4. Закономерности изменения
ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ
4.1. Виды закономерностей
Процессы в природе и технике (в том числе и при технической эксплуатации) могут быть двух видов: процессы, характеризуемые функциональными зависимостями, и случайные (вероятностные, стохастические) процессы.
Для функциональных процессов характерна жесткая связь между функцией (зависимой переменной величиной) и аргументом (независимой переменной величиной), когда определенному значению аргумента (аргументов) соответствует определенное значение функции. Например, зависимость пройденного пути от скорости и времени движения.
Случайные процессы происходят под влиянием многих переменных факторов, значение которых часто неизвестно. Поэтому результаты вероятностного процесса могут принимать различные количественные значения (т.е. наблюдается рассеивание, или вариация) и называются случайными величинами (СВ).
Случайные процессы могут быть описаны пучком кривых Yi(t), характеризующих изменение технического состояния конкретных изделий 1, 2, 3,..., i,..., п (рис. 4.1) от их наработки t. Иными словами, случайный процесс Y(t) может быть описан функцией, которая при каждом новом значении аргумента характеризуется набором нескольких случайных величин. Конкретные значения случайной функции при фиксированном значении аргумента t называются реализацией случайной величины.
Рис. 4.1. Схема формирования случайного процесса: I – сечение случайного процесса, Y1-Yп – случайные величины – реализация случайного процесса Y(t) при t = t1
При эксплуатации в основном приходится иметь дело со случайными процессами и величинами.
4.2. Закономерности изменения технического состояния
автомобиля по его наработке (закономерности ТЭА
первого вида)
У значительной части узлов и деталей процесс изменения технического состояния в зависимости от времени или пробега автомобиля носит плавный, монотонный характер, приводящий к возникновению так называемых постепенных отказов. При этом характер зависимости может быть различным (рис. 4.2). В случае постепенных отказов изменение параметра технического состояния конкретного изделия или среднего значения для группы изделий аналитически достаточно хорошо может быть описано двумя видами функций:
целой рациональной функцией n-го порядка
; (4.1)
и степенной функцией
, (4.2)
где ao – начальное значение параметра технического состояния, l – наработка, а1,а2,...,аn, b – коэффициенты, определяющие характер и степень зависимости у от l.
В практических вычислениях по формуле (4.1), как правило, достаточно использовать члены до третьего - четвертого порядков. Таким образом, зная функцию у=φ(l) и предельное YП или предельно допустимое YПД значение параметра технического состояния, можно аналитически определить из уравнения l =f(у) ресурс изделия или периодичность его обслуживания (табл. 4.1).
Рис. 4.2. Возможные формы зависимости параметра технического состояния Y от наработки l: YH, YП - начальное и предельное значения параметра
Таблица 4.1 - Характерные значения интенсивностей изменения
параметров технического состояния механизмов грузовых автомобилей
Наименование параметра технического состояния механизма |
Единица измерения |
Численное значение |
Свободный ход педали сцепления |
мм/1000 км |
(4 - 6)·10-1 |
Свободный ход педали тормоза |
мм/1000 км |
(6 - 9)·10-1 |
Зазор между тормозными накладками и барабанами передних колес |
мм/1000 км |
(6 - 9)·10-1 |
Зазор между тормозными накладками и барабанами задних колес |
мм/1000 км |
(4 - 6)·10-1 |
Схождение передних колес |
мм/1000 км |
(1 - 3)·10-1 |
Прогиб ремня ременной передачи |
мм/1000 км |
(3 - 6)·10-1 |
Суммарный угловой люфт карданной передачи |
град/1000 км |
(1 - 3)·10-2 |
Суммарный угловой люфт главной передачи заднего моста |
град/1000 км |
(2 - 3)·10-1 |
Достаточно часто закономерности изменения параметров (например, зазора между накладками и тормозными барабанами, свободного хода педали сцепления и др.) описываются линейными уравнениями вида
, (4.3)
где a1 - интенсивность изменения параметра технического состояния, зависящая от конструкции и условий эксплуатации изделий.
Закономерности первого вида характеризуют тенденцию изменения параметров технического состояния (математическое ожидание случайного процесса), а также позволяют определить средние наработки до момента достижения предельного или заданного состояния.