Оценка надежности сложной технической системы на примере амортизатора подвески
Определение порядка проведения триботехнического анализа технического состояния элементов машины. Описание технических характеристик стандартного амортизатора подвески автомобиля. Показатели условий работы и режимов взаимодействия деталей амортизатора.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 29.03.2019 |
| Размер файла | 47,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
6
Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова
Белгород, Россия
ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ СЛОЖНОЙ ТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ НА ПРИМЕРЕ АМОРТИЗАТОРА ПОДВЕСКИ
Савлук А.И.
Анализ любой технической системы с позиции триботехники позволяет выявить совокупность факторов, определяющих процесс изменения технического состояния элементов машины, а также наметить основные направления исследований по обеспечению надежности. Результаты оценки надежности системы позволяют разработать комплекс мероприятий по обеспечению долговечности деталей и сопряжений на стадиях конструирования, производства и эксплуатации; подобрать материалы, обеспечивающие заданную долговечность деталей и сопряжений, а также периодичность проведения воздействий в эксплуатации, направленных на поддержание работоспособности узла [3].
В качестве анализируемой системы выбран стандартный амортизатор передней подвески легкового автомобиля. Температура жидкости внутри амортизатора составляет 160?С, скорость ее движения составляет 20-30м/с, давление - от 0,1 МПа до 1 МПа [1]. За основные элементы амортизатора принимаем: цилиндр, поршень, шток, направляющая втулка штока, сальник, донный клапан, верхнее и нижнее крепления Технические характеристики для анализируемого амортизатора представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Технические характеристики рассматриваемого амортизатора
|
Наименование |
Ед. изм. |
Значение |
|
|
Ход штока |
мм |
229 |
|
|
Длина в сжатом состоянии |
мм |
364,5 |
|
|
Длина по присоединительным размерам (шток вытянут) |
мм |
593,5 |
|
|
Скорость поршня при номинальном усилии амортизатора |
м/с |
0,31 |
|
|
Ход сжатия |
Н |
247 |
|
|
Ход отбоя |
Н |
565 |
|
|
Масса |
кг |
2,2 |
Далее выполним построение структурной схемы, которая показывает взаимодействие составляющих элементов амортизатора (Рис.1)
Рис. 1. Схема функциональных блоков амортизатора
Из полученной схемы выбираем соединение штока с поршнем, целостность которого в данной конструкции обеспечивает резьбовое соединение.
При оценке факторов, которые определяют долговечность сложной системы, нужно учитывать характер взаимодействия всех ее элементов в процессе функционирования. В описание механической системы для этого должны входить результаты анализа ее структуры (блок I) с обозначением параметров режимов работы каждого структурного элемента. Данные представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Блок I - Исходные значения структуры
|
Характеристика |
Соединение |
||
|
Шток |
Поршень |
||
|
Материал |
Сталь 40 ГОСТ 1050-88 |
Сталь 40 ГОСТ 1050-88 |
|
|
Геометрические параметры |
?10,5 |
?44 |
|
|
Условия посадки |
- |
0,020 |
|
|
Модуль упругости |
590 МПа |
590МПа |
|
|
Твердость поверхности |
НВ578 |
НВ578 |
|
|
Высота микронеровности |
Ra1 |
Ra1 |
Следующим этапом трибоанализа является оценка влияния изменения состояния и связанного с этим изменением режимов работы каждого из элементов на условия работы и долговечность остальных элементов системы (Таблица 3).
Таблица 3 - Блок II - Показатели, определяющие условия работы и режим взаимодействия деталей
|
Характеристика |
Соединение «шток-поршень» |
|
|
Нагрузка |
Давление 0,1 МПа |
|
|
Температура окружающей среды |
Нагревает до 160 °С и выше |
|
|
Температура трения |
Соответствует температуре амортизационной жидкости |
|
|
Скорость перемещения |
Жидкость перетекает со скоростью 20-30 м/с, скорость поршня 0,31 м/с |
На заключительном этапе устанавливают зависимости показателей долговечности и функционирования всей системы (блок III) от изменения технического состояния и режимов работы отдельных элементов. Используя эти зависимости, можно решить две важнейшие задачи машиностроения: определение предельного состояния элементов машины и прогнозирование изменения технического состояния машины и ее ресурса [2].
