CC BY
174
УДК 629.113.003
Лянденбурский Владимир Владимирович
ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства»
Россия, Пенза1 Кандидат технических наук, доцент lvv789@yandex.ru
Тарасов Александр Иванович
ФГУП «УДС № 5 при Спецстрое России»
Россия, Рязань Инженер lvv789@yandex.ru
Нефедов Максим Владимирович
ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства»
Россия, Пенза Студент lvv789@yandex.ru
Боровков Вячеслав Николаевич
ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства»
Россия, Пенза Студент lvv789@yandex.ru
Анализ неисправностей коробок перемены передач
автомобилей КамАЗ
1 440028, Пенза, ул. Титова, 28
Аннотация. Применение динамичной системы технического обслуживания автомобилей на автотранспортных предприятиях, позволяет оптимизировать транспортный процесс и снизить время простоя автомобилей, в частности величины отказа элементов трансмиссии автомобилей КАМАЗ. В процессе сбора статистических материалов потребовалось анализировать коробки перемены передач в целом и учитывать конструкционные различия между ними. При этом объект исследований рассматривалась как система, состоящая из картера и его деталей, подшипников, валов, шестерен, синхронизаторов, механизмов переключения передач.
Методика исследований предполагала регистрацию моделей автомобилей, моделей, типов коробок перемены передач, года выпуска автомобилей, пробега сначала эксплуатации, характеристик проявления отказов при эксплуатации, определение возможных причин появления отказов, а также дополнительных данных, позволяющих дать углубленную характеристику выявленному отказу элементов трансмиссии.
В процессе проведения экспериментальных исследований была выявлена особенность в отказах элементов коробок перемены передач при эксплуатации автомобилей в условиях России. Установлено, что существуют основные отказы: картер, валы, шестерни и синхронизатор, механизм переключения передач.
Введенная динамичная система технического обслуживания на предприятии существенно улучшает показатели по сокращению количества отказов по сравнению с действующей на предприятии планово-предупредительной системой обслуживания автомобилей.
Ключевые слова: анализ; неисправность; динамичная система; техническое обслуживание; автомобиль.
Экспериментальные исследования проводились с целью сбора данных для формирования модели эксплуатационной надёжности, а также практической апробации теоретической методики. Для этого эксперимент проводился на двух различных предприятиях автомобильного транспорта: ФГУП «УДС № 5 при Спецстрое России» (г. Рязань) и ООО «Опора +» (г. Пенза).
Система информационного обеспечения методики экспериментальных исследований максимально унифицировалась с системой информационного обеспечения, действующей на предприятиях, на которых проводился эксперимент.
Пассивный эксперимент заключался в получении информации о безотказности и ремонтопригодности автомобилей КАМАЗ. Необходимо создать экспериментальный массив из отказов для элементов автомобилей, использующих планово-предупредительную и вероятностно-логическую стратегию на малых АТП, работающих в отрыве от производственной базы и следовать пунктам общей методики исследования.
Автомобили, на которых была установлена встроенная система диагностирования, выполняли перевозку строительных материалов и сыпучих грузов в г. Пензе и г. Рязани. В целом эксплуатация автомобилей КАМАЗ поводились в соответствии с «Руководством по эксплуатации» и «Положением о техническом обслуживании и ремонте автомобилей». Техническое обслуживание выполнялось в полном объёме.
Согласно подконтрольной выборке нам необходимо по каждому направлению произвести 48 испытаний на безотказность автомобилей и сделать отбор для дальнейшего анализа с помощью динамичной системы (ДС) технического обслуживания и ремонта автомобилей.
В процессе проведения экспериментальных исследований по сбору статистического материала по отказам элементов автомобилей КАМАЗ, рассматривались отказы по трансмиссии.
Собранные статистические материалы позволили выявить, что значительная часть отказов по своим проявлениям и диагностическим показателям указывает на отказы и неисправности валов, шестерен и картера.
Учитывая, что количество отказов возрастает с увеличением пробега автомобиля с начала эксплуатации, был проведен специальный анализ имеющихся статистических данных, который позволил установить зависимость нарастания отказов от года эксплуатации автомобиля и пробега. Исходные данные были получены в результате обработки статистической информации, собранной в Пензе и Рязани.
Выбор коробки перемены передач (КПП) в качестве предмета исследования объясняется следующими причинами. Коробка передач является относительно сложным агрегатом, однако значительно проще, чем двигатель, что облегчает анализ её надёжности. Поэтому требуется корректировка нормативов применительно к условиям эксплуатации автомобилей на маршрутах в условиях короткого плеча при перевозке грузов.
