CC BY
15
УДК 656.1 : 681.325 Б.А. Собиров
Андижанский машиностроительный институт Республика Узбекистан
РАСЧЕТ КРИТЕРИЕВ И ОЦЕНКА УРОВНЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ АВТОБУСОВ ISUZU ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ
Аннотация. В данной работе приведены расчет критериев и оценка уровня технического состояния автобусов Isuzu при эксплуатации в городе Ташкенте. Рассчитаны количество отказов механизмов подвески.
Ключевые слова: автомобиль, рессора, прогиб, подвеска, напряжение, жесткость, амортизатор, изгиб, ускорение, параметры потока отказов.
B.A. Sobirov
Andizhan machine-building institute The Republic of Uzbekistan
CALCULATION OF CRITERIA AND ESTIMATION OF THE TECHNICAL CONDITION LEVEL OF ISUZU BUSES IN OPERATION
Abstract. In this paper, calculation of criteria and estimation of a technical condition level of Isuzu buses in operation in the city of Tashkent are carried out. Quantity of suspension bracket mechanisms refusals is calculated.
Keywords: car, spring, deflection, suspension bracket, pressure, rigidity, the shock-absorber, bend, acceleration, parameters of a stream of refusals.
На большинстве современных автомобилей используются полуэллиптические рессоры, которые целесообразно применять на вновь проектируемых автомобилях. Полуэллиптическая рессора позволяет в отличие от других подвесок более равномерно нагрузить раму или кузов.
Чем точнее критерий отражает условия эксплуатации, тем полнее будут удовлетворять указанным условиям найденные по этим критериям характеристики подвески. Поэтому критерии эксплуатационно-технических качеств автомобиля, связанных с подвеской, непрерывно совершенствует одновременно с развитием теории и методов расчета подвески. Несмотря на то, что от подвески зависят многие эксплуатационно-технические качества автомобиля, при определении ее характеристик в настоящее время из-за отсутствия соответствующих критериев стремятся удовлетворить только требования, связанные с плавностью хода, надежностью и устойчивостью автомобиля [1].
Чтобы сформулировать критерии указанных эксплуатационно-технических качеств, необходимо, прежде всего, уточнить, что следует понимать под термином «плавность хода автомобиля», каков его физический смысл. Впервые этот термин был использован в конце сороковых годов прошлого столетия для оценки уровня колебаний подрессоренной массы автомобиля, связанных с подвеской. В то время (на ранней стадии развития теории подвески) считали, что водитель, пассажир и перево-
зимые грузы являются сплошными однородными массами и что колебания подрессоренной массы воспринимаются ими полностью. Следовательно, эти колебания можно оценивать единым физическим критерием, измеренным или вычисленным в соответствующих характерных точках автомобиля. В настоящее время достигнуты большие успехи в изучении биодинамики человека (под которой понимают как описание механических свойств живых систем, так и действие различных механических сил на эти системы) применительно к системам «человек -машина», а также в развитии теории подвески автомобиля.
Статистические методы представляют наиболее совершенный способ расчета и исследования колебаний автомобиля, движущегося по реальной дороге. Поэтому разработанные критерии оценки плавности хода и эффективности виброзащиты основаны на этих же методах.
При свободных колебаниях интересующие нас величины легко вычислить, если известны масса подрессоренного груза, характеристика подвески и начальные условия, которые вызвали эти колебания. При определении же колебаний подрессоренного груза в дорожных условиях возникают некоторые трудности, так как на процесс колебаний влияют скорость движения и характеристики дороги.
В этом случае на систему одновременно с силами, стремящимися вернуть ее в положение равновесия, и демпфирующими силами действуют так называемые возмущающие силы. Колебания, вызванные возмущающими силами, называют вынужденными.
Изучение вынужденных колебаний в реальных дорожных условиях является основной частью теории, поскольку именно эти колебания определяют эксплуатационно-технические качества автомобиля.
Одним из основных условий высокой плавности хода автомобиля являются низкие значения частот собственных колебаний, что при всех постоянных конструктивных параметрах автомобиля приводит к необходимости иметь большие статические прогибы подвесок. Следовательно, чем больше статические прогибы, тем выше плавность хода автомобиля.
Однако при выборе величин статических прогибов подвесок необходимо учитывать некоторые ограничения. Если рессоры передней подвески выполняют также функции направляющего устройства, то статический прогиб подвески должен быть такой величины, которая не оказывала бы заметного влияния на привод рулевого управления при движении автомобиля по неровной дороге. Опыт показывает, что в некоторых случаях вследствие увеличения статического прогиба подвески возрастает плавность хода автомобиля, но управление становится неустойчивым, а езда на таком автомобиле - опасной.
На величину статического прогиба передней и задней подвесок влияет также конструкция и назначение автомобиля. В зависимости от основных конструктивных параметров автомобиля и условий его движения (скорости и микропрофиля дороги) амплитуды колебаний в некоторых случаях могут достигнуть такой большой величины, что кузов автомобиля будет получать жесткие удары об ограничители хода подвески, вследствие чего придется снижать скорость движения. В этих случаях невозможно полностью использовать динамический фактор из-за несоответствия между емкостью подвески и конструктивными параметрами автомобиля [1].
