Единичные показатели качества автомобиля

Единичные показатели качества автомобиля

ОБЩИЕ АСПЕКТЫ КАЧЕСТВА МАШИН

1.1. ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА МАШИН

Показатель качества машины — это количественная характеристика одного или нескольких ее свойств, рассматриваемая применительно к определенным условиям создания и эксплуатации данной машины (ГОСТ 15467—79). Для оценки качества машин применяют единичные и комплексные показатели.

Наибольшее применение в машиностроении получили единичные показатели, которые подразделяют на эксплуатационные и производственно-технические [21]. К группе эксплуатационных относятся показатели назначения, надежности, эргономики и эстетики.

Показатели назначения характеризуют степень соответствия машины ее целевому назначению — мощность, производительность, коэффициент полезного действия и т.д.

Одним из важнейших обобщающих свойств машин является надежность.

Надежность — свойство объекта сохранять в течение определенного времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции при заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования. К параметрам, характеризующим способность выполнять требуемые функции, относят кинематические и динамические параметры, параметры прочности, точности функционирования, производительности, скорости и т.п.

Являясь комплексным свойством, надежность в зависимости от назначения объекта и условий его применения может включать безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость или определенные сочетания этих свойств.

Безотказность — свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или наработки.

Показателями безотказности являются вероятность безотказной работы, средняя наработка до отказа, средняя наработка на отказ, интенсивность отказов, гамма-процентная наработка до отказа и др. Показатели безотказности могут вводиться как по отношению ко всем возможным отказам объекта, так и по отношению к какому-либо одному типу отказа.

Долговечность — свойство объекта сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта.

Показателями долговечности являются ресурс, гамма-процентный ресурс, средний срок службы, срок службы до первого капитального ремонта, межремонтный срок службы, срок службы до списания.

Ремонтопригодность — свойство объекта, заключающееся в его способности поддерживать и восстанавливать работоспособное состояние путем технического обслуживания и ремонта.

К показателям ремонтопригодности относят вероятность и среднее время восстановления, удельную и среднюю трудоемкость технического обслуживания и ремонта и др.

Сохраняемость—свойство объекта сохранять в заданных пределах значения параметров, характеризующих способность объекта выполнять требуемые функции в течение и после хранения и (или) транспортирования. Показателями сохраняемости

являются гамма-процентный срок сохраняемости, средний срок сохраняемости и др.

Эргономические показатели характеризуют машину в системе человек—машина и учитывают ее приспособляемость к антропометрическим, биомеханическим, физиологическим и инженерно-психологическим свойствам человека, проявляющимся в производственных процессах.

Соответствие машины требованиям технической эстетики характеризуется следую-, щими показателями:

композиционной целостностью формы (внешняя гармония формы, целостность композиции, соответствие современному стилю, красота цветовых сочетаний);

функциональной целесообразностью формы (соответствие формы изделия и его отдельных элементов конкретному назначению и характеру, использования, приспособленность формы к выполняемой функции и ее информационная выразительность);

качеством наружной поверхности (качество выполнения стыков и соединений, прочность и качество декоративного покрытия), качеством внутренней отделки, качеством надписей и обозначений (графические достоинства, четкость исполнения, соразмерность надписей, указателей, фирменных знаков, символов и т.п.).

Ра сходы на эксплуатацию машины являются единовременными затратами эксплуатационников. Они включают цену машины, а также издержки на ее транспортирование к месту установки, монтаж и наладку.

Затраты на изготовление единицы продукции или стоимость работы, выполняемой с помощью данной машины, являются суммой издержек (заработная плата персонала, занимающегося обслуживанием машины, стоимость электроэнергии, сумма аммортиза-ционных отчислений и другие эксплуатационные расходы), отнесенных к единице продукции или работы.

Прочие экономические показатели используют в зависимости от требований, которые предъявляются к новой машине. Наиболее часто применяют производственную мощность и производительность, которые могут существенно меняться в процессе внедрения машины. Эти показатели применяются дополнительно к сумме капиталовложений эксплуатационников и себестоимости единицы продукции или работы.