Автомобили, на которых были установлены испытуемые КПП, выполняли перевозку сыпучих грузов на расстояние до 50 км. из карьеров в г. Пензе и Рязани.
При отказе КПП, если не требовался её демонтаж и разборка, отказ устранялся на посту. Ремонт КПП затем производился в агрегатном участке. Информация об отказах КПП извлекалась из ремонтных листков, журнала ремонта, журнала расхода запасных частей. Каждая КПП имела свой идентификационный номер. Коробки передач, которые не имели заводского номера, были промаркированы собственным гаражным номером. В ремонтных листках указывался идентификационный номер КПП, выполненные работы и гаражный номер
автомобиля, на который она была установлена. В журнале ремонта КПП проставлялся номер ремонтируемой КПП и проведенные по ней работы.
Дополнительно при выполнении исследований необходимо было провести сравнение статистических материалов при эксплуатации автомобилей в различных условиях.
В ходе эксперимента было важно учесть климатические условия, обеспеченность сервисных предприятий достаточным технологическим оборудованием и квалифицированным ремонтным персоналом. По этим причинам для экспериментальных исследований поставлена задача о проведении эксплуатационных исследований на автотранспортных предприятиях гг. Пензы и Рязани.
С целью получения наибольшего объема информации об исследуемых объектах дизельной топливной системы грузовых автомобилей методикой исследований предполагалось провести изучение всех обращений на АТП по автомобилям при отказах элементов трансмиссии.
Методика исследований предполагала регистрацию моделей автомобилей, моделей (типов) двигателей, года выпуска автомобилей, пробега с начала эксплуатации, характеристик проявления отказов при эксплуатации, определение возможных причин появления отказов, а также дополнительных данных, позволяющих дать углубленную характеристику выявленному отказу элементов трансмиссии.
Методика экспериментальных исследований должна была также выявить особенности в отказах элементов трансмиссии при эксплуатации автомобилей в условиях России.
К рассмотрению принимались только автомобили АТП (без учета восстановления отказов в ремонтных мастерских). Экспериментальные исследования по сбору, анализу и обработке данных об отказах и неисправностях трансмиссии, выполненные в г. Пензе и г. Рязани, позволили сделать ряд выводов, характеризующих особенность эксплуатации автомобилей.
В ходе выполненных исследований получены данные о пробегах, на которых происходили отказы элементов в процессе эксплуатации автомобилей КАМАЗ (табл. 1, 2).
Таблица 1
Характеристика отказов КПП автомобиля КАМАЗ, полученных в гг. Пензе и Рязани
№ п/п
Элементы КПП
Пробеги, на которых произошли отказы, тыс.км
Планово-предупредительная система (ППС)технического обслуживания и ремонта
Динамичная система технического обслуживания _и ремонта_
Картер и его детали, подшипники
43,23;
109,87
139,73
150,53
165,56
179,00
190,27
234.67
272.68 353,56
71,71;
114,15
140,79
160,05
171,04
190,94
203,26
241.63
280.64 326,22;
99,13;
118,44
145,48
160,67
173,55
192,01
220,64
256,22
296,67
107,94 122,55 146,77 160,88 174,73 198,18 233,61 261,76 314,24
66,13;
149,08
162,74
182,49
225,12
251,19
297,53
144,63
243,35
324,76
81,05; 101,95; 131,88; 149,33;
167,80; 174,44; 150,28; 204,32;
239,52 251,32 304,63 186,07 258,06 357,97
242,13
282.31 346,68 235,75
307.32
1
2 Валы, шестерни и 136,23; 147,28; 149,66; 154,36; 63,98; 96,12; 108,99; 115,76;
синхронизатор 56,72; 81,76; 84,25; 87,06; 142,97; 149,19; 158,88;
94,38; 98,78; 102,00; 102,93; 171,22 171,56; 179,85;
104,43; 111,77; 116,24; 123,10; 186,67 188,67; 221,04;
141,61; 150,41; 160,30; 162,42; 221,71 232,53; 233,52;
163,27; 170,36; 183,19; 184,87; 239,21 246,26; 250,58;
194,55; 202,26; 211,05; 212,39; 251,96 257,32; 259,48;
233,32; 245,31; 266,95; 272,38; 299,14 299,32; 310,80;
283,11; 283,45; 312,09 337,23; 354,96; 379,87
3 Механизм 22,58; 66,31; 74,72; 99,84; 70,72; 114,95; 122,64; 172,80;
переключения 137,55; 185,55; 294,42; 370,84 217,93; 282,7; 320,16
передач
4 Прочее 127,42; 42,87; 166,48; 146,19; 115,31; 81,69; 134,87; 198,61;
282,66; 346,76 320,72
Таблица 2
Структура отказов коробки передач автомобиля КАМАЗ
Наименование механизма, элемента Количество отказов, %
ППС ДС
Картер и его детали, подшипники 43,18 42,02
Валы, шестерни и синхронизатор 40,90 40,57
Механизм переключения передач 9 10,01
Прочее 6,8 7,24
Для КПП существуют следующие основные отказы: шестерни, валы, синхронизатор, картер, механизм переключения передач, прочее.
