CC BY
10
для каждого из которых составляются уравнения теплообмена. Решение системы уравнений для всех участков позволяет найти величину теплопередачи в кожух полуоси Ог.
Рис. 2. Тепловой баланс 1-го участка кожуха
В ведущих мостах легковых автомобилей зачастую уровень масла достаточно высок и масло даже в состоянии покоя попадает в кожухи на всю их длину. В этом случае теплопередача в кожухи осуществляется не только теплопроводностью, но и тепломассопереносом из-за колебаний моста при движении по неровностям дороги. В этом случае приведенный аналитический метод для
расчета Ог не подходит. Для случаев повышенного уровня масла в мосту экспериментально получена расчетная зависимость. Наиболее значимыми факторами, влияющими на теплопередачу в кожухи, являются тепловыделение в редукторе, объемы масла в редукторе и кожухах, геометрические параметры кожухов, температура масла и кожуха, числа Рейнольдса и Прандтля, гидравлический диаметр редуктора, параметры угловых колебаний моста (амплитуда и частота).
Важным моментом при разделении агрегата на основной редуктор и кожухи является назначение условной границы между ними. Здесь можно привести следующие рекомендации. Для коробки передач с удлинителем границу следует назначать по конструктивному стыку между этими элементами. В уточненных расчетах следует учесть термическое сопротивление стыка. Для балок мостов типа «спайсер» граница назначается в центре запрессовки кожуха в картер редуктора. Для балок "банджо" границу следует располагать в начале скругле-ния при переходе кожуха в центральное расширение балки. Это место практически совпадает с центром мас-лоотражательного экрана в картере редуктора.
К другому виду неоднородности компоновки с точки зрения теплопередачи можно отнести главные передачи, имеющие разные типы зубчатых передач. Примером такой конструкции является двойная главная передача автомобилей семейства ЗИЛ (см. рис.3). Здесь коническая ступень с круговыми зубьями определяет гидродинамику и внутреннюю теплоотдачу в картере редуктора, а ведомая косозу-бая цилиндрическая шестерня и корпус межколесного дифференциала задают характер процессов в центральной части балки моста. Это позволило предложить раздельное рассмотрение гидравлических потерь и внутренней теплоотдачи раздельно для каждой ступени. Правомочность такого подхода была проверена экспериментами по изучению внутренней теплоотдачи раздельно конической и цилиндрической ступеней. Коэффициент внутренней теплоотдачи а отдельно конической и цилиндрической ступеней подчиняется тем же зависимостям, что и для конических и цилиндрических передач в чистом виде. СЕРИЯ «ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ», ВЫПУСК 3
Рис. 3. Схема двойной главной передачи с горизонтальным расположением валов
Общий коэффициент внутренней теплопередачи такого редуктора определяется как средневзвешенная величина коэффициентов внутренней теплоотдачи для конической и цилиндрической ступеней:
_ ^к + ОС о ^о ai~ F +F- ' (5)
к о
где а^ CL& FK, Fq - соответственно коэффициенты внутренней теплоотдачи и площади внутренней поверхности конической и цилиндрической ступеней.
У двойных главных передач с горизонтальным разъемом картера редуктора и балки моста внутренняя теплоотдача характеризуется воздействием на процесс только ведомой цилиндрической шестерней, так как только она непосредственно погружена в масляную ванну. Расчет коэффициента внутренней теплоотдачи otj для таких редукторов следует проводить по зависимостям для цилиндрических зубчатых передач.
Список литературы
1. ТемкинА.Г. Обратные методы теплопроводности. - М: Энергия,
1973. - 464 с.
2. Пехович А.И., Жидких В.М. Расчеты теплового режима твердых тел.
- П.: Энергия, 1968. - 304 с.
Ф.Н. Салахов
Курганский государственный университет, г. Курган
СИСТЕМА УЧЁТА ДЕФЕКТОВ ТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ
Когда рынок стал наполняться многочисленными изделиями одного назначения, выпускаемыми разными фирмами, естественно возникла довольно жёсткая конкуренция. У потребителя появилась возможность выбора. Теперь потребитель может выбирать для себя доступную продукцию, отвечающую его требованиям, в том числе требованиям по качеству. Поэтому проблема повышения качества занимает ведущее место в промыш-ленно развитых странах, стала национальной идеей, носит всеобщий характер и служит основной предпосылкой для построения новых отношений между потребителем и производителем.
Эти веяния не обошли и АО «Русич». На предприятии стали уделять гораздо большее внимание вопросам качества продукции. Представительством заказчика был поднят вопрос о возобновлении и усовершенствовании когда-то действовавшей на предприятии системы учета
дефектов. Эта система охватывает конечный этап изготовления тягача - сборку и испытания. Она является локальной подсистемой системы качества в целом, которая должна охватывать все стадии изготовления изделия.
