трусики женские украина

На головну

 Технічна експлуатація автомобілів. Розрахунок ймовірності безвідмовної роботи деталей ЦПГ - Технологія

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ РФ

Північно - Західний заочний політехнічний інститут

КАФЕДРА АВТОМОБІЛЬНОГО ТРАНСПОРТУ

Курсова робота

З ДИСЦИПЛІНИ: "ТЕХНІЧНА ЕКСПЛУАТАЦІЯ

АВТОМОБІЛІВ. "

ВИКОНАВ СТУДЕНТ III КУРСУ ФАКУЛЬТЕТУ ЕM і АП СПЕЦІАЛЬНІСТЬ 2401 ШИФР

= =

КЕРІВНИК РОБОТИ: = С. Є. ІВАНОВ =

м заполярних

1998

ЗМІСТ РОБОТИ:

Введення. Стор. 3

Завдання на курсову роботу Стор. 4

Розрахунок параметрів розподілу ресурсів деталі автомобільних

двигунів трьома методами Стор. 5

Визначення довірчих меж вимірювання структурного параметра

і напрацювання до першого ресурсного діагностування Стор. 15

Прогнозування залишкового ресурсу деталі циліндропоршневої

групи автомобільного двигуна на основі результатів діагностування Стор. 17

Висновки. Стор. 21

Література. Стор. 22

1. Введення.

За результатами численних досліджень річна продуктивність автомобілів до кінця терміну їх служба знижується в 1,5 - 2 рази в порівнянні з початковою, знижується безпеку конструкції автомобілів. За термін служби автомобіля витрати на його технічне обслуговування та ремонт перевершують первісну вартість у 5 - 7 разів. Тому важливим напрямком як при проектуванні, так і при експлуатації автомобілів є точна і достовірна прогнозна оцінка основних показників надійності їх деталей. У курсовій роботі розглядаються питання з прогнозування параметрів середнього та залишкового ресурсів деталей автомобільних двигунів.

До деталей, що лімітує надійність двигунів, в першу чергу відносяться деталі циліндропоршневої групи і кривошипно-шатунного механізму, відмови яких, в основному, пов'язані з зносом. На знос деталей двигуна впливає сукупність факторів, найголовнішим з яких є властивості тертьових матеріалів (фізико-механічні, хімічні), режими роботи (швидкісні, навантажувальні, теплові), геометричні параметри (форма, розміри, шорсткість поверхні), мастила (кількість, очищення, підвід).

Визначення показників довговічності може здійснюватися на основі обробки даних, отриманих за результатами натурних спостережень групи автомобілів, які експлуатуються в певних умовах. Для цих же цілей можуть бути використані експериментальні матеріали за видами зносу і характеристикам зношування існуючих конструкцій двигунів. В результаті для прогнозування показників довговічності можуть використовуватися кореляційні рівняння довговічності деталей автомобіля. Однак і в першому і в другому випадках неможливо уникнути помилок, викликаних необхідністю врахування всього різноманіття факторів, що впливають на процес зношування деталей автомобіля. Тому може складатися комбінований прогноз, що дозволяє врахувати гідності першого і другого варіантів прогнозування.

При використанні діагностичної інформації в процесі експлуатації автомобілів найбільш простим способом прогнозування залишкового ресурсу деталей двигуна є аналітичне прогнозування по ступеневій моделі.

2. Завдання на курсову роботу.

У процесі експлуатації автомобільних двигунів замінялися деталі ЦПГ (кільця, гільзи циліндрів, поршні) при перевищенні допустимого зносу робочих поверхонь. У процесі спостережень було зафіксовано N = 66 перших замін деталей ЦПГ при напрацювання, наведених у таблиці 2. Припустимо, що розподіл ресурсу деталей ЦПГ до першої заміни підкоряється нормальному закону. Потрібно знайти параметри розподілу (математичне очікування і середнє квадратичне відхилення), перевірити гіпотезу про вид закону розподілу, розрахувати щільність розподілу, ймовірність безвідмовної роботи і середній ресурс деталі.

За результатами розрахунків побудувати гістограму і криві емпіричної та теоретичної щільності розподілу ймовірностей, і ймовірності безвідмовної роботи деталі.

Вихідні дані поміщені в таблиці 1.

ТАБЛИЦЯ 1.

Вихідні дані на курсовий проект.

 Найменування параметра

 Одиниця

 вимірювання

 Значення

 Параметра

1

2

3

 Марка автомобіля

-

 КамАЗ 5410

 Двигун

-

 6ч12х12д

 Максимальна частота обертання колінчастого вала

 хв -1

 2600

 Робочий об'єм циліндра

л

 9,0

 Максимальний крутний момент, М е

 Н * м

 700

 Діаметр поршня, D

 дм

 1,20

 Хід поршня, S

 дм

 1,20

 Модуль пружності, Е

 МПа 10 Травня

 1,0

 Зазор замку кільця у вільному стані, А

 дм

 0,188

 Радіальна товщина кільця, t

 дм

 0,050

 Висота кільця, b

 дм

 0,030

 * Твердість по Брінеллю: кільце,

 гільза,

 поршень

 НВ до

 НВ г

 700/100

 230

 90

 Коефіцієнт мікрорезанія

 1,77

 Передавальне число коробки передач при розгоні

 для порожнього автомобіля

 i ?? г

 i ?? п

 3,1

 2,4

1

2

3

 Коефіцієнт, що враховує відсоток руху за типами доріг: у місті

 в передмісті

 під'їзні шляхи

 ? 1

 ? ?

 ? ?

 0,5

 0,46

 0,04

 Коефіцієнт використання пробігу

?

 0,68

 Коефіцієнт опору руху:

 - Міські та приміські дороги

 - Під'їзні шляхи

 ? ???

 ? ?

 0,02

 0,04

 * * Швидкість руху автомобіля, V a

 в міських умовах, V a 1

 в передмісті, V a 2

 на під'їзних коліях, V a 3

 км / год

 25 (30)

 35 (40)

 5 (10)

 Рік початку випуску двигуна, Т

-

 1983

 Вимірювальне тиск, Р i

 Па 5 жовтня

 2,35

 Атмосферний тиск, Р 2

 Па 5 жовтня

 1,01

 Початкова площа в замку кільця, F 2-0

 мкм 2. 10 квітня

 9,50

 Середньоквадратичне відхилення початкової площі в замку кільця, ? F2-0

 мкм 2

 5175

 Гранична площа зазору в замку кільця, F 2 п

 мкм 2. 10 квітня

 42,6

 Показник ступеня, ?

 1,4

 Середньоквадратичне відхилення похибки діагностування, ? ? F2-1

 19215

 Навантаження на сідельно-зчіпний пристрій

 кгс

 8100

 Допустима маса напівпричепа

 кг

 19100

 Власна маса

 кг

 6800

 У тому числі на передню вісь

 кг

 3500

 У тому числі на візок

 кг

 3500

 Максимальна швидкість автопоїзда

 км / год

 80 - 100

 Передавальне число головної передачі

 7,22 (6,53; 5,94)

 Розмір шин

 260R508

 Статичний радіус ведучого колеса

м

 0,488

 Лобова площа

 м 2

 6,74

 Коефіцієнт обтічності

 Н * з 2 / м 4

 0,6

 Розглянута деталь

 Компрес-онное кільце

** У дужках дані наведені для порожнього автомобіля.

Розрахунок параметрів розподілу ресурсів деталі автомобільних двигунів.

п.3.1. Розрахунок параметрів розподілу ресурсів деталі автомобільних двигунів за результатами їхнього спостереження в експлуатації.

п.3.1.1. Параметри розподілу ресурсів деталі розраховуються на основі обробки статистичної інформації про відмови, які спостерігаються в експлуатації, і використовуються для розробки стратегії підтримки працездатності, оцінки довговічності і безвідмовності конструкції і потреби в запасних частинах.

Виявимо найбільшу lmaxі наіменьшееlminзначенія напрацювання і визначимо ширину інтервалів групування за формулою:

?l = (lmax-lmin) / 1+ 3,2 * lg N, тис. Км, де

N - загальне число спостережень, N = 66

ТАБЛИЦЯ 2.

Значення ресурсів l (розставлені по зростанню), тис. Км.

 66,3

 132,5

 156,4

 164,1

 180,3

 188,4

 197,0

 211,4

 219,6

 229,1

 241,9

 87,7

 136,7

 156,9

 164,5

 181,0

 188,7

 198,5

 212,0

 220,8

 233,1

 242,7

 96,7

 138,0

 157,0

 168,4

 182,1

 189,1

 200,2

 213,7

 221,7

 233,6

 246,9

 107,2

 140,9

 158,0

 170,2

 182,7

 190,1

 205,7

 214,0

 223,7

 237,6

 251,1

 112,5

 151,6

 158,8

 172,7

 187,3

 190,9

 206,8

 214,2

 226,0

 238,4

 268,8

 126,4

 155,0

 159,4

 173,9

 188,2

 194,5

 211,3

 214,6

 226,5

 241,7

 312,5

?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????,2 (Тис. Км)

?l = 36,086???36??тис. км.

п.3.1.2. Підрахуємо частоти попадання випадкової величини ресурсу l в інтервалі групування. Виберемо початкове lні кінцеве lнзначенія величини, які беруться ближче до цілочисельного lmaxіlmin.

lн = 66; l1 = 66 +36 = 102; l2 = 102 +36 = 138; l3 = 138 +36 = 174;

l4 = 174 + 36 = 210; l5 = 210 +36 = 246; l6 = 246 +36 = 282; l7 = 282 +36 = 318;

lн = 66 і l7 = lк = 318 (тис. км)

lнl1l2l3l4l5l6lк

66 102 138 174 210 246 282 318

Креслимо пряму і розбиваємо на інтервали рівні від 66 до 318 тис. Км.

п.3.1.3. Визначимо яка кількість ресурсів потрапляє в інтервали і визначимо середини цих інтервалів. Для зручності користування дані обчислень занесемо в таблицю 3.

ТАБЛИЦЯ 3.

Визначення частоти попадання ресурсів в задані інтервали.

 N o інтервалу

 Межі інтервалів (тис. Км)

 Середини інтервалів (тис. Км)

 Частота потрапляння в інтервал, ni

1

 66 - 102

 84

3

2

 102 - 138

 120

6

3

 138 - 174

 156

 15

4

 174 - 210

 192

 17

5

 210 - 246

 228

 21

6

 246 - 282

 264

3

7

 282 - 318

 300

1

п.3.1.4.Определеніе параметрів і характеристик нормального закону. Щільність ймовірності f (l) нормального закону має вигляд:

_ ____ _ _ _

f (l) = 1 / (??????????????exp [- (li- a) 2 / 2??2], де

_ _

a і ? - параметри нормального закону розподілу;

exp (z) - форма представлення числа е в ступені z: exp (z) = ez

а) обчислимо математичне сподівання a за формулою:

_r__

a = 1 / N * ??li * ni, де

i = 1

r - кількість інтервалів;

N - загальне число спостережень;

li- середини інтервалів;

ni- частота потрапляння в інтервали.