Как видно из приведенных выше данных о надежности работы элементов КПП автомобилей КАМАЗ в г.г. Пензе и Рязани, показатели закономерностей распределения отказов указывает, что не все из них могут быть описаны нормальным законом распределения (рис. 1).
ХЬ), %
и = 87*50*погта1(х; 175,5337; 77,6319) И = 69*50*погта1(х; 210,1699; 80,6997)
30% 28% 25% 23% 21% 18% 16% 14% 11% 9% 7% 5% 2% 0%
И 12
-50
50
100 150 200 250 300 350 400 450
Ь, тыс. км
1) - для планово-предупредительной системы; 2) - для динамичной системы
Рис. 1 Распределение величины наработки на отказ КПП в зависимости от выбора системы ТО и Р
В результате проведенных исследований по сбору статистической информации об отказах элементов КПП грузовых автомобилей КАМАЗ, получены данные о средней наработке на отказ каждого из элементов; проведено сравнение результатов, собранных для планово-предупредительной и динамичной системы технического обслуживания и ремонта автомобилей.
Установлена доля отказов каждого из элементов КПП, что в дальнейшем может быть использовано для нормирования потребности в запасных частях для обеспечения работоспособности системы.
Установлено, что существуют основные отказы: картер, валы, шестерни и синхронизатор, механизм переключения передач.
Из перечисленных элементов наиболее подвержены неисправностям подшипники, шестерни и синхронизатор.
Введенная динамичная система на предприятии существенно улучшает показатели по сокращению количества отказов на 17-27 % по КПП в сравнении с действующей на предприятии планово-предупредительной системой обслуживания автомобилей.
0
ЛИТЕРАТУРА
1. Лянденбурский В.В. Вероятностно-логический метод поиска неисправностей автомобилей / Лянденбурский В.В., Тарасов А.И., Федосков А.В., Кривобок С.А. // Мир транспорта и технологических машин. -2011. - № 4. - С. 3-9.
2. Лянденбурский В.В. Эффективность применения систем диагностирования и саморегулирования при эксплуатации автомобилей / Лянденбурский В.В., Тарасов А.И., Федосков А.В. // Мир транспорта и технологических машин. - 2011.
- № 1. - С. 51-56.
3. Лянденбурский В.В., Эффективность применения систем диагностирования и саморегулирования при эксплуатации автомобилей. / В.В. Лянденбурский, А.И. Тарасов, А.В. Федосков // Мир транспорта и технологических машин. 2011. № 1.
- С. 51-56.
4. Лянденбурский В.В. Анализ неисправностей топливных систем дизельных автомобилей. / Кривобок С.А., Лянденбурский В.В., Тарасов А.А., Федосков А.В. // Мир транспорта и технологических машин. 2011. № 3. - С. 3-11.
5. Лянденбурский В.В. Вероятностно-логический метод поиска неисправностей автомобилей. / В.В. Лянденбурский, А.И. Тарасов, А.В. Федосков, С.А. Кривобок // Мир транспорта и технологических машин. 2011. № 4. - С. 3-9.
6. Лянденбурский В.В. Встроенная система диагностирования автомобилей с дизельным двигателем / В.В. Лянденбурский, Ю.В. Родионов, С.А. Кривобок // Автотранспортное предприятие. 2012. № 11. - С. 45-48.
7. Лянденбурский В.В. Совершенствование процесса диагностирования топливной системы дизельного двигателя / В.В. Лянденбурский, А.С. Иванов, Е.В. Кравченко // Мир транспорта и технологических машин. 2012. № 3. - С. 57-61.
8. Лянденбурский В.В. Виртуальное диагностирование топливной системы дизельного двигателя / В.В. Лянденбурский, А.С. Иванов, Ю.В. Родионов, Е.В. Кравченко // Мир транспорта и технологических машин. 2012. № 4 (39). - С. 3-8.