Суть системы заключается в следующем. В соответствии с когда-то действовавшим на предприятии СТП 37.158.221.85 «Паспорт технологический. Порядок разработки и оформления», на этапах сборки и испытания заполняется технологический паспорт. Он является своего рода инструкцией для рабочих-сборщиков, контролеров, водителей-испытателей и представителей заказчика. В этом паспорте описаны действия, которых должны придерживаться в своей работе вышеперечисленные специалисты.
После сборки и испытания изделия в технологическом паспорте записываются все замечания специалистов. Далее технологический паспорт передается в техническое бюро предприятия. На листке для записи замечаний предусмотрен отрывной талон, в который заносятся кодированные данные по каждому несоответствию, выявленные при сборке и испытании изделия. Кодировку производит работник ОТК. В отрывной талон заносится следующая информация:
- трехзначный порядковый номер изделия (сборочной единицы), согласно ТУ на изделие;
- следующий знак - категория дефекта (исправимый, неисправимый - согласно классификатора дефектов Н5088);
- пятизначные табельные номера исполнителя и контролера;
- двузначный код участка, на котором выявлен дефект;
- пятизначный километраж;
- следующий знак - кем выявлен дефект;
- последний знак - что явилось последствием дефекта.
Когда все несоответствия закодированы, отрывной талон передаётся в ОАСУП, который ведет обработку данных, регламентированных подразделениями предприятия, для дальнейших действий. На основании анализа этих данных появляется возможность оценки и прогноза качества изделия и в конечном итоге управления качеством.
При анализе надежности любого изделия все его элементы целесообразно делить на две группы: элементы, отказ которых приводит к отказу изделия, но они могут ремонтироваться, и элементы, ремонт которых по экономическим или практическим соображениям нецелесообразен или невозможен.
Так как показатели надежности имеют вероятностную природу, интенсивность отказов изделия подчиняется определенным функциональным закономерностям. Зная эти закономерности, можно соотнести их с известными в математике распределениями. Это дает возможность предсказывать интенсивность отказов изделий и их элементов по выборочным данным. Когда недостаточно опытных данных, что на практике бывает часто, выборки становятся той логической основой, опираясь на которые, можно прогнозировать ожидаемые отказы [1, 2].
Статистическую вероятность отказа можно определить по зависимости:
Вероятность того, что все элементы останутся работоспособными:
N
(1)
где П^ - число элементов, срок службы которых закончился на протяжении времени { ;
|\| -число элементов в выборке.
К
• х-т
(2)
(3)
где X - интенсивность отказов;
У - число элементов в выборке. Измерять интенсивность отказов легче, чем непосредственно измерять их надежность с помощью графика распределения частот. Однако данные об интенсивности отказов остаются малозначимыми до тех пор, пока на основании определенных доводов или теоретического анализа не будет установлен вид графика распределения частот.
Если изделие состоит из т элементов, каждый из
которых характеризуется своей надежностью ^ , и если
выход из строя любого из элементов влечет выход из строя всего изделия, то:
-т[Хл+Х„+... + Х ) » \ 1 2 т>
К
\
(4)
Надежность любого изделия наиболее полно проявляется в процессе его эксплуатации. Достоверные данные о показателях надежности можно получить в результате обратной связи с потребителем. Обратная связь между стадиями изготовления и эксплуатации - неотъемлемая часть работ по обеспечению надежности любой промышленной продукции. Только при наличии такой связи возможно целенаправленное проведение работ по выявлению слабых по надежности элементов, причин отказов и своевременному проведению конструктивно-технологических мероприятий по предупреждению повторяющихся отказов. Эту концепцию поняли и применили разработчики системы НОРМ (научная организация труда по увеличению моторесурса). Впервые она была разработана и внедрена на Ярославском моторном заводе. На предприятии при отделе главного конструктора было создано эксплуатационно-исследовательское бюро, основной функцией которого являлась организация связи с автомобильными хозяйствами и ремонтными базами с целью сбора информации о работе двигателей. На основе этой информации был разработан принцип последовательного и систематического контроля уровня моторесурса и периодического его увеличения на базе повышения надежности деталей и сборочных единиц. Это позволило увеличить ресурс ярославских двигателей до первого капитального ремонта в несколько раз, значительно увеличить гарантийный срок и снизить потребность в запасных частях.
