Пример расчета обобщенного показателя ТУ легкового автомобиля ВАЗ-2108

 

Наименование	Ед. изм	ВАЗ-2108 (Рi)	Golf (Рiб)	Заменяемый образец Рi(з)	q i(d	q i3	Коэффициенты весомости	Грузовые коэффициенты весомости
m ij	m ij* q i3(б)	m i* q i(б)	Qj(б)	Qj(З)	m j	m j* Qj(б)	m j* Qj(З)
Масса снаряженного автомобиля	кг				0,94	1,11	0,17	0,16	0,19	1,03	1,33	0,2	0,206	0,266
Время разгона	с		16,7		1,08	1,13	0,16	0,17	0,18
Полезная длина салона	мм	16,75	16,71	15,8		1,06	0,15	0,15	0,16
Допустимая полезная нагрузка	кг				0,9	1,06	0,12	0,11	0,13
Объем багажного отделения	м3	0,3	0,34	0,37	0,88	0,81	0,11	0,1	0,09
Наименьший дорожный просвет	мм				1,23	1,02	0,1	0,12	0,1

 

 

 

 

Продолжение табл. 1.2

 

Наименьший радиус поворота	м			5,6		1,12	0,1	0,1	0,11
Максимальная скорость	км/ч				0,99	1,02	0,09	0,09	0,09
Показатели надежности
Коэффициент запаса прочности	кг/дм2	1,39	1,27	1,45	1,1	0,96	0,33	0,36	0,32	1,03	1,13	0,18	0,185	0,203
Наработка на отказ	тыс. км					1,5	0,28	0,28	0,42
Ресурс до КР	тыс. км						0,22	0,22	0,22
Срок службы	лет						0,17	0,17	0,17
Показатели экономического использования сырья, материалов, топлив, энергии и трудовых ресурсов
Топливная экономичность	л/100км	7,27	7,15	9,5	0,98	1,31	0,6	0,59	0,77	1,0	1,22	0,16	0,16	0,195
Объединенная оперативная удельная трудоемкости ТО и ТР		2,3	2,35	2,8	1,02	1,22	0,4	0,41	0,45
Эргономические показатели
Уровень шума с салоне	дБ				0,95	1,01	0,34	0,32	0,34	0,98	1,08	0,14	0,192	0,151
Усилие на ободе рулевого колеса	Н					1,25	0,33	0,33	0,41
Усилие на педаль рабочего тормоза	Н						0,33	0,33	0,33
Экологические показатели
Уровень внешнего шума	дБ				1,04	1,04	0,34	0,35	0,35	1,05	1,09	0,14	0,147	0,153
Показатели токсичности отработавших газов (СО)	г/испыт				1,12	1,15	0,33	0,37	0,38
SCH+NOx	г/испыт			20,5		1,08	0,33	0,33	0,36
Показатели безопасности
Тормозной путь	м	43,2		43,2	0,88	1,0	0,35	0,35	0,35	0,96	1,0	0,12	0,115	0,12
Соотв. законодат. Требован.	%						0,35	0,35	0,35
Эстетические показатели
Комплексная оценка худ. – констр. Совета	балл				1,0	1,25			1,25	1,0	1,11	0,06	0,06	0,075

 

Обобщенный показатель И = 1,005 по отношению к заменяемому И = 1,163.

Вывод: по ТУ автомобиль ВАЗ-2108 находится на уровне Golf-1300 и выше уровня заменяемого автомобиля.

Разработчик продукции несет ответственность за технический уровень и является держателем «Карты технического уровня и качества продукции». Методика ее составления определена РД 37.001.031 – 86. Карта включает расчет комплексного и интегрального показателя, общие данные о продукции, сведения о представителях типоразмерного ряда, сведения о качестве продукции (по данным испытаний). Вся карта включает 6 форм и несколько приложений (экспертные заключения, фотографии и т.д.). Экспертные заключения составляются на базе методов экспертных оценок.

Недостатки:

1) Если в мировой практике результаты оценки определяются по среднегеометрическому значению, то у нас по среднеарифметическому, что делает результат на 7 – 9% выше, т.е. завышает оценки экспертизы.

2) Нет общего показателя надежности. Например ресурс 300 т×км, а отдельные детали 125, 250 т×км и т.д.

3) Абстрактные числа показателей лишены физического смысла.

 

5. Оценка ТУ на основе квалиметрии

5.1. Общие положения

Квалиметрия – наука о методах количественной оценки качества продукции. На основе квалиметрии предлагается ввести для оценки технического уровня новую единицу ТРАН. Измерение основано на энергетическом подходе, АТС оценивается по совокупности 3 свойств:

1) величина полезного эффекта работы;

2) материальные издержки эксплуатации;

3) добротности конструкции.

Чтобы понять суть метода, необходимо сделать отступление в область теории измерений. В наше время система СИ содержит 7 основных единиц (длина, масса, время, количество вещества, температура, сила тока, сила света) или около 200 производных. Но почему 7, а не 3 как в кг×с? В 1873 году Максвелл внедрил идею о достаточности 2 единиц L и Т. В дальнейшем эта идея развилась, у нас Де Бартини и Кузнецов разработали кинематические системы физических величин (табл. 1.3).

Таблица 1.3

Таблица Де Бартини и Кузнецова

 

	L-1	L0	L 1	L2	L3	L4	L5	L6
T-6								Скорость переноса мощности
T-5							Мощность
T-4			Удельный вес градиента давления			Сила	Энергия	Скорость перемещения момента импульса
T-3			Массовая скорость			Импульс	Момент импульса
T-2			Линейное ускорение		Масса	Тонна/км
T-1			Линейная скорость
T0	Кривизна	Радиан	Длина	Площадь	Обьём	Момент инерции площади
T1			период
T2

 

Отсюда классификация наук по сложности математика (без ед. измерения), геометрия (L), кинематика (L, T), динамика (L, T, M)…. Таблица Кузнецова состоит из вертикальных столбцов L (L^-3…L⁶) и горизонтальных строк Т (Т^-3…Т³). Пересечение столбца и строки дает размерность тот или иной физической единицы. Основы таблицы L⁰ и Т⁰, пересечение их опорная точка системы – совокупность безразмерных показателей.

Перемещение по диагонали вправо – вверх эквивалентно умножению на линейную скорость. Всего получается около 100 величин, причем больше половины сейчас не используется. Но в табл. 1.3 только L и Т. Где масса, энергия и т.д?

В 1619 г. Кеплер открыл 3-й закон движения планет (2-й закон сохранения):

R³ / T² = const,

где R- радиус орбиты;

Т – период обращения.

Позднее Ньютон назвал эту константу массой (L³ Т^-2).

В 1609 г. И. Кеплер открыл 2-й закон (1-й закон сохранения): секторальная скорость (огибаемая в единицу времени радиусом – вектором планеты, движущейся по орбите) – есть величина постоянная.

В 1686 г. Ньютон открыл 3-й закон сохранения – закон сохранения импульса.

В 1800 г. Лаплас открыл 4-й закон – закон сохранения момента импульса.

В 1842 г. Майер открыл 5 –й закон сохранения – закон сохранения энергии

В 1855г. Максвелл открыл 6-й закон – закон сохранения мощности, необходимой для существования постоянного поля.

Это таблица законов природы. L² Т^-4 – закон Гука; L¹ Т^-2 – закон колебательного движения. Новые законы сохранения включают прежние как частные случаи Развитие экономики позволило в 1783 г. Сартини и Кузнецову сформулировать закон сохранения мобильности – скорость переноса мощности L⁶ Т^-6. Например, мобильность парка экскаваторов – величина постоянная. В 1980 г. они предложили новую единицу – Тран – произведение массы на расстояние и квадрат скорости mLv² (L⁶ T^-4), характеризующую энергетическую сущность транспортного процесса.

Работа транспорта до сих пор оценивается в тонно-километрах (т×км) (L⁴ Т^-2). Но он не учитывает скорости доставки грузов. Однако транспортникам т×км выгоднее, т.к. неустойку за задержку не берут у нас.

Оценка эффективности работы транспорта оценивается часовой производительностью транспорта – произведение массы на скорость m×V (L⁴ Т^-3). Допустим, что вес автомобиля удвоился значит скорость должна уменьшиться в 2 раза (закон сохранения), но это не так (только в 1,26 раза).

Тран - это универсальный показатель транспортных услуг, который предполагает отталкиваться не от массы, а от работы (энергии), т.е. это работа на единицу пути.

1 тран = работе, затрачиваемой на перевозку 1 тонны груза на расстояние 1 км со скоростью 1 км/ч. Введение трана позволяет выработать систему показателей для квалиметрических расчетов:

- полезный эффект работы

- расход топлива и материалов

- эффективность применения

- техническое качество

- технический уровень.

 

5.2. Квалиметрические оценки ТУ

 

Технический уровень ТС оценивается критерием:

где А – величина транспортных услуг, т×км³/ч² (физический смысл ее – расход мощности системы услуг за время пребывания груза в системе)

А = Q×L×V²_p, т×км³/ч² (тран);

Q - абсолютная величина перевозимого груза, т;

L - дальность перевозки;

V_p - рейсовая скорость, км/ч;

G_т - расход топлива на рейс, т;

K = A×j - коэффициент, учитывающий усилия разработчика на достижение полезного эффекта (коэффициент технического качества);

φ - коэффициент добротности конструкции

Vmax - максимальная скорость, км/ч;

G_a - полная масса, т;

H - допустимая перегрузка;

L - автономный ход по запасу топлива, км;

V - габаритный объем;

K₁ - коэффициент коммерческой отдачи массы машины;

K₂ - коэффициент ходовых достоинств;

K₃ - коэффициент запаса динамических свойств;

Q – грузоподъемность машины.

Эффективность транспортной работы, тран/т.:

Расчеты квалиметрических чисел для различных видов транспорта показывают, что они могу быть разделены по величинам транспортных услуг А, технического качества К, топливной эффективности h_т и технического уровня Т. Пример представлен в табл. 1.4.

Таблица 1.4

Расчет квалиметрических чисел

 

ТС	А*106 тран	К*1012 тран	Т*104 тран/т
Легковой а/м	0,8 - 4,7	2,8 - 39	1,3 – 9
Грузовой а/м	1- 45	0,8 - 135	0,3 - 7,5
Дирижабли	2 - 3800	2,5 - 100000	0,07 - 0,6
Самолеты	16000 – 400000	11000 - 200000	4,2 - 18,5

 

Так, если судить в т×км ЯК-40 может быть заменен КамАЗ-53212 (12700-14500 т×км), а в транах 6900*10⁶ – 41,9*10⁶, т.е. у самолета транспортная работа больше.

Оценим ТУ автомобиля ЗАЗ-1102. Паспортные данные занесены в табл. 1.5.

Таблица 1.5