Учебное пособие Допущено Министерством образования и науки Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальностям
Download 1.72 Mb. Pdf ko'rish
|
eK9Hc76oBMFRHH2XRxz3Ye57XUiGiCOe37Q3DqPx
|
3.4. Ускоренные испытания
Для сокращения сроков освоения новых моделей автомобилей и эко- номии средств, идущих на испытания, огромное значение приобретает проблема ускорения испытаний на надежность. Длительность испытаний изделий определяется отрезком времени от начала постановки их на место проведения до момента, когда полученная информация становится достаточной для выполнения целей и задач, наме- ченных программой. Наибольшую длительность, как уже отмечалось, имеют эксплуатационные испытания, по сравнению с которыми и рас- сматриваются различные виды ускорения. Для автотранспортной техники ближайшими по содержанию, объему и качеству информации к испытаниям в условиях эксплуатации, но суще- ственно ускоренными являются полигонные испытания. 71 Еще большее сокращение длительности достигается при стендовых испытаниях, но преимущественно по отдельным агрегатам, узлам, деталям. Эффективность этих испытаний проявляется на этапе доводки конструк- ции. Основные факторы ускорения стендовых испытаний – непрерывность процесса нагружения, одновременное испытание возможно большего чис- ла изделий, сокращение простоев и т.д. Кроме этого ускорение испытаний может быть достигнуто за счет повышения точности измерения выходных параметров. При износных от- казах, например, не всегда в процессе испытаний необходимо доводить из- нос детали до предельного состояния. Часто достаточно знать скорость процесса изнашивания, если дальнейшее его протекание во времени опре- деляется известными закономерностями. Такие методы, как метод радиоактивных изотопов, измерения изно- сов с помощью лазерной техники, применение высокочувствительных дат- чиков позволяют оценить с достаточной степенью точности скорость про- цесса при незначительных изменениях исходных параметров изделия. Дальнейшее ускорение получения информации о надежности авто- мобилей потребовало разработки различных методов форсированных ис- пытаний, основанных на интенсификации процессов, вызывающих отказы или повреждения за счет более высоких скоростей, нагрузок, температур и других элементов режима работы изделия. Для автотранспортных средств разработаны такие методы форсирования испытаний, как переменное ме- ханическое нагружение, коррозионная среда и абразивное воздействие в зонах трения. Форсирование механических нагрузок на детали и узлы, подвер- женные усталостному разрушению, – это повышение их абсолютных зна- чений и частоты воздействий. Горьковский автомобильный завод при до- работке главной передачи проводит форсирование испытаний методом резких троганий с места на первой передаче и передаче заднего хода. Главная передача выдерживает до разрушения 1,5 – 3 тыс. циклов. В НАМИ при ресурсных испытаниях сцеплений используется сле- дующая методика. Автопоезд с полной нагрузкой устанавливается на подъеме 8 %, затем 10 раз трогается с места на второй передаче с интерва- лом 30 с. В течение 15 мин сцепление охлаждается, и цикл повторяется. За 6 циклов (60 троганий с места) накладки сцеплений достигают предельно- го состояния. 72 При форсировании коррозионных процессов испытания проводятся в коррозионных камерах по специальной методике, предусматривающей следующие этапы: – подготовка кузова (проверка качества и толщины лакокрасочного покрытия, искусственное нанесение очагов коррозии); – проведение ежедневных циклов испытаний, состоящих из выдержки автомобиля в камере в течение 6 ч, проезда через ванну, заполненную 5%- ным солевым раствором на глубину 100 мм, проезда по пыльным дорогам. Такие испытания позволяют в короткие сроки оценить эффектив- ность конструкторских и технологических мероприятий по защите автомо- билей от воздействия коррозии и разработать методы по повышению кор- розионной стойкости кузовов. На рис. 3.6 показан характерный пример ре- зультатов наблюдений за развитием коррозионного повреждения по шири- не каверны при испытаниях по приведенной методике. Как видно из графика, распространение коррози- онного повреждения в зави- симости от количества цик- лов испытаний носит такой же линейный характер, как и в условиях реальной экс- плуатации в зависимости от времени. Абразивное воздейст- вие на трущиеся поверхно- сти деталей применяют для существенного сокращения длительности ресурсных ис- пытаний. Абразивные час- тицы попадают на трущиеся поверхности в основном с воздухом в виде частиц пыли. Запыленность воздуха является также одной из основных причин загрязнения топлива и масла. Среди различных видов изнашивания превалирующее значение для автомобильных конструкций имеет абразивное, причем абразивная состав- ляющая в общем эксплуатационном износе, например деталей двигателя, для условий средней полосы России достигает 80 %. Абразивные форсированные испытания автомобилей проводятся в сооружениях с искусственной пылевой средой – пылевой камере. Про- должительность таких испытаний определяется параметрами и характери- 10 20 30 S, мм 12 8 4 Р 3 6 Р д й 40 N Рис. 3.6. Распространение подпленочной коррозии в каверне на передних дверях легкового автомобиля: N – число циклов испытаний; S – ширина распространения, мм 73 стиками искусственной среды (характеристиками пыли), скоростью воз- душно-пылевого потока и величиной запыленности воздуха. Наиболее подвержен абразивному изнашиванию при работе автомоби- ля в запыленной среде двигатель. Интенсивность или скорость его абразив- ного повреждения определяется износом цилиндров по наработке. Норма- тивно-технической документацией на различные модели двигателей уста- навливаются предельный износ гильз цилиндров и соответствующий пробег для первой категории условий эксплуатации. Для ряда двигателей отечест- венного производства результаты испытаний представлены в табл. 3.2. Таблица 3.2 Показатель Модель двигателя Нормативный ресурс двигателя, тыс. км Предельный износ цилиндров, мкм Интенсивность форсированного изнашивания цилиндров, мкм/1000 км Суммарная продолжительность испытаний за ресурсный пробег, ч ВАЗ-2121 ЗМЗ-24 ЗМЗ-53 ЗИЛ-130 ЯМЗ-236 КамАЗ-740 100 200 200 200 300 300 150 300 300 350 350 350 1,58 0,76 0,49 – 1,75 0,78 48 22,6 39,1 – 13,4 17,7 Форсированные испытания автомобилей существенно сокращают длительность получения информации о надежности даже по сравнению с полигонными (см. табл. 3.1). Следует, однако, отметить, что предельные значения параметров форсирования должны выбираться из условия сохра- нения физической сущности процесса, из-за которого автомобиль теряет свою работоспособность, т.е. чтобы вид и характер разрушения при работе на повышенных режимах был идентичен виду и характеру разрушения при нормальных условиях эксплуатации. Эффективность того или иного метода сокращения длительности ис- пытаний характеризуется коэффициентом ускорения , Т Т К у э у = где Т э , Т у – продолжительность эксплуатационных и ускоренных испыта- ний соответственно. |