Система учета дефектов на АО «Русич» охватывала только стадии сборки и испытания. Опыт многих отечественных предприятий, особенно зарубежных фирм, показывает, что наибольший эффект достигается при использовании комплексной системы управления качеством, которая охватывает все стадии жизненного цикла продукции. Это требование как международных стандартов серии 9000, так и наших отечественных, разработанных на базе международных. Знание требований этих стандартов, подготовка специалистов в области управления качеством требует обучения персонала любого уровня. Пророческими стали слова, сказанные нашим гуру качества Т.Ф.Сейфи ещё в середине прошлого столетия: «Мы часто делаем плохую технику не потому, что не хотим делать хорошую, а потому, что не знаем, как её сделать» [3].
38
ВЕСТНИК КГУ, 2007. №4
Список литературы
1. ГОСТ27.002-89 «Надежность в технике. Основные понятия.
Термины и определения».
2. ГОСТ27.410-87 «Надежность в технике. Методы контроля показате-
лей надежности и планы контрольных испытаний на надежность».
3. Лапидус В.А. Всеобщее качество (ТQМ) в российских компаниях:
Гос.ун-т управления; нац.фонд подготовки кадров. - М.: ОАО «Типография «Новости», 2000. - 432 с.
С.Н. Синицын, А.П. Петров
Курганский государственный университет,
г. Курган
ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВОЗДУШНОГО ТРАКТА СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ НА ПЕРЕТОКИ ИЗ ПОДКАПОТНОГО ПРОСТРАНСТВА
При низких скоростях движения автомобиля набегающего потока недостаточно для поддержания теплового режима работы двигателя, поэтому в системе предусмотрена вентиляторная установка, которая обеспечивает дополнительный приток воздуха. В настоящее время большое распространение получила вентиляторная установка с электроприводом и частичным охватом кожухом радиатора (см. рис. 1).
Очевидно, что одним из основных параметров, влияющих на переток, является размер свободной зоны. Для исследования влияния этого параметра был использован кожух вентилятора с изменяемой степенью охвата радиатора.
Рис. 2. Схема перетоков воздуха из подкапотного пространства
1 - радиатор; 2 - кожух вентилятора; 3 - воздушные потоки
Результаты представлены на рис. 3. Видно, что с увеличением степени охвата доля перетоков снижается. При степени охвата 70% она составляет 20% от общего расхода, что достаточно много. Следует выбирать степень охвата в диапазоне 80-85%, когда доля перетоков не превышает 10%.
Рис. 1. Схема вентиляторной установки 1 - кожух вентилятора; 2 - электровентилятор;
3 - свободная зона радиатора
Наличие свободной зоны обуславливает такое явление, как перетоки воздуха из подкапотного пространства в предрадиаторную камеру (см. рис. 2). Перетоки являются негативным явлением, т.к. приводят к ухудшению теплообмена в радиаторе. Это обусловливается тем, что часть воздуха, пройдя через закрытую кожухом зону радиатора, нагревается, возвращается в предрадиаторное пространство через свободную зону радиатора. При этом теплоотдача в свободной зоне понижена, т.к. перепад температур между охлаждающей жидкостью и воздухом меньше, чем в зоне кожуха. Воздух при этом повторно нагревается. Затем он смешивается с воздушным потоком, поступающим через воздухозаборные отверстия, и снова проходит через зону радиатора, закрытую кожухом. Таким образом, часть воздушного потока трижды проходит через радиатор.
Из всего вышесказанного следует, что для более эффективной работы вентиляторной установки необходимо уменьшать величину перетоков. Чтобы этого достигнуть, надо понимать от каких параметров она зависит. При рассмотрении этого вопроса в качестве оценочного параметра можно принять долю расхода воздуха, проходящего через свободную зону радиатора (из-за перетоков), в общем расходе, который обеспечивается вентилятором.
Степень нш I а, %
Рис. 3. График зависимости доли перетоков от степени охвата
Вторым фактором, влияющим на перетоки, является аэродинамическое сопротивление радиатора, а именно сопротивление его свободной зоны. Для исследования влияния этого фактора были проведены эксперименты с тремя типами радиаторов, различающимися своим сопротивлением. При этом использовались кожухи вентилятора с одинаковой степенью охвата 72%. Для радиатора с минимальным сопротивлением доля перетоков составила 33%, для радиатора со средним значением сопротивления - 18%, а для радиатора с наибольшим сопротивлением - 4,7%. Это обусловлено тем, что при увеличении сопротивления радиатора воздуху становится проще проходить через воздухозаборные отверстия, чем через свободную зону, и доля перетоков снижается. Отсюда следует, что с точки зрения эффективности работы вентиляторной установки следует избегать радиаторов с малой плотностью сердцевины, т.к. эти радиаторы обладают минимальным аэродинамическим сопротивлением и доля перетоков в них значительно выше.
Еще одним параметром, который влияет на перетоки, является сопротивление предрадиаторной камеры и
СЕРИЯ «ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ», ВЫПУСК 3
39