_

а = 1/66 * (84 * 3 + 120 * 6 + 156 * 15 + 192 * 17 + 228 * 21 + 264 * 3 + 300 * 1) =

= 1/66 * 12456 = 188,72727 ??188,73 (тис. Км)

б) Розрахуємо середньоквадратичне відхилення ??по формулою:

_ ________________________

?? = ??1 / (N - 1) * ???li- a) 2 * ni, (тис. Км)

_ _____________________

?? = ??1 / (66 - 1) * ???li- a) 2 * ni, = 46,2898 ??46,29 (тис. Км)

в) обчислимо значення емпіричної щільності розподілу ймовірностей fе (li) по інтервалах напрацювання:

_

fе (li) = ni / (N * ?l),

г) розрахуємо нормовані і центровані відхилення середини інтервалів:

__ __

yi = (li- a) / ?,

д) визначимо значення теоретичної плотності?распределенія ймовірностей Fт (li) за формулою: _ _

fт (li) = (1 / ?????fо (yi), де

___

fо (yi) = (1 / ? 2?) * exp (-yi2 / 2)

Отримані значення розрахунків у пунктах в, г, д зведемо в таблицю 4.

ТАБЛИЦЯ 4.

Таблиця обчислень емпіричної та теоретичної щільності розподілу ймовірностей і нормованих і центровані відхилень середини інтервалів.

 n i \ Параметри

 y i

 f е (l i)

 f про (l i)

 f т (l i)

 n 1

 -2,262

 0,0013

 0,0333

 0,0007

 n 2

 -1,485

 0,0025

 0,1333

 0,0029

 n 3

 -0,707

 0,0063

 0,3278

 0,0071

 n 4

 0,071

 0,0072

 0,4

 0,0086

 n 5

 0,848

 0,0088

 0,2857

 0,0062

 n 6

 1,626

 0,0013

 0,1089

 0,0023

 n 7

 2,404

 0,0004

 0,0222

 0,0005

е

) За результатами розрахунків будуємо на малюнку 1 гістограму: емпіричну криву, розподіл щільності ймовірностей fе (li), теоретичну криву розподілу Fт (li) і вирівнює криву.

Рис.1. Гістограма середини інтервалів, крива розподілу щільності ймовірностей fе (li), теоретичну криву розподілу Fт (li) і вирівнює (обвідна) крива.

п.3.1.5. Перевірка згоди між емпіричним і теоретичним (нормальним) законом розподілу за критерієм ??Пірсона:

а.) Визначимо міру розбіжності ??между емпіричним і теоретичним розподілами:

r

???????ni- ni`) 2 / ni`, где?

i = 1

niі ni` - відповідність емпіричної та теоретичної частоти попадання випадкової величини в i-й інтервал.

Для зручності обчислень критерій ??определім за формулою:

r_ _ _

?2 = N * ?l * ????fе (li) - fт (li)] 2 / fт (li),

i = 1

?2 = 5,12

б.) Обчислимо число ступенів свободи m (при цьому інтервали, в яких частоти niменьше 5-ти об'єднаємо з сусідніми інтервалами):

m = r1- k - 1, де

r1-- число інтервалів отримане при об'єднанні;

k - кількість параметрів закону розподілу.

Нормальний закон є двопараметричного і визначається математичним очікуванням і середнім квадратичним відхиленням, тобто k = 2.

m = 4-2-1 = 1

в.) За значеннями ??і m визначимо ймовірність згоди P (??) теоретичного та емпіричного вимірювання P (??) = P (5,12) = 0,0821; Р (??)> 0,05, значить емпіричне розподіл узгоджується з нормальним законом розподілу.

п.3.1.6. Визначення оцінок показників надійності деталі:

а) розрахуємо значення середнього ресурсу R при нормальному законі розподілу, який чисельно дорівнює математичному очікуванню а, тому R = а = 188,73 (тис. км)

б) розрахуємо ймовірність безвідмовної роботи деталі по інтервалах напрацювання за формулою:

_ _ R

P (li) = (N - ??ni / N),

i = 1

P (l1) = (66-3) / 66 = 0,95; ................................................... ... P (l7) = (66-66) / 66 = 0

в) побудуємо криву ймовірності безвідмовної роботи деталі P (li) залежно від її напрацювання l на малюнку 2.

Рис.2 Графік P (li) крива ймовірності безвідмовної роботи деталі в залежності від напрацювання l.

п. 3.2. Розрахунок параметрів розподілу ресурсів деталі по кореляційних рівнянь довговічності.

Для збору даних по експлуатаційної надійності агрегатів автомобіля потрібно 5-6 років, тому оцінка довговічності нових моделей двигунів проводиться на основі аналогії, прискорених випробувань і прогнозних моделей.

Одним з напрямків прогнозування є розробка напівемпіричних моделей, що представляють собою кореляційний залежність лінії регресії між величинами, що характеризують рівень навантаженості, і показником ресурсу розглянутої деталі.

Для деталей двигуна даний підхід реалізований у вигляді кореляційних рівнянь довговічності:

К = А + В (R - З * n) -1, де

К критерій навантаженості;

А, В, С - коефіцієнти;

R - середній ресурс деталі;

n = Т-Т0 = 1980-1970 = 10 - прогнозований період (Т-рік початку випуску двигуна, Т0- 1970 точка відліку прогнозованого періоду).

