Библиографическое описание:

Виноградов О. В., Кирсанов Е. А. Обеспечение и подтверждение надежности модульных транспортных средств // Молодой ученый. — 2016. — №12. — С. 230-232.



В статье рассмотрены вопросы, связанные с обеспечением надежности транспортных средств модульной конструкции, ее задачами. Выявлены проблемы в данной области и найдены условия для достижения достаточной надежности модульных транспортных средств.

Ключевые слова: транспорт, модуль, испытания, надежность, ремонтопригодность

Автомобилестроение использует понятие «модуль» со следующим значением: модуль — система механизмов, обладающая заданными входными и выходными параметрами, способная дополнять или изменять функции основного механизма. Применение модульности в производстве автомобилей дает производителям несколько преимуществ: возможность создания широкой гаммы модификаций на базе одной проработанной модульной платформы, унификация конструкции разных моделей, соответственно сокращение номенклатуры деталей и затрат на них, возможность резко ускорить разработку и выпуск новых модификаций на базе старой конструкции, необходимость модернизации возникает тогда, когда автомобиль уже «морально устарел» и т. д. Однако массовое производство автомобилей на модульных платформах, которое разовьется полностью в ближайшие десять лет (на него шаг за шагом уже начал переходить «Nissan»), таит в себе и определенные опасности. Так, в случае технического сбоя в производстве какого-то узла придется отзывать на гарантийный ремонт все модели, использующие данную версию модульной платформы, а их могут быть сотни тысяч и даже миллионы автомобилей [7].

В связи с вышесказанным встает вопрос о том, насколько могут быть надежны модульные транспортные средства и каким образом это можно подтвердить, поскольку не вполне ясно, как повлияет модульная сборка на стоимость владения, насколько модули ремонтопригодны — не придется ли каждый раз менять не узел, но модуль.

Вопросами надежности автомобилестроение обеспокоено с момента создания автомобиля, поэтому вначале проясним, что же мы закладываем в понятие «надежность». Итак, надежность — это свойство объекта выполнять заданные функции, сохраняя значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, в течении требуемого промежутка времени или требуемой наработки [1, 8]. Количественно надежность оценивается показателями безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости [2]. Безотказность — свойства объекта непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени или некоторой наработки. Долговечность — свойства объекта сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта. Ремонтопригодность — свойства объекта, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения его отказов, повреждений и устранению их последствий путем проведения ремонтов и технического обслуживания [3]. Технический уровень любого транспортного средства оценивают конструктивными, производственными (технологическими) и эксплуатационными показателями. К эксплуатационным показателям, характеризующим техническое состояние транспортных средств, относятся в первую очередь надежность и контролепригодность [4]. Надежность транспортного средства закладывается при ее проектировании, обеспечивается при изготовлении и проявляется в процессе эксплуатации. Таким образом, мы видим, что надежность закладывается в автомобиль конструктивно, при расчетах. При проектировании традиционных автомобилей конструкторам заранее известны цели и задачи будущего автомобиля, и главное — принцип компоновки и будущие модификации. Закладывать в конструкцию рассчитанный ресурс автомобиля приходится, зная наверняка, какие узлы и агрегаты, с какими характеристиками будут работать в связке. И это несколько упрощает ситуацию, поскольку круг модификаций заранее определен и ограничен. Разработчикам останется только подтвердить заявленные цифры ресурса различными испытаниями полнокомплектного автомобиля.

Перед конструкторами модулей для будущего автомобиля стоит более трудная задача. Вначале необходимо определить предельно допустимые значения нагрузок и рабочих характеристик модуля при работе в предполагаемых условиях. Предстоит учесть всевозможные сферы использования данного модуля в составе транспортного средства и заложить необходимы показатели в конструкцию. После проектирования, как и в случае с традиционными транспортными средствами, необходимо подтвердить надежность данного модуля. Существует два способа подтверждения надежности: расчетный и практический — испытания.

