействия оперативного технологического времени (см. п.1.3). Технологическая карта выполняется на бумаге формата А4. Размеры колонок принимаются самостоятельно. В едином пакете документов технологические карты, как правило, дополняются поясняющими рисунками для лучшего понимания сути технологического воздействия. На них указываются позиции объектов обслуживания, удобное расположение технологической оснастки. Эти поясняющие рисунки называются технологическими эскизами. В прил. 6 в качестве примера приведен технологический эскиз для выполнения перехода (части операции) ТО-2 системы питания двигателя автобуса ЛиАЗ-5256 [9]. Обычно технологический эскиз располагают прямо в тексте технологической карты. Представляется более целесообразным их выполнение на отдельных прилагаемых к карте листах с соответствующей нумерацией. Технологическая карта может быть разработана для определенного рабочего поста, оснащенного технологическим оборудованием и предназначенного для выполнения одной или нескольких (чаще всего однородных) работ. Такую технологическую карту еще называют постовой картой. В практике работы автотранспортных объединений и отдельных АТП (СТОА) для организации и осуществления полных технических воздействий (ЕО, ТО-1, ТО-2, ТР, КР) используются технологические карты с укрупненным заголовком, видоизмененной структурой и содержанием столбцов таблицы карты. На рис. 4.2 в качестве примера представлен заголовок и столбцы технологической карты для осуществления полного комплекта операций ТО-2 автобуса ЛиАЗ-5256 («Cat-ZF» и «Cat-Voith» – марки двигателей) [9]. Рис. 5.2. Образец заполнения заголовка технологической карты на полное техническое воздействие Для координации работ нескольких постов, технологически связанных друг с другом, составляются карты-схемы. Они содержат по каждому посту: общую характеристику работ и номера операций из технологических карт выполнения ЕО, ТО-1, ТО-2, СО, Д-1, Д-2, ТР, КР; число исполнителей, места расположения технических воздействий и исполнителей; трудоемкость работ. Кроме того, карты-схемы позволяют совершенствовать производственный процесс путем перераспределения работ по постам, обоснования целесообразности создания специализированных постов. На новые модели автомобилей, если централизовано нормативно-техническая документация еще не разработана, производственно-технический отдел (ПТО) АТП должен и разрабатывает свои технологические карты. Исходными материалами при этом являются: сборочные и рабочие чертежи КЭ автомобилей; технические условия на сборку, контроль (диагностирование), регулировку, испытания КЭ; производственная программа (для выбора оборудования оптимальной производительности и стоимости); сведения о существующем оборудовании и инструменте; нормы времени (при отсутствии устанавливаются хронометражом); масса обслуживаемых КЭ автомобилей (для выбора подъемно-транспортных средств). Порядок разработки технологической карты: изучается конструкция КЭ автомобиля; составляется план проведения работ с определением последовательности операций (переходов); устанавливаются нормы времени; выбираются оборудование и инструмент; оформляется технологическая документация. Технологический и производственный процесс по ТО и ремонтам автомобилей в конкретном АТП организуется наиболее успешно, если технологические карты на различные виды ТО и ремонтов базируются на предоставленной заводом-изготовителем технологической документации, типовых технологиях. Данные технологии структурно повторяют технологические карты, но приводятся со сплошной нумерацией операций. Из такой общей технологии достаточно легко разработать технологические карты на все виды работ с учетом особенностей АТП. В прил. 7 приведен фрагмент технологии регламентных работ технического обслуживания автобуса ЛиАЗ-5256 [9]. 6. ПОЛОЖЕНИЕ О ТЕХНИЧЕСКОМ ОБСЛУЖИВАНИИ И РЕМОНТЕ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА 6.1. Положение как основной нормативный документ ТЭА В технической литературе и документации принято сокращенное название “Положения о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта”. Этот стандарт называется Положение.. и независимо от расположения в предложении всегда пишется с заглавной буквы. На основе Положения.. производятся планирование и организация ТО и ремонта подвижного состава автомобильного транспорта, определяются ресурсы, проектируются и реконструируются АТП, корректируются нормативы ТЭА и т.