Блок I позволяет выполнить анализ структуры системы по параметрам режимов работы каждого структурного элемента.
Блок II позволяет оценить влияние изменения состояния и связанного с этим изменением режимов работы каждого из элементов на условия работы и долговечность всех элементов системы в целом.
Таблица 4 - Блок III - Показатели, характеризующие изменение состояния элементов системы в процессе работы
|
Характеристика |
Соединение |
||
|
Шток |
Поршень |
||
|
Вероятность безотказной работы |
0,8 |
0,9 |
Блок III устанавливает зависимость показателей долговечности и функционирования всей системы от изменения технического состояния и режимов работы отдельных элементов.
Приведенная схема трибоанализа системы является основой для разработки систем диагностирования технического состояния амортизатора, разработки мероприятий по обеспечению работоспособности комплектующих элементов и узла в целом.
В результате установлены признаки предельного состояния элементов амортизатора, приводящие к отказу. К процессам, предшествующим появлению отказов, протекающим в местах соединения деталей, следует отнести изнашивание, усталость материала. Следует отметить, что происходящие изменения, вызываемые в материале воздействующими факторами, являются необратимыми. По характеру изменения во времени воздействия можно считать постоянными, и допускается предположить, что они закономерно изменяются.
Амортизатор подвержен активной эксплуатации в непрерывном режиме в сложных условиях: высокая температура и большое давление. Причинами отказов могут быть дефекты, допущенные при:
• конструировании (в блоке I это неправильные выбор материала, расчет размеров деталей их посадки, выбор твердости поверхности и класса шероховатости);
• производстве (блок I - нарушение требований изготовления, вызывающих отклонения от конструктивно заложенных значений);
• нарушение правил и норм эксплуатации (блок II и III);
Износ в соединении вызывает плохое перетекание жидкости через клапаны и как следствие вызывает плохое демпфирование. Изменяется нагрузка на элементы и возникает вероятность разрушения.
Таким образом, рассматриваемое соединение с точки зрения снижения последствий отказа относится к группе II уровня сложности. Соединение «Шток-поршень» конструктивно выполнен таким образом, что при визуальной диагностике невозможно определить степень износа. Определение износа требует стендовой диагностики, а ремонт полной разборки амортизатора.
деталь подвеска амортизатор автомобиль
Список использованных источников:
1.Добромиров В.Н., Острецов А.В. Конструкции амортизаторов: Учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности «Авто-мобиле- и тракторостроение». - М: МГТУ «МАМИ», 2007. - 47 с.
2.Зорин В.А. Надежность машин: Учебник для вузов / В.А. Зорин. В.С.
Бочаров. - Орел: ОрелГТУ, 2003. - 548 с.
3.Зорин В.А. Основы работоспособности технических систем : учеб-ник для студ. высш. учеб. заведений / В.А. Зорин. -- М.: Издательский центр «Академия», 2009. -- 208 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Назначение и конструкция моторно-осевого подшипника и подвески тягового электродвигателя. Неисправности, причины их возникновения и способы предупреждения. Периодичность и сроки ремонта и контроля технического состояния деталей колесно-моторного блока.
курсовая работа [1021,0 K], добавлен 21.02.2012Подробное создание двух сборок: амортизатор и редуктор цилиндрический одноступенчатый. Эскиз буфера, втулок, крышек. Выбор стандартных деталей. Описание конструкции домкрата. Проектирование вала-шестерни и ведомого колеса. Редуктор в разрезе, его сборка.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 04.02.2014Обзор типов рессорных подвесок полуприцепов. Оценка эксплуатационной и ремонтной технологичности опоры. Стадии проектирования рессорной балансирной подвески. Расчет рессор подвески, резьбы стремянки и оси балансира. Определение параметров узлов и деталей.
курсовая работа [576,9 K], добавлен 15.02.2016Прочность как способность материала сопротивляться разрушающему воздействию внешних сил. Рассмотрение особенностей выбора материалов и режимов термообработки от условий работы деталей машин и элементов конструкций. Анализ режимов термической обработки.