Применяются три основных метода проведения испытаний на надежность [5]: 1) в автомобильных хозяйствах с перевозкой реальных грузов (эксплуатационные испытания); 2) в испытательных организациях с проведением пробеговой части испытаний на дорогах общего пользования при загрузке автомобилей балластом (ресурсные испытания); 3) в условиях испытательного полигона с пробегами по специальным дорогам различных типов при загрузке автомобилей балластом (полигонные ресурсные испытания). В первом случае условия испытаний очень близки к условиям обычной эксплуатации. Недостатком обычно является невысокий суточный пробег и соответственно длительные сроки испытаний. Во втором случае существенно сокращаются сроки испытаний, однако при этом не учитываются многие факторы, влияющие на работу автомобиля, его агрегатов и систем, в данном случае готовых модулей, в реальной эксплуатации. При проведении испытаний на автомобильном полигоне используются специальные дороги и сооружения. Создаваемые при этом более тяжелые (форсированные) режимы работы автомобиля позволяют в несколько раз сократить пробег, а, следовательно, сроки и стоимость испытаний [6]. Однако вследствие специфичности условий этих испытаний необходимо знать переходные коэффициенты для приведения полученных результатов испытаний к условиям реальной эксплуатации на дорогах общего пользования. К форсированным или ускоренным полигонным испытаниям предъявляется одно важнейшее требование — получаемые отказы и неисправности должны быть типичными, т. е. аналогичными встречающимся в эксплуатации. Ситуация усложняется тем, что при проектировании модульного ТС необходимо подтвердить надежность не просто автомобиля целиком, а каждого модуля, с учетом его применимости в других моделях. Это и есть одна из главных проблем, поскольку, как уже отмечалось выше, применение модуля ограничится не одной моделью, а возможно целым рядом модификаций для различных целей и задач.

В итоге удастся получить проработанные модули транспортного средства для применения в готовых автомобилях, тем самым конструкторы получат больше свободы при создании или обновлении модельного ряда, а взаимозаменяемость модулей благоприятно отразится на ремонтопригодности автомобилей, а, следовательно, и надежности.

Литература:

  1. Дидманидзе О. Н. Ресурсосбережение на автомобильном транспорте и в сельскохозяйственном производстве. / В сб.: Научные проблемы автомобильного транспорта: материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию ФГОУ ВПО МГАУ, 2010. — С. 5–8.
  2. Дидманидзе О. Н., Асадов Д. Г., Карев А, М., Егоров Р. Н., Журилин А. Н. Транспортные и транспортно-технологические процессы. — М.: ООО «УМЦ «Триада», 2016. — 163 с.
  3. Дидманидзе О. Н., Рыбаков К. В., Митягин Г. Е. и др. Автотранспортные и тракторные перевозки: учебник — М.: УМЦ «Триада», 2005. — 552 с.
  4. Карев А. М., Пуляев Н. Н., Егоров Р. Н., Журилин А. Н. Автотранспортные процессы и системы. — М.: ООО «УМЦ «Триада», 2016. — 94 с.
  5. Куров Б. А., Лаптев С. А., Балабин И. В. Испытания автомобилей. — М.: Машиностроение, 1976. — 208 с.
  6. Лаптев С. А. Комплексная система испытаний автомобилей: Формирование, развитие, стандартизация. — М.: Издательство стандартов, 1991. — 172 с.
  7. Материалы с сайта www.modulcar.h1.ru.
  8. Дидманидзе О. Н., Варнаков Д. В. Повышение параметрической надежности автомобильных двигателей // Ремонт, восстановление, модернизация. — 2007. — № 5. — С. 2–7.
Основные термины (генерируются автоматически): транспортного средства, транспортных средств, надежности модульных транспортных, загрузке автомобилей балластом, модульных транспортных средств, дорогах общего пользования, свойства объекта, будущего автомобиля, сроки испытаний, подтверждение надежности модульных, достаточной надежности модульных, надежности транспортных средств, система испытаний автомобилей, реальной эксплуатации, модульной платформы, случае условия испытаний, Вопросами надежности автомобилестроение, Егоров Р, ресурсные испытания, способа подтверждения надежности.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос