Анализ технической системы надежности на примере масляного насоса

Размещено на http://allbest.ru

Белгородский государственный технологический университет

им. В.Г. Шухова

(Belgorod State Technological University VG Shukhov)

Анализ технической системы надежности на примере масляного насоса

(Technical analysis of reliability on the example of oil pump)

Аспирант Семыкина А.С.,

магистрант Федоров А.С.,

к.т.н. доц. Загородний Н.А.

Белгород, Россия

(Belgorod, Russia)

Надежностью называют свойство объекта (машины в целом или отдельной сборочной единицы) сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования. Надежность представляет собой совокупность свойств: безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости [1].

Для обеспечения подачи смазочного материала к сопрягаемым поверхностям используется масляный насос. Так как некоторая часть деталей двигателя смазывается принудительно масляный насос обеспечивает подачу масла под давлением в масляные каналы и магистрали, а затем к узлам и механизмам двигателя.

Масляные насосы классифицируются на шестеренчатые и роторные. Насосы шестеренчатого типа в свою очередь делятся на насосы с внутренним и наружным зацеплением.

Анализ технической системы надежности позволяет выявить факторы, которые определяют изменение технического состояния, ресурс масляного шестеренчатого насоса, долговечность и его работоспособность, определяют причины и виды повреждений, а также следствие этих повреждений.

Оценка факторов, изучение методов исследований, обработка результатов позволяет наметить основные направления по обеспечению надежности:

1. Подбор соответствующего материала, выдерживающего нагрузки;

2. Обоснование методов и процессов, технологических операций изготовления деталей;

3. Периодичность сервисного обслуживания и управляющих воздействий при эксплуатации;

4. Определение условий эксплуатации, поддерживающих работоспособность элемента;

5. Определение максимального нагрузочного режима;

6. Выявление факторов, превышающих предельное состояние деталей и др.

Иерархическая структура масляного насоса как часть системы указана в таблице.

Таблица - Иерархическая структура масляного насоса

Легковой автомобиль относится к IV уровню сложности.

На IV уровне сложности для легкового автомобиля стадия конструирования рассматривает показатели надежности.

Стадия производства рассматривает применение технологической оснастки, оборудования и инструмента, применение технологических процессов, последовательность операций.

На стадии эксплуатации рассматривают виды и периодичность управляющих воздействий с учетом условий эксплуатации.

К III уровню сложности относится элемент смазочной системы - масляный насос.

Стадия конструирования рассматривает основы проектирования масляного насоса, расчет показателей надежности.

Стадия производства обеспечивает точную сборку компонентов масляного насоса, соблюдение промышленной чистоты.

Стадия эксплуатации выявляет потребность в замене изношенных деталей масляного насоса, замены масляного насоса в сборе, а также помогает выявить оптимальную периодичность сервисных воздействий.

Ко II уровню сложности относится сопряжение «вал-шпонка-шестерня». автомобильный масляный насос долговечность

Стадия конструирования предусматривает номинальные размеры шестерен, вала, шпонки (диаметр, длину зубьев, шаг резьбы и т.д.), материал изготовления, обоснование параметров.

Стадия производства рассматривает процесс изготовления, обоснование методов сборки.

Стадия эксплуатации - возможные дефекты, процесс ремонта, замена поврежденных шестерен.

К I уровню сложности относится деталь - шестерня.

Стадия конструирования включает в себя расчет износостойкости и долговечности детали.

Стадия производства рассматривает методы обработки детали.

Стадия эксплуатации - методы восстановления, ресурс.

При анализе факторов, которые определяют долговечность технической системы, на примере, масляного насоса легкового автомобиля следует учитывать характер взаимодействия элементов, представленных в виде функциональных блоков на рисунке. На данном рисунке представлено направление моторного масла по масляным каналам и магистралям, смазывающего детали и узлы. При не поступлении необходимого количества масла к конкретному элементу возникает «масляное голодание», приводящее к возникновению неисправности.

В процессе эксплуатации автомобиля, при высоких нагрузочных режимах на двигатель возможны нарушения смазывания деталей в узлах трения, что приводит к повышенному износу деталей и появлению задиров.

Рисунок - Схема функциональных блоков системы смазки автомобиля

Смазочная система выполняет ряд функций, в первую очередь, смазывание сопрягаемых поверхностей, уменьшает силу трения между поверхностями деталей, способствует частичному охлаждению элементов двигателя, предотвращает появление очагов коррозии, способствует очистке от загрязнений и удалению продуктов износа.

К основным неисправностям масляного насоса можно отнести конструктивные отказы, т.е. повреждения элементов конструкции. В шестеренных насосах наблюдается износ шестерней, стирание зубьев, заклинивание. В роторных насосах повреждения лопастей.

Конструкция масляного насоса сравнительно проста, что обеспечивает долговечность безотказной работы. Неисправность масляного насоса приводит к снижению подачи смазочного материала к элементам ДВС, что вызывает «масляное голодание».

Из-за повышения силы трения, в результате недостаточной смазки поверхностей, может произойти отказы, влияющие на работу двигателя, что влечет за собой дорогостоящий капитальный ремонт.

Вывод

Анализ технической системы надежности на примере масляного насоса позволил определить основные направления, на стадиях проектирования, конструирования и эксплуатации. Позволил выявить основные неисправности масляного насоса.

Снижение давление масла и повышенный расход - это следствие неисправности масляного насоса. При их обнаружении следует провести замену масляного насоса в сборе.

Список используемых источников

1. Зорин В.А. Основы работоспособности технических систем: учебник для студ. высш. учеб. заведений / В.А. Зорин. -- М.: Издательский центр «Академия», 2009. -- 208 с.;

2. Долгополов Б.П. Технология машиностроения, производство и ремонт подъемно-транспортных, строительных и дорожных машин: учебник для студ. высш. учеб заведений / Б.П. Долгополов, [и др.]; под ред. В.А. Зорина. - М.: Издательский центр «Академия», 2010. - 576 с.;

3. Семыкина А.С. Определение возможных неисправностей современных автомобилей в гарантийный период / Семыкина А.С., Загородний Н.А. // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика: Сборник научных трудов по материалам международной заочной научно-практической конференции №4 ч.1 (15-1) (Volume 3, issue 4, part 1) / редкол.: В.М. Бугаков (гл. редактор); ВГЛТУ, Воронеж, 2015. - С. 209213.;

4. Семыкина А.С. Особенности проведения гарантийного ремонта у официального дилера [Электронный ресурс] / Семыкина А.С., Загородний Н.А. // Студенческий научный форум. - 2016. - Режим доступа: http://www.scienceforum.ru.;

Размещено на Allbest.ru