реферат [482,2 K], добавлен 20.03.2014Технические требования к дефекации детали. Выбор оборудования и технологической оснастки. Технологические схемы устранения дефектов. Выбор режимов обработки. Назначение и принцип действия приспособления. Технологический маршрут восстановления детали.
курсовая работа [153,8 K], добавлен 15.12.2016Методология анализа и оценки техногенного риска, математические формулировки, используемые при оценке основных свойств и параметров надежности технических объектов, элементы физики отказов, структурные схемы надежности технических систем и их расчет.
курсовая работа [130,7 K], добавлен 15.02.2017Показатели надежности систем. Классификация отказов комплекса технических средств. Вероятность восстановления их работоспособного состояния. Анализ условий работы автоматических систем. Методы повышения их надежности при проектировании и эксплуатации.
реферат [155,0 K], добавлен 02.04.2015Анализ изменения вероятности безотказной работы системы от времени наработки. Понятие процентной наработки технической системы, особенности обеспечения ее увеличения за счет повышения надежности элементов и структурного резервирования элементов системы.
контрольная работа [558,6 K], добавлен 16.04.2010Основные количественные показатели надежности технических систем. Методы повышения надежности. Расчет структурной схемы надёжности системы. Расчет для системы с увеличенной надежностью элементов. Расчет для системы со структурным резервированием.
курсовая работа [129,7 K], добавлен 01.12.2014Краткое описание конструкции двигателя. Нормирование уровня надежности лопатки турбины. Определение среднего времени безотказной работы. Расчет надежности турбины при повторно-статических нагружениях и надежности деталей с учетом длительной прочности.
курсовая работа [576,7 K], добавлен 18.03.2012Компоновка и конструкция мотор-колес. Расчет основных параметров редуктора. Определение размеров зубчатых колес. Расчет шлицевого соединения. Подбор основных параметров амортизатора. Обоснование разработанного технологического процесса сборки установки.
дипломная работа [5,4 M], добавлен 26.02.2012Закономерности распределения отказов технических устройств, причины и модели их возникновения. Связь надежности со всеми этапами "жизненного цикла" технической системы; основные показатели; расчет и построение структурной схемы надёжности системы.
курсовая работа [538,5 K], добавлен 05.03.2013Описание принципа действия электрических мясорубок, их производственное применение. Определение назначения узлов, деталей и технических элементов мясорубки М2 764. Проведение расчетов производительность и мощность электродвигателя привода мясорубки.
курсовая работа [4,4 M], добавлен 14.05.2019Структурная схема надежности технической системы. График изменения вероятности безотказной работы системы от времени наработки до уровня 0,1-0,2. 2. Определение Y-процентной наработки технической системы.
практическая работа [218,7 K], добавлен 05.05.2009Разработка алгоритма статистического моделирования. Вычисление характеристик выборки. Формирование статистического ряда и графическое представление данных. Подбор подходящего закона распределения вероятностей. Определение характеристик надежности системы.
курсовая работа [322,5 K], добавлен 19.08.2014Описание технических характеристик и устройства машины КХ-022, предназначенной для чистки одежды различной степени загрязненности и производственной одежды доэмульсионным способом и хлорорганическими растворителями. Технологические схемы химчистки.
доклад [34,2 K], добавлен 06.12.2010Математическая модель технологического процесса работы машины непрерывного литья заготовок. Методика определения динамических характеристик и передаточных коэффициентов элементов системы. Анализ и оценка устойчивости системы автоматического регулирования.
курсовая работа [57,0 K], добавлен 10.03.2010Краткая характеристика предприятия, его организационная структура и история развития. Обзор технологического процесса и выявление недостатков. Описание и анализ существующей системы управления. Анализ технических средств автоматизации, его эффективность.
отчет по практике [1,4 M], добавлен 02.06.2015Характеристика критериев надежности газоперекачивающих агрегатов с газотурбинным приводом. Классификация отказов оборудования, диагностика деталей, омываемых маслом. Изучение методов исследования текущего технического состояния ГПА в период эксплуатации.
диссертация [2,3 M], добавлен 10.06.2012Методологические основы создания машин. Анализ конструкций и технических характеристик отечественных бульдозеров, область их применения. Выводы по результатам патентного исследования. Описание сущности технического решения по усовершенствованию машины.
контрольная работа [1,7 M], добавлен 15.02.2014