Производственно-технологические показатели характеризуют затраты общественного труда на производство единицы продукции (машины, приборы и т.п.) и свидетельствуют о степени соответствия конструкции машины производственно-техническим условиям ее изготовления при заданном масштабе выпуска изделий.

К показателям технологичности относятся трудоемкость, материалоемкость, энергоемкость, блочность (сборность), показатели конструктивной стандартизации и унификации [19].

Трудоемкость определяет количество труда, затрачиваемого на изготовление единицы продукции (или выполнение единицы работы). Необходимо различать следующие разновидности трудоемкости, используемые при обосновании или анализе технологичности конструкций новых изделий: общую, структурную, удельную и относительную.

Общая трудоемкость характеризует суммарные затраты труда на изготовление единицы продукции. С помощью структурной трудоемкости определяют затраты труда по профессиям или по цехам предприятия, например, токарей, литейщиков, сварщиков и т.д. Удельную трудоемкость рассчитывают как отношение общей трудоемкости к одному из показателей назначения машины, например, к массе, к вместимости ковша экскаватора, длине ленточного конвейера и т.д. Относительной трудоемкостью является также отношение трудоемкости проектируемого изделия к принятой для сравнения трудоемкости.

Если, например, общая трудоемкость выпуска машины ранее составляла 1000 ч и это было наилучшим достижением в данной отрасли, а вновь осваиваемая машина с аналогичными показателями имеет проектную (или фактическую) трудоемкость 800 ч, то относительная трудоемкость будет равна 800:1000=0,8.

С помощью материалоемкости определяют количество конструкционных материалов, необходимых для создания и применения изделия с учетом его конструктивных особенностей, проявляемых в сфере производства, эксплуатации и ремонта [19]. Как и трудоемкость, материалоемкость имеет следующие разновидности: общую,

структурную, удельную и относительную. Общая материалоемкость характеризует суммарную затрату материалов на изделие, причем ее находят двумя способами: по общей массе машины (за вычетом массы комплектующих изделий) и по массе материалов, израсходованных на производство, эксплуатацию и ремонт машины, включая все виды отходов и потерь.

Структурная материалоемкость характеризует затраты отдельных видов материалов, удельная — затраты материалов на один из показателей назначения машины, относительная — рассчитывается по отношению к аналогичному показателю, принятому для сравнения.

Энергоемкость характеризует затраты энергии на единицу продукции, выраженные в киловатт-часах, килограммах пара или в других единицах. Показатели энергоемкости также имеют разновидности, как трудоемкость и материалоемкость. Однако они используются значительно реже — только при обосновании и анализе технологичности в энергоемких производствах.

Блочность (сборность) изделия характеризует трудоемкость ее монтажа. Коэффициент блочности

k=Nc6.c/Nc6.o = l — Мсб.н/Мсб.о, (1.1)

где Мсб.с и Мсб.н—число соответственно унифицированных и неунифицированных составных частей изделия, Мсб.о= Мсб.с-|-Мсб.н; Nc6-° —общее число составных частей изделия.

Сначала определяют Мсб.с — число унифицированных составных частей, записанных в разделах спецификации «Комплексы», «Сборочные единицы», «Стандартные изделия», «Комплекты». Затем устанавливают Мсб.н по данным разделов «Детали», «Стандартные изделия» и др. Коэффициент блочности машин также можно определить по массе или стоимости ее элементов.

Показатели стандартизации и унификации позволяют определить степень конструктивного единообразия проектируемой или изготовляемой машины, прибора или другого изделия; они свидетельствуют об усилиях или достижениях конструктора в применении минимально необходимого количества типоразмеров составных частей изделия (деталей, комплексов, комплектов и т.д.) в целях повышения эффективности производства.

К числу важнейших показателей стандартизации и унификации относятся коэффициенты применяемости, повторяемости, насыщенности изделия, а также унификации группы изделий.

где п — общее число типоразмеров составных частей изделия; по — число оригинальных типоразмеров.

