Методическое обеспечение технического обслуживания и диагностики в эксплуатации

В Российской Федерации произошла структурная перестройка и постоянно меняется система управления транспортом. Она связана с разделением функций государственного регулирования и производственно-коммерческого управления, а также переход от отраслевого к функциональному построению органов управления. В результате в Министерстве транспорта РФ появилась Российская транспортная инспекция (РТИ), осуществляющая лицензирование и контроль выполнения транспортного законодательства, требований по экологии и безопасности движения.

Министерство выполняет функции по разработке основных положений государственной транспортной политики — законов, законодательных и подзаконных актов, стандартов, нормативов, определяющих порядок работы транспорта и транспортных организаций независимо от их формы собственности.

Транспортные организации функции производственно-коммерческого управления осуществляют в форме инженерно-технической службы (ИТС). ИТС выполняет ежедневное техническое обслуживание ТО-1, ТО-2, диагностирование и ремонт.

Регламентация ТО и ремонта определяется законами, государственными стандартами, отраслевыми нормативами технической документацией, излагающими принципы ТО и диагностики. К ним относятся стратегия и тактика обеспечения работоспособного и технического состояния транспортного средства, основные понятия и определения, виды и назначение ТО и ремонта. В нормативные документы входят нормативы периодичности и трудоемкости, ресурсов изделий и агрегатов, простоев автотранспорта на ТО и текущем ремонте, типовые обобщенные перечни операций ТО и ремонта изделий, методы учета условий эксплуатации и корректирования нормативов, основные положения по организации ТО и ремонта.

Рассмотрим основные задачи всех видов ТО и ремонта изделий и систем. Задачей ежедневного технического обслуживания (ЕТО) является общий контроль изделий светотехники и световой, звуковой сигнализаций, работоспособность стеклоочистителей, омывателей, фа- роочистителей и фароомывателей, спидометра и тахометра, тахографа, отопителя, т. е. изделий автомобиля, отвечающих за безопасность движения.

Задачей ТО-1 и ТО-2 является снижение интенсивности отказов изделий электрооборудования, выявление и предупреждение неисправностей и отказов, обеспечение экономичности, безопасности движения, защиты окружающей среды путем своевременного выполнения контрольных, смазочных и регулировочных операций и работ.

Диагностические работы являются технологическим элементом ТО и ремонта, дают информацию в виде контрольных осциллограмм, алгоритма работы, частоты рабочих циклов, электрических и механических параметров о техническом состоянии изделий при выполнении соответствующих работ. Различают общее и углубленное поэлементное диагностирование.

Общее диагностирование (.экспресс-диагностированием) заключается в том, что в автоматическом режиме определяют исправное или неисправное техническое состояние изделия или системы за короткий промежуток времени. Углубленное поэлементное диагностирование включает в себя оценку работоспособного состояния элементов изделия или системы, их предельное состояние.

Сезонное обслуживание (СО) проводят два раза в год для подготовки транспортного средства к эксплуатации при изменении времени года. Это особенно важно при эксплуатации в очень холодном, холодном, жарком, сухом и очень жарком сухом климатических районах РФ. Нормативы трудоемкости СО от трудоемкости ТО-2 составляют: 50 % для очень холодного и очень жаркого, сухого климатических районов; 30 % для холодного и жаркого, сухого районов; 20 % для прочих районов. Обычно СО совмещают с ТО-2 при увеличении на 20 % трудоемкости.

Рекомендуемые периодичности технического обслуживания транспортных средств в тыс. км пробега (для автомобилей) и в моточасах (для тракторов) приведены в табл. 2.1.

Примерные трудоемкости ТО изделий электрооборудования в чел ч/1000 км при проведении ЕТО, ТО-1, ТО-2 и ремонта сведены в табл. 2.2.

В автотранспортных организациях, на станциях технического обслуживания, в ремонтных мастерских и центрах, на базах централизованного ТО.

В настоящее время широко применяют замену вышедших из строя в процессе эксплуатации приборов электрооборудования, котоТаблица 2.1. Периодичность технического обслуживания

Примечание. Допустимые отклонения от нормативов периодичности ТО составляют ±10 %.

Таблица 2.2. Примерные трудоемкости ТО изделий электрооборудования, чел.ч/1000 км

Примечание. Примерные трудоемкости рассчитаны на основе Положения о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта.

рую часто называют текущим ремонтом (ТР). Во время ТР восстанавливают изделия путем замены изношенных и разрушенных деталей на новые заводского изготовления, что обеспечивает ресурс изделия.

ТР осуществляют для устранения возникающих отказов и неисправностей для обеспечения нормативов ресурса до капитального ремонта. Характерными работами ТР являются разборочные, сборочные, дефектовочные, окрасочные и замена деталей и сборочных единиц. ТР должен обеспечивать безотказную работу изделий и систем за пробег до ТО-2. Для текущего ремонта регламентируют удельную трудоемкость в чел.ч/1000 км и суммарное удельное время в смен/1000 км. Текущий ремонт проводят на специализированных ремонтных участках или в ремонтных мастерских.

Систему и нормативы ТО и диагностики определяют положение о техническом обслуживании и диагностики подвижного состава автомобильного транспорта, отраслевые нормативы технологического проектирования, заводские инструкции по эксплуатации и сервисные книжки для индивидуального транспорта.

Для определения количественных и качественных показателей нормирования технической эксплуатации необходимо знать закономерности изменения параметров технического состояния изделия и его допустимые значения. Известно, что изменение параметров технического состояния изделий электрооборудования по наработке является случайным процессом. Это связано с тем, что наработка изделия зависит от качества сборочных работ, качества материалов деталей изделия, от нарушений условий эксплуатации, качества ТО, от манеры вождения и т. д. Поэтому для анализа изменения параметров технического состояния изделий электрооборудования и автоэлектроники используют показатели надежности: безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость.

К показателям безотказности относятся:

• • вероятность безотказной работы P(t), т. е. вероятность того, что в пределах заданной наработки t отказа изделия не произойдет;
• • гамма-процентная наработка до отказа Г_у%, т. е. наработку, в пределах которой отказ изделия не произойдет с вероятностью у/100;
• • средняя наработка до отказа Т₀ — отношение суммарной наработки восстанавливаемого изделия к математическому ожиданию числа его отказов в течение этой наработки;
• • интенсивность отказов Х(Т) — условная плотность вероятности отказа изделия при условии, что до определенного момента наработки отказа не произошло.

Вероятность безотказной работы P(t) связана с функцией распределения вероятности безотказной работы F(T) соотношением:

а интенсивность отказов:

где /(Г) — плотность вероятности отказа. Поскольку математически-

т

ми выкладками можно получить выражение Р(Т) = jf(T)dT, то функцию F(T) часто называют интегральной функцией распределения, af(T) — дифференциальной функцией распределения.

На рис. 2.1 представлена закономерность изменения интенсивности отказов Х(Т) для внезапных а и постепенных в отказов изделий электрооборудования.

Рис. 2.1. Изменение интенсивности отказов X для внезапных и постепенных отказов в зависимости от продолжительности работы: а — зона отказов, связанных с приработкой и нарушениями технологии производства; б — зона нормальной эксплуатации; в — зона старения и износа деталей

Для изделий электрооборудования закон распределения отказов в большинстве случаев — двухпараметрическое распределение Вейбул- ла — Гнеденко, для которого функция распределения F(T), плотность распределения/(Г), вероятность безотказной работы за наработку Т- Р(Т), интенсивность отказов при наработке Т-Х(Т) и средняя интенсивность отказов Х₀ описываются следующими выражениями:

где t_Q — средняя наработка до отказа;

m — параметр формы функции F(T), m меняется в пределах от 0,5 до 5. С m однозначно связан коэффициент вариации V(m), равный отношению среднеквадратического отклонения су к среднему значению 7₀. При m - 1 закон распределения становится экспоненциальным и {t) становится А,₀;

Г(х) — гамма-функция или функция Эйлера аргумента х.

При численных значениях параметра формы m > 3 распределение становится нормальным распределением Гаусса, а коэффициент вариации V= — ~ 0,35. Для распределения Гаусса рассмотренные выше t

формулы имеют вид:

При экспоненциальном законе распределения вероятность безотказной работы не зависит от того, сколько проработало изделие с начала эксплуатации, а рассматривается конкретная продолжительность пробега. Следовательно, это распределение не позволяет учитывать изнашивание, старение и другие процессы, а может служить инструментом для внезапных отказов.

Закон распределения Вейбулла — Гнеденко проявляется на изделиях и системах, состоящих из независимых элементов, отказ каждого из которых вызывает отказ изделия или системы.

Поскольку на основании данных об эксплуатации изделий электрооборудования можно определить характер закона распределения безотказной работы, то показатели надежности изделий определяются аналитически. С этой целью составлены таблицы нормированных функций, которые облегчают процедуру расчета.

Например, если известно или задано значение среднего квадратического отклонения а, то коэффициент вариации для нормального распределения и для распределения Вейбулла — Гнеденко определяется по таблицам, которые приводятся в ГОСТах и ОСТах, посвященным надежности.

Знание и умение оценивать случайные величины позволяет инструментально и объективно с определенной вероятностью определять появление отказов изделий электрооборудования, периодичность ТО и ремонта. Эта методология позволяет разрабатывать стратегию обеспечения работоспособности изделий и систем в процессе технической эксплуатации транспортных машин.