9. Лянденбурский В.В. морфологический анализ методов поиска неисправностей транспортных средств / В.В. Лянденбурский, Ю.В. Родионов, С.А. Кривобок, П.А. Мнекин // Интернет-журнал Науковедение. 2012. № 4 (13). - С. 84.
10. Лянденбурский В.В. Программа поиска неисправностей дизельных двигателей. / В.В. Лянденбурский, А.И. Тарасов, С.А. Кривобок // Контроль. Диагностика. 2012. № 8. - С. 28-33.
11. Лянденбурский В.В. Вероятностный подход к определению вероятностно-логического коэффициента поиска неисправностей автомобилей / В.В. Лянденбурский, Ю.В. Родионов, А.И. Тарасов, И.Е. Долганов // Вестник Таджикского технического университета. 2013. № 1 (21). - С. 57-60.
12. Лянденбурский В.В. Анализ удельных затрат и эффективности применения вероятностно-логического метода поиска неисправностей для автомобилей КАМАЗ / В.В. Лянденбурский, Л.А. Долганов // Мир транспорта и технологических машин, №3,. Орел., 2013,
13. Лянденбурский В.В. Коэффициент издержек вероятностно-логического метода поиска неисправностей / В.В. Лянденбурский, А.И. Проскурин, Л.А. Рыбакова, // Науковедение, №3. М:, 2013
14. Лянденбурский В.В. Вероятностный подход к определению вероятностно-логического коэффициента поиска неисправностей автомобилей / В.В. Лянденбурский, Ю.В. Родионов, А.И. Тарасов, И.Е. Долганов // Вестник Таджикского технического университета 2013. № 1. - С. 26-33.
15. Лянденбурский В.В. Логический подход к определению вероятностно-логического коэффициента поиска неисправностей автомобилей / В.В. Лянденбурский, А.И. Тарасов, Р.Р. Сейфетдинов // Вестник Оренбургского государственного университета. 2013. № 5. - С. 194-198.
Рецензент: Жесткова Светлана Анатольевна, преподаватель, к.т.н., Россия, г. Пенза, ФГБОУ Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, кафедра «Организация и безопасность движения».
Vladimir Ljandenbursky
Penza State University of Architecture and Construction
Russia, Penza lvv789@yandex.ru
Alexander Tarasov
UDS № 5 pri Spetsstroye Rossii Russia, Penza lvv789@yandex.ru
Maxim Nefedov
Penza State University of Architecture and Construction
Russia, Penza lvv789@yandex.ru
Vyacheslav Borovkov
Penza State University of Architecture and Construction
Russia, Penza lvv789@yandex.ru
Analysis of malfunctions of boxes of change of transfers
of cars KamAZ
Abstract. Use of dynamic system of maintenance of cars at the motor transportation enterprises, allows to optimize transport process and to lower an idle time of cars, in particular sizes of refusal of elements of transmission of cars KamAZ. In the course of collecting statistical materials, it was required to analyze boxes of change of transfers in general and to consider constructional distinctions between them. Thus, object of researches it was considered as the system consisting of a case and its details, bearings, shaft, gear wheels, synchronizers, gear shifting mechanisms.
The technique of researches assumed registration of models of cars, models, types of boxes of change of transfers, years of release of cars, run at first of operation, characteristics of manifestation of refusals at operation, definition of the possible reasons of emergence of refusals, and also the additional data allowing to give the profound characteristic to the revealed refusal of elements of transmission.
In the course of carrying out pilot studies feature in refusals of elements of boxes of change of transfers at operation of cars in the conditions of Russia was revealed. It is established that there are main refusals: case, shaft, gear wheels and synchronizer, gear shifting mechanism.
The entered dynamic system of maintenance at the enterprise significantly improves indicators on reduction of number of refusals in comparison with the scheduled preventive system of service of cars operating at the enterprise.
Keywords: analysis; malfunction; dynamic system; maintenance; car.
REFERENCES
1. Ljandenburskij V.V. Verojatnostno-logicheskij metod poiska neispravnostej avtomobilej / Ljandenburskij V.V., Tarasov A.I., Fedoskov A.V., Krivobok S.A. // Mir transporta i tehnologicheskih mashin. -2011. - № 4. - S. 3-9.
2. Ljandenburskij V.V. Jeffektivnost' primenenija sistem diagnostirovanija i samoregulirovanija pri jekspluatacii avtomobilej / Ljandenburskij V.V., Tarasov A.I., Fedoskov A.V. // Mir transporta i tehnologicheskih mashin. - 2011. - № 1. - S. 51-56.
3. Ljandenburskij V.V., Jeffektivnost' primenenija sistem diagnostirovanija i samoregulirovanija pri jekspluatacii avtomobilej. / V.V. Ljandenburskij, A.I. Tarasov, A.V. Fedoskov // Mir transporta i tehnologicheskih mashin. 2011. № 1. - S. 51-56.
4. Ljandenburskij V.V. Analiz neispravnostej toplivnyh sistem dizel'nyh avtomobilej. / Krivobok S.A., Ljandenburskij V.V., Tarasov A.A., Fedoskov A.V. // Mir transporta i tehnologicheskih mashin. 2011. № 3. - S. 3-11.
5. Ljandenburskij V.V. Verojatnostno-logicheskij metod poiska neispravnostej avtomobilej. / V.V. Ljandenburskij, A.I. Tarasov, A.V. Fedoskov, S.A. Krivobok // Mir transporta i tehnologicheskih mashin. 2011. № 4. - S. 3-9.
6. Ljandenburskij V.V. Vstroennaja sistema diagnostirovanija avtomobilej s dizel'nym dvigatelem / V.V. Ljandenburskij, Ju.V. Rodionov, S.A. Krivobok // Avtotransportnoe predprijatie. 2012. № 11. - S. 45-48.
7. Ljandenburskij V.V. Sovershenstvovanie processa diagnostirovanija toplivnoj sistemy dizel'nogo dvigatelja / V.V. Ljandenburskij, A.S. Ivanov, E.V. Kravchenko // Mir transporta i tehnologicheskih mashin. 2012. № 3. - S. 57-61.
8. Ljandenburskij V.V. Virtual'noe diagnostirovanie toplivnoj sistemy dizel'nogo dvigatelja / V.V. Ljandenburskij, A.S. Ivanov, Ju.V. Rodionov, E.V. Kravchenko // Mir transporta i tehnologicheskih mashin. 2012. № 4 (39). - S. 3-8.
9. Ljandenburskij V.V. morfologicheskij analiz metodov poiska neispravnostej transportnyh sredstv / V.V. Ljandenburskij, Ju.V. Rodionov, S.A. Krivobok, P.A. Mnekin // Internet-zhurnal Naukovedenie. 2012. № 4 (13). - S. 84.
10. Ljandenburskij V.V. Programma poiska neispravnostej dizel'nyh dvigatelej. / V.V. Ljandenburskij, A.I. Tarasov, S.A. Krivobok // Kontrol'. Diagnostika. 2012. № 8. - S. 28-33.
11. Ljandenburskij V.V. Verojatnostnyj podhod k opredeleniju verojatnostno-logicheskogo kojefficienta poiska neispravnostej avtomobilej / V.V. Ljandenburskij, Ju.V. Rodionov, A.I. Tarasov, I.E. Dolganov // Vestnik Tadzhikskogo tehnicheskogo universiteta. 2013. № 1 (21). - S. 57-60.
12. Ljandenburskij V.V. Analiz udel'nyh zatrat i jeffektivnosti primenenija verojatnostno-logicheskogo metoda poiska neispravnostej dlja avtomobilej KAMAZ / V.V. Ljandenburskij, L.A. Dolganov // Mir transporta i tehnologicheskih mashin, №3,. Orel., 2013
13. Ljandenburskij V.V. Kojefficient izderzhek verojatnostno-logicheskogo metoda poiska neispravnostej / V.V. Ljandenburskij, A.I. Proskurin, L.A. Rybakova, // Naukovedenie, №3. M:, 2013
14. Ljandenburskij V.V. Verojatnostnyj podhod k opredeleniju verojatnostno-logicheskogo kojefficienta poiska neispravnostej avtomobilej / V.V. Ljandenburskij, Ju.V. Rodionov, A.I. Tarasov, I.E. Dolganov // Vestnik Tadzhikskogo tehnicheskogo universiteta 2013. № 1. - S. 26-33.
15. Ljandenburskij V.V. Logicheskij podhod k opredeleniju verojatnostno-logicheskogo kojefficienta poiska neispravnostej avtomobilej / V.V. Ljandenburskij, A.I. Tarasov, R.R. Sejfetdinov // Vestnik Orenburgskogo gosudarstvennogo universiteta. 2013. № 5. - S. 194-198.