д. Положение.. содержит две части, что предусмотрено для оперативного учета изменений конструкций автомобилей, условий их эксплуатации. Данный документ в области ТЭА является основным не только для России, но и практически для всех остальных стран бывшего СССР. Первая часть стандарта содержит вопросы, которые определяют техническую политику по организации ТО и ремонта подвижного состава. Здесь описана система и виды ТО и ремонта с исходными нормативами ТЭА, методы корректирования нормативов, типовые перечни операций ТО и т.д. Вторая часть Положения.. включает в себя конкретные нормативы по каждой модели АТС, выпускаемой или находящейся в эксплуатации в России. Разрабатывается и перерабатывается эта часть периодически, по мере необходимости, и оформляется в виде отдельных приложений к первой части. 6.2. Назначение работ по ТО. Задачи ЕО, ТО-1, ТО-2, СО Техническим обслуживанием является комплекс операций по: поддерживанию подвижного состава в работоспособном состоянии и надлежащем внешнем виде; обеспечению надежности и экономичности работы; безопасности движения; защите окружающей среды и т.д. Проводится ТО, как правило, без разборки и снятия с автомобиля агрегатов, узлов, деталей. Задачей ежедневного обслуживания (ЕО) является: общий контроль, направленный на обеспечение безопасности движения; поддержание надлежащего внешнего вида АТС; заправка его топливом, маслом и техническими жидкостями, а для некоторых видов подвижного состава – санитарная обработка кузова. Выполняется ЕО в основном после работы подвижного состава и реже перед выездом на линию. Перед выпуском автомобиля из парка производится обязательный контроль систем, отвечающих за безопасность движения (рулевое управление, тормозная система, световые приборы и т. д.). Это при выезде из АТП делает механик ОТК (“механик на воротах”). Задачами ТО-1 и ТО-2 являются снижение интенсивности изменения параметров технического состояния АТС, выявление и предупреждение неисправностей, обеспечение экономичности работы, безопасности движения путем своевременного выполнения контрольных, смазочных, крепежных, регулировочных и других видов работ. Диагностические работы являются технологическим элементом ТО и ремонта автомобиля (контрольная часть операций) и дают информацию о его техническом состоянии. В зависимости от назначения, периодичности, перечня и места выполнения диагностические работы подразделяются на два вида: общее (Д-1) и поэлементное углубленное (Д-2) диагностирование. Работы Д-1 направлены в основном на контроль технического состояния КЭ автомобилей, отвечающих за безопасность движения. Выполняется Д-1 перед ТО-1. В зоне Д-1 АТП обязательно находится тормозной стенд, оборудование для диагностирования рулевого управления и для проверки исправности работы световых приборов. Поэлементное углубленное диагностирование Д-2 выполняется перед ТО-2. В зоне Д-2 обязательно находится стенд для проверки и регулировки углов установки управляемых колес, стенд для проверки амортизаторов, стенд для проверки и регулировки мощностных, экономических и экологических показателей автомобиля (“беговые барабаны”). Задачей сезонного обслуживания (СО), проводимого два раза в год, является подготовка подвижного состава к эксплуатации при изменении сезона (времени года). Производится 2 раза в год и обычно совмещается с очередным ТО-2. Трудоемкость СО нормируется в зависимости от трудоемкости ТО-2 и составляет: 50% - для очень холодного и очень жаркого сухого климатического районов; 30% - для холодного и жаркого сухого районов и 20% - для всех прочих климатических районов. В умеренном климатическом районе СО совмещается с соответствующим времени года ТО-2 при увеличении трудоемкости данного комплексного технического воздействия на 20%. 6.3. Назначение ремонтных работ. Капитальный и текущий ремонт Ремонтом является комплекс операций по восстановлению исправного или работоспособного состояния подвижного состава и его элементов. Капитальный ремонт (КР) предназначен для регламентированного восстановления потерявших работоспособность автомобилей и их агрегатов, обеспечения их ресурса до следующего капитального ремонта или списания не менее 80 % от норм для новых автомобилей и агрегатов. 