К оригинальным относятся составные части, спроектированные или разработанные впервые для данного изделия.

Коэффициент повторяемости Кп характеризует среднее число составных частей, приходящееся на один типоразмер, и определяется по формуле Kn = N/n, где N — общее число составных частей, входящих в данное изделие.

Коэффициент, насыщенности изделия повторяющимися составными частями Кн вычисляется по формуле

Коэффициент унификации группы изделий Ку.г определяется следующим образом:

При отсутствии данных о цене или себестоимости изделий коэффициент унификации можно определить по одной из следующих упрощенных формул:

При определении всех рассмотренных показателей стандартизации и унификации необходимо выбрать степень детализации этих расчетов, которые могут выполняться для деталей или сборочных единиц. При этом расчеты не следует проводить для простых деталей (болты, винты, шурупы, шпильки, шплинты и другие крепежные детали, шпонки, муфты, накидные гайки, прокладки и т.п.).

Метод определения единичных показателей качества машины зависит от ее конструктивных и технологических особенностей. В машиностроении применяют описанные ниже методы определения показателей.

Измерительный метод осуществляется на основе технических средств измерений. Базируется на информации, получаемой с использованием средств измерений и контроля. С помощью измерительного метода определяют значения таких показателей качества, как масса изделия, сила тока, скорость автомобиля, частота вращения двигателя и др.

Регистрационный метод осуществляется на основе наблюдения и подсчета числа определенных событий, предметов или затрат, например, подсчета отказов изделия при испытаниях, числа дефектных изделий в партии и др.

Расчетный метод осуществляется на основе использования теоретических и (или) эмпирических зависимостей показателей качества машины от ее параметров. Применяется в основном при проектировании продукции. Позволяет также установить зависимости между отдельными показателями качества. Служит для определения массы изделия, показателей его производительности, например, определение производительности металлорежущего станка по скорости и глубине резания, а также подаче и др.

Органолептический метод осуществляется на основе анализа восприятий органов чувств, например, при контроле окраски машины, при проверке отсутствия рисок и царапин или других дефектов на обработанной поверхности детали. При его реализации возможно использование технических средств (лупа, микроскоп и т.п.), повышающих восприимчивость и разрешающие способности органов чувств.

Экспертный метод осуществляется на основе решения, принимаемого экспертами, например, при оценке эстетической характеристики машины или прибора.

Социологический метод осуществляется на основе сбора и анализа мнений фактических или возможных потребителей продукции, например, при оценке качества выпущенной серии электродвигателей, телевизоров и т.д.

При оценке качества любого изделия применяют обычно в сочетании несколько> рассмотренных методов. Они служат, как правило, для оценки не только уровня, качества продукции, но также для технического контроля в ее производстве.

При оценке показателей качества продукции по балльной системе можно использовать, например, четыре балла: 5 («отлично»), 4 («хорошо»), 3 («удовлетворительно») и 0 («плохо»). Возможны и другие балльные системы.

Источник статьи: http://masters.donntu.org/2002/foreign/tareq/book1.htm

Единичные показатели качества автомобиля

1. Основные показатели качества

2. Точность детали

3. Точность машины

4. Прочие показатели качества

1. Основные показатели качества

Для того чтобы машина выполняла свое служебное назначение, она должна обладать необходимым для этого качеством.

Под качеством машины понимается совокупность её свойств, определяющих соответствие её служебному назначению и отличающих машину от других.

Система качественных показателей с установленными на них количественными данными и допусками, описывающая служебное назначение машины, получила название технологических условий и норм точности на приёмку готовой машины.

К основным показателям качества машины относятся: стабильность выполнения машиной её служебного назначения; качество выпускаемой машиной продукции, долговечность физическая, т.е. способность сохранять первоначальное качество во времени; долговечность моральная, или способность экономично выполнять служебное назначение во времени; производительность, безопасность работы; удобство и простота обслуживания и управления; уровень шума, коэффициент полезного действия, степень механизации и автоматизации и т. д. .