Под емкостью подвески понимают работу, которую необходимо затратить, чтобы деформировать полностью разгруженную рессору подвески до максимума, допускаемого конструкцией подвески (до соприкосновения металличе-
ских деталей, ограничивающих деформацию рессоры).
При работе автомобиля отказавшая деталь заменяется новой, которая, в свою очередь, после наступления отказа также подлежит замене. Деталь, установленная на автомобиль, начинает свою работу в момент L=0 и,
проработав случайный пробег , выходит из строя. В
этот момент она заменяется новой, которая, проработав наработку, также выходит из строя и заменяется третьей деталью. В этом случае второй отказ произойдет при наработке Ь2 = 1х +12 . Процесс последовательных замен
деталей продолжается до предельного состояния автомобиля (рисунок 1).
н
где п - число деталей в агрегате.
Рассчитанные параметры потока отказов по деталям и агрегатам используются для определения трудоёмкости ремонтных работ и требуемого количества запасных частей, а также показателей свойств надёжности (таблица 1).
Определяется количество и величина интервалов.
Количество интервалов при обработке статистической информации выбирается в пределах (К=5,10,20) интервалов.
Величина интервалов по формуле:
АЬ = Ьтах
К
(4)
Рисунок 1 - Процесс последовательных замен деталей до предельного состояния автомобиля
В этом случае наработки 1х, 12,....,1п имеют один
или различные законы распределения Пробег до первого и последующих отказов
Ц = 1Х, Ь2 = 1Х + 12, Ь„ = 1Х + 12 +.....+ 1П (1)
образует случайный поток, называемый процессом восстановления.
Для расчета параметра потока отказов j элемента в 1-м интервале пробега используется формула:
юи(Ь) =-
где Ьтах - максимальный пробег автомобилей, находящихся под наблюдением, тыс. км.
Величина интервала (АЬ ) в зависимости от пробега с начала эксплуатации автомобилей желательно должна находиться в пределах:
АЬ = 1;2;4;5;10;20;40;50;100 (тыс. км).
Для определения фактического количество автомобилей в 1-м интервале сначала определяется пробег автомобиля в данном интервале:
АЬ-(1) = Ь- - А(1),
(5)
N АЬ, (2)
где ю^(Ь) - параметр потока отказов j элемента в 1-м интервале пробега, отк./(изд. тыс. км); П 1 - количество j
элемента в 1-м интервале пробега, шт.; N - количества
автомобилей в 1-м интервале пробега, шт.; АЬ - интервал пробега, тыс. км.
Для расчета параметра потока отказов агрегата в 1-м интервале пробега используется формула:
где АЬ-,(I)- остаточный пробег J-го автомобиля в 1-м
интервале;
А(1) - начало 1-го интервала;
LJ - пробег с начала эксплуатации J-го автомобиля. Фактическое количество автомобилей, находящихся в 1-м интервале, определяется по формуле:
ЕАЬ-О)
N Ф = -=1-
1 АЬ
(6)
Из рисунка 2 видно увеличение роста отказов механизма подвески при эксплуатации автобусов Isuzu.
п
Таблица 1 - Исходные данные по агрегату Подвеска
Детали Количество отказов Итого
Количество автобусов 122 122 115 195 96
Задняя рессора 0 5 26 31 49 111
Сальник полуось 0 1 29 65 43 138
Подшипник полуось 0 0 1 2 4 7
Передняя рессора 0 0 53 40 45 138
Амортизаторы 0 2 45 55 26 128
Наконечники тяги 0 1 14 32 21 68
Продольная тяга 0 1 2 14 13 30
Итого 0 10 170 239 201 620
СЕРИЯ «ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ», ВЫПУСК 10
91
Показатели Значение интервалов
0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 Средние значение
50.00 100.00 150.00 200.00 250.00
Средина интервала 25.00 75.00 125.00 175.00 225.00
1 Задняя рессора 0.0000 0.0008 0.0045 0.0032 0.0102 0.0037
2 Сальник полуось 0.0000 0.0002 0.0050 0.0067 0.0090 0.0042
3 Подшипник полуось 0.0000 0.0000 0.0002 0.0002 0.0008 0.0002
4 Передняя рессора 0.0000 0.0000 0.0092 0.0041 0.0094 0.0045
5 Амортизаторы 0.0000 0.0003 0.0078 0.0056 0.0054 0.0038
6 Наконечники тяги 0 0.0002 0.0024 0.0033 0.0044 0.002051
7 Продольная тяга 0 0.0002 0.0003 0.0014 0.0027 0.000931
Подвеска 0 0.0016 0.0296 0.0245 0.0419 0.019518
Пробег L. км
Рисунок 2 - График изменения параметра потока отказов в зависимости от пробега
Список литературы
1 Осепчугов В. В., Фрумкин А. К. Автомобиль: анализ конструкций,
элементы расчета. М.: Машиностроение, 1989. 305 с.
2 Таджибаев А. А. Методические указания к практическим работам по
курсу «Надежность автосервисных предприятий» для подготовки магистров по специальности 5А521208 «Автомобильный сервис» на базе направления бакалавриата 5А521200 «Эксплуатация и ремонт транспортных средств». Ташкент, 2008.
3 URL: http://www.podveska.net/