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 полной разборки агрегата, а также, когда работоспособность агрегата не может быть восстановлена путем проведения ТР. Основные детали обеспечивают выполнение функциональных свойств агрегатов и определяют их эксплуатационную надежность. Восстановление основных деталей при капитальном ремонте должно обеспечивать уровень качества, близкий или равный качеству новых изделий. К базовым или корпусным деталям относятся детали, составляющие основу агрегата и обеспечивающие правильное размещение, взаимное расположение и функционирование всех остальных деталей и агрегата в целом. Легковые автомобили и автобусы направляются в КР при необходимости ремонта кузова. Грузовые автомобили – при необходимости КР рамы или кабины, а также не менее трех основных агрегатов автомобиля в любом их сочетании. Текущий ремонт (ТР) предназначен для устранения возникших неисправностей, а также для обеспечения установленных нормативов пробегов автомобилей и агрегатов до КР. Характерными работами ТР являются: разборочные, сборочные, слесарные, сварочные, окрасочные и т.д. При ТР агрегата допускается замена деталей, достигших предельного состояния, кроме базовых. У автомобиля при ТР могут заменяться отдельные детали, механизмы, агрегаты, требующие текущего или капитального ремонта (агрегатный ТР). Текущий ремонт должен обеспечивать безотказную работу агрегатов и узлов на пробеге, не меньшем, чем до очередного ТО-2. Чаще всего ТР является заявочным при непосредственном возникновении отказов автомобилей. Вместе с тем Положение.. предусматривает и соответствующая эксплуатационная практика свидетельствуют о целесообразности регламентации ряда работ ТР (планово-предупредительный ТР), например, по предупреждению отказов, влияющих на безопасность движения или дающих большие убытки при их возникновении. Часть таких операций ТР малой трудоемкости может совме­щаться с ТО (сопутствующий ТР). В то же время, ТР может являться самостоятельным комплексом работ, обычно он проводится один раз при пробеге 0.5 – 0.6 от ресурса автомобиля до первого КР или в межремонтные периоды (регламентируемый ТР). Подобные работы производятся чаще всего для специальных автомобилей при повышенных требованиях по условиям безопасности движения или скоростным потребностям. В этом случае работы включают в себя углубленный контроль технического состояния элементов автомобиля, восстановление или замену деталей, у которых в ближайшее время может наступить предельное состояние, осмотр и укрепление сварочных швов (кабина, рама), удаление продуктов коррозии и восстановление противокоррозионных покрытий. Согласно нормативам, основная доля трудовых затрат на поддержание автомобилей в работоспособном состоянии приходится именно на текущий ремонт (рис. 6.1). Рис. 6.1. Доля работ ТР в производственной программе В таблице 6.1 приводятся базовые нормативы ТО и ТР подвижного состава автомобильного транспорта (в сокращении). Таблица. 6.1 Нормативы ТО и ТР АТС. Подвижной состав и его основной параметр Марки, модели подвижного состав (грузоподъемн.) ЕО ТО-1 ТО-2 Текущий ремонт , чел.-час/ 1000 км Чел.-час на одно обслуживание Легковые автомобили: Малого класса Среднего класса ВАЗ ГАЗ-31105 0.30 0.35 2.3 2.5 9.2 10.5 2.8 3.0 Грузовые автомобили грузоподъемн., т: От 0.3 до 1.0 От 1.0 до 3.0 От 3.0 до 5.0 от 5.0 до 8.0 от 8.0 и более ВИС-2349 ГАЗ-33021 ГАЗон Next ЗИЛ-130 Урал-377 МАЗ-5335 КамАЗ-5320 КамАЗ-6511 0.2 0.3 0.42 0.45 0.55 0.3 0.5 0.5 2.2 1.5 2.2 2.5 3.8 3.2 3.4 3.5 7.2 7.7 9.1 10.6 16.5 12.0 14.5 14.7 Автобусы: Малого класса Среднего класса Большого класса ГАЗ-32213 ПАЗ-3204, ЛиАЗ-5256 0.7 0.8 1.0 5.5 5.8 7.5 18.0 24.0 31.5 5.3 6.5 6.8 Прицепы: Одноосные грузо-подъемностью до 3.0 т Все модели 0.1 0.4 2.1 0.4 Полуприцепы Все модели 0.2-0.3 0.8-1.0 4.2-5.0 1.1-1.45 6.4. Корректирование нормативов ТЭА. Нормативы ТО и ремонта АТС, установленные Положением.., относятся к определенным условиям эксплуатации, называемым эталонными. Они рассчитаны на полное или частичное сочетание следующих условий: первая категория условий эксплуатации; базовые модели автомобилей; в АТП выполняется ТО и ремонт 200-300 единиц подвижного состава; пробег с начала эксплуатации составляет 50-70% от пробега до КР; работа в умеренном климатическом районе и др. Для конкретных АТП характерны другие показатели надежности АТС, затраты на их ТО и ремонт. При ресурсном корректировании нормативов АТП, работающие в различных условиях, ставятся в сопоставимые по ресурсообеспечению и показателям эффективности условия. Для текущих условий эксплуатации автомобилей коррекция производится с помощью корректирующих коэффициентов (таблица 6.2). Коэффициент – учитывает категорию условий эксплуатации; – модификацию подвижного состава; – климатический район; – число технологически совместимых групп автомобилей (число автомобилей в парке); – условия хранения подвижного состава. Периодичность ТО-1 (), ТО-2 () и ресурсный пробег () корректируются по формулам: , (6.1) , (6.2) , (6.3) где – нормативная периодичность ТО-1; – нормативная периодичность ТО-2; – нормативный пробег до списания автомобиля. Трудоемкость ЕО () корректируется по формуле: , (6.4) где – нормативная трудоемкость ЕО. Трудоемкость ТО-1 () и ТО-2 () корректируются по формуле: , (6.5) , (6.6) где – нормативная трудоемкость ТО-1; – нормативная трудоемкость ТО-2. Трудоемкость текущего ремонта корректируется по формуле: , (6.7) Таблица.6.2. Значения корректирующих коэффициентов нормативов ТЭА Условия корректирования нормативов Значения коэффициентов Ресурс Перио-дичность ТО-1, ТО-2 Простои в ТО и ТР Трудоемкость ЕО ТО-1 ТО-2 ТР Категория условий эксплуатации Значение коэффициента K1 1 2 3 4 5 6 7 I 1,0 1,0 — — — 1,0 II 0,9 0,9 — — — 1,1 III 0,8 0,8 — — — 1,2 IV 0,7 0,7 — — — 1,4 V 0,6 0,6 — — — 1,5 Модификация подвижного состава Значение коэффициента K2 Базовая модель автомобиля (бортовой) 1,0 — 1,0 1,0 1,0 1,0 Полноприводные автомобили и автобусы 1,0 — 1,1 1,25 1,25 1,25 Автомобили-фургоны (пикапы) 1,0 — 1,1 1,2 1,2 1,2 Автомобили-самосвалы 0,85 — 1,1 1,15 1,15 1,15 Седельные тягачи 0,95 — 1,0 1,1 1,1 1,1 Специальные автомобили 0,90 — 1,2 1,4 1,4 1,4 Автомобили с прицепами 0,90 — 1,1 1,15 1,15 1,15 Специальные прицепы и полуприцепы 1,0 __ 1,0 1,16 1,16 1,16 Климатический район Значение коэффициента K3 Умеренный 1,0 1,0 — — — 1,0 Умеренно-теплый 1,0 1,0 — — — 0,9 Жаркий сухой 0,9 0,9 — — — 1,1 Умеренно-холодный 0,9 0,9 — — — 1,1 Холодный 0,8 0,9 — — — 1,2 Очень холодный 0,7 0,8 — — — 1,3 Число технологически совмещенных групп подвижного состава (численность парка) Значение коэффициента K4 До 25 — — — — 1,55 1,55 Свыше 25 до 50 — — — — 1,35 1,35 Свыше 50 до 100 — — — — 1,19 1,19 Свыше 100 до 150 — — — — 1,10 1,10 Свыше 150 до 200 — — — — 1,05 1,05 Свыше 200 до 300 — — — — 1,0 1,0 Свыше 300 до 500 — — — — 0,89 0,89 1 2 3 4 5 6 7 Условия хранения подвижного состава Значение коэффициента K5 Открытая стоянка — — — — — 1,0 Закрытая стоянка — — — — — 0,9 Таким образом, если при ресурсном корректировании периодичности ТО получена некая величина , то она для данных условий должна быть скорректирована еще с применением оперативного метода корректирования. Например, получена для рассмотренного КЭ автомобиля, равная 26 тыс.км, и если не провести оперативного корректирования, то к моменту проведения ТО КЭ откажет с большой вероятностью. Данную операцию необходимо было включить в предыдущее ТО. список рекомендуемой литературы 1. ГОСТ 18322-78. Система технического обслуживания и ремонта техники. Термины и определения. - М.: Издательство стандартов, 1991.-15 с. 2. ГОСТ 27002-89. Надёжность в технике. Основные понятия. Термины и определения. - М.: Издательство стандартов, 1990. - 37 с. 3. Гурвич, И.Б. Эксплуатационная надежность автомобильных двигателей / И.Б. Гурвич, П.Э. Сыркин, В.И Чумак.- 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Транспорт, 1994.- 144 с. 4. Гуреев, А.А. Химмотология / А.А. Гуреев, И.Г. Фукс, В.Л. Лашхи.- М.: Химия, 1986. - 289с. 5. Извеков, Б.С. Современный автомобиль. Автомобильные термины / Б.С. Извеков, Н.А. Кузьмин.- Н.Новгород: ООО "РИГАТИС", 2001.- 320 с. 6. Итинская, Н.И. Топлива, масла и технические жидкости: справочник / Н.И. Итинская, Н.А. Кузнецов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1989. - 304с. 7. Кислицин, Н.М. Долговечность автомобильных шин в различных режимах движения / Н.М. Кислицин. - Н.Новгород.: Волго-Вятское кн. изд-во, 1992. – 232 с. 8. Корчажкин, М.Г. Основы теории надежности и диагностика: комплекс учебно-методических материалов / М.Г. Корчажкин, Н.А. Кузьмин. – Н.Новгород.: НГТУ, 2016. – 74 с. 9. Кузьмин, Н.А. Процессы и закономерности изменения технического состояния автомобилей в эксплуатации: учебное пособие / Н.А. Кузьмин. - Н.Новгород.: НГТУ, 2002. – 142 с. 10. Положение о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта / Минавтотранс РСФСР. – М.: Транспорт, 1988 – 78 с. 11. Решетов, Д.М. Надёжность машин / Д.М. Решетов, А.С. Иванов, В.З. Фадеев. - М.: Высш. шк., 1988. – 238 с. 12. Техническая эксплуатация автомобилей: учебник для ВУЗов / Е.С. Кузнецов, В.П. Воронов, А.П. Болдин и др.; Под ред. Е.С. Кузнецова. - М.: Транспорт, 1991. – 413 с.