Каждый из перечисленных основных показателей применительно к тому или иному типу машины конкретизируется в виде целой системы дополнительных качественных и количественных показателей, характеризующих особенности, которыми должна обладать машина данного типа, предназначенные для выполнения данного служебного назначения.

Основные технические характеристики и качественные показатели некоторых машин и составляющих их частей, выпускаемых в больших количествах, утверждаются Комитетом стандартов и выпускаются в виде ГОСТов.

Для штампов основные качественные показатели характеризуются техническими условиями на изготовление. В ТУ входит соответствие деталей рабочим чертежам в части геометрии, размеров, качества обработки, материалов и термической обработки; размеры деформирующих, устанавливающих и удаляющих деталей без допусков выдерживаются в пределах 7-8 квалитетов точности, а размеры сборочных деталей в пределах 9-10 квалитетов точности.

Габаритные размеры штампа должны соответствовать сборочному чертежу и данным пресса. К габаритным размерам относятся следующие параметры: открытая и закрытая высота; размеры плит в плане, размеры провального отверстия, размеры хвостовика, высота (положение) приёмных лотков.

Непараллельность верхней плиты и нижней плоскости нижней плиты собранного штампа не должны превышать норм, допускаемых на данном заводе.

Цилиндрическая часть хвостовика должна быть перпендикулярна верхней плоскости верхней плиты.

Отштампованные изделия должны полностью соответствовать техническим условиям на них.

Основные показатели качества: себестоимость, долговечность в работе, высокая точность зависят от технологии изготовления и оборудования заводов изготовителей.

Показателем качества машины, достижение и обеспечение которого вызывают наибольшие трудности и затраты в процессе создания и особенно в процессе изготовления машин, является точность машин. Точность машины зависит от точности деталей её составляющих и качества сборки.

2 . Точность детали

Под точностью детали или машины понимается степень её приближения к геометрически правильному её прототипу. Изготовить любую деталь абсолютно точно, т.е. в полном соответствии с её геометрическим представлением практически невозможно, поэтому за меру точности принимают величины отклонений от теоретических значений. Эти отклонения после их измерения сопоставляют с отклонениями, допускаемыми служебным назначением детали в машине. Следовательно, по всем показателям качества детали, характеризующими её служебное назначение, необходимо устанавливать допустимые отклонения, или допуска.

Таким образом. Мерами точности служат, с одной стороны, устанавливаемые допустимые отклонения, а с другой – измеренные, т.е. познанные с известной степенью приближения, действительные отклонения реальной детали.

Первым показателем точности детали является точность расстояния между какими-либо её двумя поверхностями.

Точность поворота одной поверхности относительно другой, выбранной за базу, служит вторым показателем точности детали. Так как деталь представляет собой пространственное тело, то точность поворота одной поверхности относительно другой обычно рассматривается в двух координатных плоскостях.

Под точностью поворота понимается величина отклонения от требуемого углового положения одной поверхности относительно другой в каждой из двух координатных плоскостей.

Различают три вида отклонений поверхности деталей от геометрических форм.

1. Макро геометрические отклонения, под которыми понимают отклонения реальной поверхности от правильной геометрической формы в пределах габаритных размеров этой поверхности; например, отклонение плоской поверхности от плоскостности, поверхности кругового цилиндра, конуса, шара и т.д. от их геометрических представлений.

2. Волнистость, представляющая собой периодические неровности поверхности, встречающиеся на участках, протяженностью от 2 до 10 мм .

3. Микрогеометрические отклонения (микро неровности), под которыми понимаются отклонения реальной поверхности в пределах небольших её участков, обычно размером 1 мм 2 .

Термины, определения и ряды предельных отклонений формы и расположения плоских и цилиндрических поверхностей даны в ГОСТ 10356-83. Отклонениями от формы являются овальность, огранка, бочкообразность, изогнутость, конусообразность, непрямолинейность плоской поверхности, неплоскостность, вогнутость, выпуклость.

Отклонения расположения или макро геометрические отклонения – непараллельность плоскостей, непараллельность прямых в плоскости, непараллельность осей поверхностей вращения, перекос осей, непараллельность оси поверхности вращения и плоскости, неперпендикулярность плоскостей, осей или оси и плоскости, торцевое биение, не соосность относительно базовой поверхности, не соосность относительно общей оси, радиальное биение, не пересечение осей, несимметричность, смещение оси от номинального расположения. Волнистость поверхности представляет собой совокупность периодически чередующихся возвышений и впадин с отношением шага волны L / h =50 – 1000. Волнистость является следствием вибрации системы станок – приспособление – инструмент – деталь (СПИД), а также неравномерности процесса резания. Волнистость замеряется с помощью щуповых электромеханических профилографов и профилометров.

Микрогеометрические отклонения определяются после обработки профиллограмм для установления высоты неровностей поверхности детали, которая рассчитывается по формуле:

где h c нечетными и четными индексами, соответственно координаты расположения вершин и впадин неровностей на профиллограмме (рис.8.1).

Обработку профиллограмм ведут в соответствии с ГОСТ 2789-84.

Рис. 8.1 Схема измерения микрогеометрических отклонений высоты неровностей поверхности по профиллограмме.

При измерении точности детали необходимо придерживаться следующих правил.

1. Измеряются микро неровности, затем макро неровности, отклонения от требуемого поворота и, наконец, точность расстояния или размера.

2. Допуски на расстояния и размеры поверхностей детали должны быть больше допусков на величину отклонений от требуемого положения поверхностей, которые, в свою очередь, должны быть больше допусков на макро метрические отклонения, а последние больше допусков на микрогеометрические отклонения

Одним из основных показателей, характеризующих точность машины, является точность относительного движен ия её и сполнительных поверхностей.

Под точностью относительног8о движения понимается максимальное приближение действительного характера движения исполнительных поверхностей к теоретическому закону движения, выбранному исходя из служебного назначения машины.

Точность относительного движения характеризуется величиной отклонения, на которое в соответствии с изложенным должен устанавливаться допуск. Следовательно, точность машины характеризуется следующими основными показателями.

1. Точностью относительного движения исполнительных поверхностей машины.

2. Точностью расстояний между исполнительными поверхностями или заменяющими их сочетаниями поверхностей и их размеров.

3. Точностью относительных поворотов исполнительных поверхностей.

4. Точностью геометрических форм исполнительных поверхностей (включая макро геометрические отклонения и волнистость).

5. Шероховатость исполнительных поверхностей.

4.Прочие показатели качества

Другими показателями качества машины являются.

1. Физико – химическое состояние и физико – механические свойства поверхностного слоя материала деталей (твердость, структурное состояние, характер и знак остаточных напряжений и т.д.). В отдельных случаях устанавливаются допуски исходя из служебного назначения детали в машине.

2. КПД представляет собой один из комплексных показателей, характеризующих как конструкцию, так и технолог ию её и зготовления. Поэтому использование КПД машины зависит от качества изготовления и на КПД может быть установлен допуск.

3. Производительность машины выражается в штуках продукции, отвечающей установленным качественным требованиям или в других единицах измерений.

Далее к показателям качества относится расход горючего и смазочных материалов на единицу пути, легкость и удобство управления машиной, надежность и долговечность машины.

Допуски на все показатели качества машины должны устанавливаться на основе технико – экономических расчетов, имеющих целью достижение наименьших затрат общественно необходимого труда. Допуски делятся на две части – используемые при изготовлении машины и оставляемые на износ во время её эксплуатации. Первую часть допусков принято называть допусками на приёмку готовой машины в рабочем состоянии.

Опыт машиностроения показывает, что вследствие недостаточности знаний для исчерпывающего объяснения явлений, происходящих при работе машины и отсутствия инженерных методов расчета, нередко назначаются ужесточенные допуска на регулировку, сборку и изготовление деталей машины, т.е. удорожается изготовление машины.

Источник статьи: http://fry141.narod.ru/kso_so/3_kachmash.htm