Критерій навантаженості розраховується за формулою:

Кк = kмк * kт * Sк (pR + 0.1D2 * pi * b-1 * r-1),

середній ресурс розраховується рівнянням: Кк = - 25,2 + 81840 / (Rк- 2,75n), де

kмк-- питома критерій фізико-механічних властивостей кільця;

kт-- питома критерій тепло напруженості;

pR-- питомий тиск на стінку циліндра від сил пружності кільця МПа;

D - діаметр циліндра, дм;

pi-- середнє значення індикаторного тиску, МПа;

b - висота верхнього компресійного кільця, дм;

r = 0,5 (D - t) - радіус осьової лінії кільця, дм;

t - радіальна товщина кільця, дм;

Sк-- шлях тертя кільця, м / км;

? - відношення радіуса кривошипа до довжини шатуна;

S - хід поршня, м;

???-- щільність матеріалу кільця, Н / м3.

п.3.2.1. Розрахунок критерію навантаженості деталі двигуна включає наступні етапи:

а) Знаходяться значення опорів дороги Р?ij, повітря Pwij, розгону P?ijавтомобіля при заданих варіантах дорожньо-транспортних умовах експлуатації:

Р?ij = (Ga + ?qн) ?i (H), де {1}

Ga-- сила тяжіння спорядженого автомобіля, Н;

qн-- номінальна вантажопідйомність, Н;

? - коефіцієнт використання вантажопідйомності, ? = 1;

?i-- коефіцієнт опору руху.

Ga = 15125 * 9.8 = 148225 (Н),

qн = 8100 * 9.8 = 79380 (Н),

(79380 + 148225) * 0.04 = 9104,23175,21587,62964,54552,1

Pwij = (kF * V2aij) / 13 (H), де {2}

k - фактор обтічності автомобіля, Н * с2 / м2;

F - лобова площа автомобіля, м2;

Vaij-- швидкість руху автомобіля у завантаженому та порожньому стані по різних типах доріг, км / год.

P?ij = ki [(Me? io? i?j??) / rk] (H), де {3}

ki- коефіцієнт, що враховує інерційні навантаження (міжміські перевезення - ki = 0, місто і під'їзні шляхи ki = 0,2, кар'єри ki = 0,3);

Me- максимальний крутний момент Me = 700, Н * м;

io? - передавальне число головної передачі io = 7,22;

i?j- передавальне число коробки передач в j-му ваговому стані.

ТАБЛИЦЯ 5.

Значення розрахованих сил опорів дороги, повітря і розгону.

 Транспортні умови Місто

 Передмістя

 Під'їзні шляхи

 Розраховуються параметри

 Р ? j

 P W1j

 P Y1j

 P ? 2j

 P w2j

 P ? 3j

 P W3j

 P Y3j

 Навантажений автомобіль

 4552,1

 194,423

 5778,958

 4552,1

 381,069

 9104,2

 7,777

 5778,958

 Порожній автомобіль

 1587,6

 279,969

 4474,033

 1587,6

 497,723

 3175,2

 31,108

 4474,033

б) Розраховуються середні значення ефективного тиску Peijдля заданих умов експлуатації виходячи з рівняння мощностного балансу, з тим, щоб врахувати вплив дорожньо-транспортних умов і конструктивних особливостей трансмісії автомобіля на навантаженість деталей двигуна:

Peij = ???i?j [(1.25rk?10-2) / (Vh?io?ikij??т)] ? [(1-ki) (P?ij + Pwij) + P?ij], де

rk- динамічний радіус колеса, м; на дорогах з твердим покриттям rk? Rст;

Vh- робочий об'єм циліндрів двигуна, л;

io- передавальне число головної передачі;

ikij- середньозважене передавальне число коробки передач;

?т- к.к.д. трансмісії автомобіля;

?i, ?j- коефіцієнти, що враховують розподіл пробігу автомобіля за типами доріг

??i = 1 і використання пробігу ??j = 1;

P?ij, PwijP?ij- відповідно опору дороги, повітря і розгону в i-му ваговому стані на j-му дорожньому покритті, Н.

ikij = 0,6? Vmax (? ?j??i? Vij) -1, де

Vmax- максимальна швидкість автомобіля, км / год;

Vij- середня швидкість автомобіля в i-му ваговому стані при j-х дорожніх умовах,

Vij=?(?1?Vа1г+?2?Vа2г+?3?Vа3г)+(1-?)(?1?Vа1п+?2?Vа2п+?3?Vа3п), де

? - коефіцієнт використання пробігу.

Vij = 0.68 * (0.5 * 25 + 0.46 * 35 + 0.04 * 5) + (1-0.68) * (0.5 * 30 + 0.46 * 40 + 0.03 * 10) = 30,368, (км / год),

ikij = 0.6 * 90 / 30.368 = 1,778

0.5 * 0.68 * ((1.25 * 0.488 * 0.01) / (9 * 7.22 * 1.778 * 0.9)) * ((1-0.02) * (3175.2 + 31.108) +04474.033) = 0,1519127

Значення середньозваженого ефективного тиску Реопределяется за формулою:

Ре = ?(?1?Ре1г+?2?Ре2г+?3?Ре3г)+(1-?)(?1?Ре1п+?2?Ре2п+?3?Ре3п), де

? - коефіцієнт використання пробігу;

?i- коефіцієнт, що враховує відсоток руху автомобіля за типами доріг;

Регi, Репi- середнє ефективне тиск при русі автомобіля у завантаженому та

порожньому стані по різних типах доріг.

0.68 * (0.5 * 0.2080473 + 0.46 * 0.09642883 + 0.04 * 0.293379) = 0.1088789

(1-0.68) * (0.5 * 0.1257443 + 0.46 * 0.04076188 + 0.04 * 0.15191270) = 0.02806372; Pe = 0,1369426, МПа

ТАБЛИЦЯ 6.Табліца розрахованих значень тиску.

 Транспортні умови

 Місто

 Передмістя

 Під'їзні шляхи

 Середнє значення параметрів

 Розраховуються параметри

 P e1j

 P e2j

 P e3j

 P e

 P м

 P i

 Навантажений автомобіль

 0,2080473

 0,09642883

 0,293379

 0,1088789

 0,2067211

 0,3156

 Порожній автомобіль

 0,1257443

 0,04076188

 0,1519127

 0,02806372

 0,2067211

 0,2347848

? 0,1369426 0,2067211 0,3436637

Для визначення Рміспользуется залежність:

Pм = А + В * сm, де

А, В - коефіцієнти, що встановлюються експериментально;

сm = (2S ? io? 0,6Vmax) / (60? 0.377?rk)

cm-- середня швидкість поршня, м / с;

cm = (2 * 0.12 * 7.22 * 0.6 * 90) / (60 * 0.377 * 0.488) = 8,476757, м / c

Pм = 0.105 + 0.012 * 8.476757 = 0,2067211 (МПа).

Визначимо середнє індикаторне тиск.

Рi = ??Pe + Pм, (МПа)

Рi = ??0,1369426 + 0.2067211 = 0,3436637 МПа

п.3.2.2. Розрахуємо значення питомого тиску, що виникає від сил пружності компресійного кільця:

PR = (0.424 * E * A) / [(3-?) * D * (D * t-1-1) 3], (МПа), де

Е - модуль пружності, МПА;

? - постійна, що залежить від епюри тиску (? = 0,196);

А - зазор в замку кільця у вільному стані.

PR = (0.424 * 1.2 * 100000 * 0.170) / ((3-0.196) * 1.2 * (1.2 * (1 / 0.05) -1) * 23 * 23) = 0,2112775 Мпа,

п.3.2.3. Визначається критерій фізико-механічних властивостей матеріалів розглянутого сполучення циліндропоршневої групи:

а) гільза - компресійне кільце:

КМК = (?0,2t * НВкm * НВгn) / (НВК + НВг), де

?0,2t- коефіцієнт мікрорезанія;

НВК, НВг- відповідно, твердість за Брінеллю кільця і ??гільзи, од .;

m, n - показники ступеня, при розрахунку ресурсу кільця приймаються n = 2 і m = 1,5.

КМК = (1,59 * 7001,5 * 2302) / (700 + 230) = 1675008

Питоме значення критерію знайдемо із співвідношення:

kм = 1 / lgКм

kм = 1 / log 1675008 = 0,16066794

п.3.2.4. Оцінюється критерій теплонапруженості деталі:

Кт = D0.38 * cm0..5 [(632pi) / (HH * ?i)] 0.88, де

HH- нижча теплотворна здатність палива, для дизельного палива HH = 42496кДж / кг Кт = 0,120.38 * 8,4767570.5 * ((632 * 0,3156) / (42496 * 0,45)) 0.88 = 0,023458596

Визначимо питоме значення критерію теплонапруженості:

kт = Кт / Ктmax, де

Ктmax- граничне значення критерію теплонапруженості для розглянутої конструкції двигуна:

сm = (2S * ne) / 60

сm = (2 * 0.12 * 2600) / 60 = 10.4;

ре = [(0.314 * ? * Me) / Vh] * 10-2,

pe = ((0.314 * 4 * 700) / 9) * 0.01 = 0,9768888, МПа

Ктmax = 0.120,38 * 10.40,5 * ((632 * 0.9768888) / (42496 * 0.45)) 0.88 = 0,0702317

kт = 0.023458596 / 0.0702317 = 0,3340172

п.3.2.5. Розрахуємо шлях тертя компресійного кільця за один кілометр шляху:

Sт = (100 * S * io * ikij) / (? * rk),

Sт = (100 * 0.12 * 7.22 * 1.778) / (3.14 * 0.488) = 100,5312, м / с

На підставі розрахованих параметрів визначимо критерій навантаженості:

Кк = kмк * kт * Sк (pR + 0.1D2 * pi * b-1 * r-1)

Кк=0.16067*0.3340*1005.312*(0.2112775+(0.1*1.2*1.2*0.34367*(1/0.03)*(1/(0.5*(1.2-0.05)))))=166,1719

З кореляційного рівняння довговічності:

Кк = -25,2 + 81840 / (Rк-2,75n) визначимо середній ресурс деталі:

Rк = 81840 / (Кк + 25,2) + 2.75n

Rк = (81840 / (166.1719 + 25.2) + 13 * 2.75) = 463,399, (тис.км).

п.3.2.6. Визначимо середньоквадратичне відхилення розподілу ресурсів деталі:

Обчислимо коефіцієнт варіації за кореляційної залежності

V = 16,507 R-0,807,

V = 16,507 * 463.399-0,807 = 0,1165

середньоквадратичне відхилення обчислюється із співвідношення:

?R = V ? R

?R = 0.1165 * 463.399 = 53,98598, (тис.км)

Для побудови кривої розподілу щільності ймовірності нормального закону розрахуємо:

____

f (l) = 1 / (?R?? 2?) * exp. (- (li- Rk) 2 / 2?R2)

ТАБЛИЦЯ 7.

Таблиця розрахованих значень для кривої розподілу щільності ймовірності

 l (т.км)

 84

 120

 156

 192

 228

 264

 300

 336

 372

 408

 444

 480

 516

 552

 588

 624

 f (l i)

 0,00

 0,00

 0,00

 0,00

 0.00

 0.00

 0.00008

 0.00046

 0.00176

 0.00436

 0.00693

 0.00705

 0.0046

 0.00192

 0.0016

 0.00009

За результатами розрахунків побудуємо криву розподілу ресурсів деталі по КУД на рис.4 ..

п.3.3. Розрахунок параметрів розподілу ресурсів деталі автомобільного двигуна з комбінованого прогнозу.

Комбінований прогноз розглядається як задача прийняття рішення в умовах невизначеності з імовірною оцінкою несуперечності результатів.

п.3.3.1. Комбінований прогноз складається з урахуванням параметрів щільності розподілу ресурсів, отриманих в результаті їх розрахунку за КУД і обробки статистичних даних розподілу ресурсів деталі автомобільних двигунів в експлуатації. Для нормальних законів розподілів з параметрами а і ? (обробка статистичних даних) і R і ?R (визначення по КУД) параметри розподілу ресурсів з комбінованого прогнозу визначаються наступними залежностями.

f? (t) = (2?D?) -0.5exp (- ((tt?) 2 / (2D?)), де

Математичне сподівання визначається за формулою:

t? = ?1 * R + ?2 * a,

t? = 0.5772487 * 463.399 + 0.4227513 * 188.73 = 347,2823, (тис. км)

Середньоквадратичне відхилення обчислюється за формулою:

D1 = ?2; D2 = ?R2

D?? = ?12D1 + ?12D2;

________________

?? = ? ?12 * ?R2 + ?22 * ?2, де

?1, ?2- вагові коефіцієнти, що визначаються за формулою:

?1 = ?2 / (?R2 + ?2);

?2 = ?R2 / (?R2 + ?2);

?2 = 53.985982 / (46.22 + 53.985982) = 0,5772487;

?1 = 46.22 / (46.22 + 53.985982) = 0,4227513.

D1 = 46.22 = 2134,44; D2 = 53.985982 = 2914,486

D? = 0.57724872 * 2914.486 + 0.42275132 * 2134.44 = 1352,618

______________________________

?? = ? 0.57724872 * 53.985982 + 0.4227512 * 46.22 = 36.772

Розраховуємо значення для теоретичної кривої розподілу щільності ймовірності нормального закону з параметрами отриманими з комбінованого прогнозу і за отриманими даними побудуємо криву на рис 4 ..

ТАБЛИЦЯ 8.

Таблиця розрахованих значень для теоретичної кривої розподілу щільності ймовірності.

 t (т.км))

 84

 120

 156

 192

 228

 264

 300

 336

 372

 408

 444

 480

 516

 552

 f (t)

 0.00

 0.00

 0.00

 0.00001

 0.00056

 0.00083

 0.00475

 0.01084

 0.00865

 0.00276

 0.00034

 0.00017

 0.00

 0.00

Рис. 4. Графіки розподілу щільності ймовірності.

п.4. Визначення довірчих меж зміни структурного параметра технічного стану циліндропоршневої групи та напрацювання до першого ресурсного діагностування.

Деталі ЦПГ функціонально пов'язані між собою, тому в якості структурного параметра вибираються інтегральні показники. Розглядаються три основні параметри: зазор в замку верхнього компресійного кільця, зазор в сполученнях кільце-канавка поршня і зазор між гільзою і спідницею поршня.

Однак лімітує надійність ЦПГ, як правило, знос верхнього компресійного кільця по радіальної товщині. Глибина діагностування визначається рівнем, при якому оцінюється значення параметра технічного стану предопределяющего ремонт вузла. Для деталей ЦПГ, з урахуванням викладеного, як структурного параметра може бути обрана площа зазору в замку верхнього компресійного кільця (F2-i).

В якості моделі, адекватно відображає зміну структурного параметра однойменних деталей, використовується ступенева функція:

F2-i = F2-0 + ?it?, де

F2-0- середнє значення початкової площі в замку компресійного кільця, мкм2;

?i- середня швидкість зміни F2-iмкм2 / тис.км;

t - напрацювання, тис.км;

? - показник ступеня функції зміни параметра.

Для визначення довірчих меж використовується залежність середнього квадратичного відхилення структурного параметра ?F2-iот напрацювання:

?F2-i2 = ?F2-i2 + ??i2t2?, де

?F2-i, ??i- середнє квадратичне відхилення F2-0і ?i.

Розрахунок проводиться за такими етапами.

Визначається значення:

?i = (F2-п- F2-0) / R?, де

F2-п- граничне значення структурного параметра, мкм2;

?i = ((42.6-9.5) * 10000) / 463.3991.4 = 61.304305

На підставі методу лінеаризації після перетворення рівнянь оцінюється ??i:

??i = [?2 ((?i (2 + 2?) / ? / (F2-п-F2-0) 2 / ?)) ?R2- (?i2 / (F2-п-F2-0) 2) ?F2-02] 1/2.

??i = (1,42 * ((61,3043,43 / 3310001,43) * 53,985982- (61,3042 / 3310002) * 51752) 0,5 =

= (1.96 * ((1352342.7 / 78226492) * 2914.486 - (3758.1804 / 109561000000) * 26780625)) 0.5 = 9.846

Знаходяться довірчі межі зміни параметра, використовуючи як F2-0,

?F2-0, ?i, ??iіх оцінки:

F2-iBH = (F2-0? t??F2-0) + (?i?ft???i) t?, де {26}

F2-iB, F2-iH- поточні значення верхнього та нижнього довірчих меж структурного параметра, мкм2;

t?- статистика Стьюдента для ? = 0,95;

R2 (t1, t2) = 0,8 - нормована кореляційна функція, деталей ЦПГ;

ТАБЛИЦЯ 9.

Таблиця розрахованих значень меж зміни параметрів.

 l (i)

 84

 120

 156

 192

 228

 264

 300

 336

 372

 408

 444

 480

 516

 552

 588

 624

 F B, 10 квітня

 13.97

 11.4

 18.74

 21.52

 24.51

 27.7

 31.07

 34.61

 38.3

 42.13

 46.11

 50.21

 54.44

 58.79

 63.26

 67.83

 F H, 10 квітня

 11.09

 12.77

 14.67

 16.76

 19.01

 21.41

 23.94

 26.6

 29.37

 32.25

 35.24

 38.33

 41.51

 44.78

 48.13

 51.57

___________

f = ? 1-R2 (t1, t2) - коефіцієнт перемішування реалізацій;

На підставі розрахунків, для 5-6 значень структурного параметра в діапазоні від

? t?F2-0до F2-пізображаются на рис. 5, криві нижньої і верхньої меж у таблиці 9 ..

4.Определяем мінімальне Rві максимальне Rнзначенія ресурсу деталей. Для цього в рівняння {26} підставляються F2-iB = F2-п, тоді:

Rвн = {[F2-п- (F2-о? t??F2-o)] / (?i? ft???i)} 1 / ?, {27}

Rв = ((42.6 * 104- (9.5 * 104 + 1.96 * 5175)) / (61.3 + 0.45 * 1.96 * 9.846)) 1 / 1.4 = 412.31, мкм2

R

н = ((42.6 * 104- (9.5 * 104-1.96 * 5175)) / (61.3 + 0.45 * 1.96 * 9.846)) 1 / 1.4 = 430.76, мкм2

Рис.5. Графіки верхньої і нижньої меж зміни параметра.

5. Оцінюється напрацювання до першої ресурсного діагностування:

tg1 = Rв- Lтo, де {28}

Lтo - періодичність TO-2, встановлюється з урахуванням марки та умов експлуатації автомобіля,

tg1 = 430 -12 = 418, т. км

5. Прогнозування залишкового ресурсу деталі ЦПГ автомобільного двигуна на основі результатів діагностування.

Прогнозна оцінка залишкового ресурсу здійснюється на основі математичної моделі зміни параметра у функції напрацювання. Значення структурного параметра при tgiопределяется на основі результатів діагностування ЦПГ.

п.5.1. Визначення структурного параметра на основі результатів діагностування.

Як засіб ресурсного діагностування ЦПГ може бути використаний пневмотестери моделі К-272. Принципова схема вимірювання площі в замку верхнього компресійного кільця за величиною падіння стисненого повітря, що подається в циліндр, представлена ??на рис. 6.

Значення структурного параметра розраховується нa підставі наступної залежності:

F2-1 = K (2?p / ([1- (p2 / pi2] pi)) 1/2, де {29}

К = (?1 / ?2) * F1 / 3,13,

К - коефіцієнт, що враховує співвідношення коефіцієнтів опору закінчення через вхідний сопло ?1і зазор кільця ?2, а також площа вхідного сопла (К = 0,542-106мкм2);

6

5

2 Березня

1

4

Рис. 6. Принципова схема діагностування ЦПГ пневмотестери моделі К-272:

1 - фільтр; 2, 3 - блок живлення; 4 - вхідний сопло; 5 - вимірювальний блок; 6 - манометр.

Р2 атмосферний тиск;

?р = ро- pi,

?p - величина падіння тиску стисненого повітря, що подається в циліндр, Па;

рo- робочий тиск (рo = 0,26-106Па);

pi- вимірювальне тиск, отримане в результаті діагностування, Па.

Відповідно до залежністю {29}, розраховується значення F2-1, відповідне величиною pi, з умови завдання, і кілька довільно вибраних значень в діапазоні від початкової до граничної площі у замку. На підставі отриманих значень будується залежність F2-i = f (pi).

ТАБЛИЦЯ 10.

Таблиця розрахованих значень F2-1, при зміні тиску.

 p i

 0.25 * 10 Червня

 0.2 * 6 жовтня

 0.21 * 10 Червня

 0.215 * 10 червня

 0.22 * 10 Червня

F

 2-1

 27,7 * 10 квітень

 48,6 * 10 квітень

 42,6 * 10 квітень

 39,7 * 10 квітень

 37,69 * 4 жовтня

Рис.7. Залежність зміни зазору кільця від зміни тиску.

п.5.2. Прогнозування залишкового ресурсу деталі двигуна по ступеневій моделі на основі результатів діагностування.

Можливі два варіанти прогнозування залишкового ресурсу по ступеневій моделі: апроксимація статистичних даних та використання моделі із заданими показниками ступеня для розглянутого сполучення. У курсовій роботі приймемо другий варіант. В якості моделі, що відбиває залежність структурного параметра від напрацювання, використовується рівняння {22}.

п.5.2.1. Розраховуються швидкості зміни верхньої (?дв) і нижньої (?дн) меж структурного параметра:

?дв = [(F2-1 + ft??F2-0) - (F2-0- t??F2-0)] / tg1?. {30}

?дн = [(F2-1- ft??F2-0) - (F2-0 + t??F2-0)] / tg1?, де {31}

t?- статистика Стьюдента для ? = 0,95;

F2-0- початкове значення площі в замку компресійного кільця, мкм2 * 104;

tg1- напрацювання до першої ресурсного діагностування;

?F2-1- середнє квадратичне відхилення похибки діагностування, мкм2;

?F2-0- середнє відхилення початкової площі в замку кільця, мкм2;

? - показник ступеня.

?дв = 66,75; ?дн = 38,98

п.5.2.2. За результатами діагностування визначимо межі зміни структурного параметра:

F2-iвд = (F2-0- t??F2-0) + ?в * t?, {32}

F2-iнд = (F2-0 + t??F2-0) + ?н * t?, де {33}

F2-0- початкове значення площі в замку компресійного кільця, мкм2 * 104;

t?- статистика Стьюдента для ? = 0,95;

?F2-0- середнє відхилення початкової площі в замку кільця, мкм2;

t - середини інтервалів, тис.км;

?в, ?н- відповідно вірних і нижня межі швидкості изменеия структурного параметра.

Отримані результати зведемо в таблицю 11.

ТАБЛИЦЯ 11.

Таблиця розрахованих значень межі зміни структурного параметра:

 l (т.км)

 48

 84

 120

 156

 192

 228

 264

 300

 336

 372

 408

 444

 480

 516

 552

 F B

 9.9

 12.4

 14

 16.3

 18.9

 21.8

 24.8

 28

 21.5

 35.5

 39.5

 42.9

 F H

 9.5

 10.8

 12.3

 14

 15.8

 17.8

 20

 22

 25

 27.3

 30.3

 33

 36.6

 39

 43

На підставі отриманих результатів будуються криві верхньої та нижньої меж зміни структурного параметра, визначені за результатами діагностування.

Рис.8. Графіки кривих верхньої та нижньої меж зміни структурного параметра

п.5.2.3. Оцінюється ресурс ЦПГ по верхній (Rдв) і нижньої (Rдн) кордонів реалізацій:

Rдв = [(F2-п- (F2-0- t??F2-0)) / ?в] 1 / ?, {34}

Rдн = [(F2-п- (F2-0 + t??F2-0)) / ?н] 1 / ?, {35}

RдB = 473,4; RдH = 550,57

Знаходяться кордону залишкового ресурсу ЦПГ:

RостВ = RдВ- tg1; {36}

RостН = RдН- tg1. {37}

RостВ = 473.4 - 418 = 55,4; RостВ = 550.57- 418 = 132,57

RостH- RостВ = 132.57-55.4 = 77,17

Аналізуються результати розрахунків RостВНс позиції прийняття рішення про періодичність та обсяг ремонтних впливів, виходячи з таких умов:

RостВ- LТО? 55.4 ? 13 умова не виконується.

?RостВ> LТО; 55,4> 13

? - планується ремонт двигуна при пробігу RВ;

?RостН- ??RостВТО77.17 LТО; 55,4> 13

? - планується повторне діагностування при пробігу tg2 = RВ-LТО

?RостН- ??RостВ> LТО.77.17> 13

Значить проводиться повторне діагностування при пробігу рівному:

tg2 = 55.4 - 13 = 42,4 (тис.км)

Висновки.

На підставі зіставлення прогнозних оцінок параметрів середнього ресурсу, виконаних за кореляційних рівнянь довговічності і на основі обробки статистичних даних, зроблено висновок про ступінь їх несуперечності і необхідності навчання моделей, у міру накопичення експериментальних даних.

Розглянута реалізація структурного параметра відносно області його зміни для сукупності однойменних двигунів. Виділено фактори, які визначили ресурс деталі, і заходи, які слід провести автотранспортному підприємству, що експлуатує розглядаються автомобілі, для підвищення надійності двигуна.

7. Список літератури:

Двигуни внутрішнього згоряння. Підручник для ВНЗ. За редакцією Луканіна В.Н. М .: Вища школа, 1985 р .;

Короткий автомобільний довідник. НИИАТ. М .: Транспорт, 1971р .;

Методичні вказівки до курсової роботи. СПб .: СЗПІ, 1989р .;

Іванов С. Є. Курс лекцій з дисципліни технічна експлуатація автмобілей. СПб .: СЗПІ, 1998р ..

Авіація і космонавтика
Автоматизація та управління
Архітектура
Астрологія
Астрономія
Банківська справа
Безпека життєдіяльності
Біографії
Біологія
Біологія і хімія
Біржова справа
Ботаніка та сільське господарство
Валютні відносини
Ветеринарія
Військова кафедра
Географія
Геодезія
Геологія
Діловодство
Гроші та кредит
Природознавство
Журналістика
Зарубіжна література
Зоологія
Видавнича справа та поліграфія
Інвестиції
Інформатика
Історія
Історія техніки
Комунікації і зв'язок
Косметологія
Короткий зміст творів
Криміналістика
Кримінологія
Криптологія
Кулінарія
Культура і мистецтво
Культурологія
Логіка
Логістика
Маркетинг
Математика
Медицина, здоров'я
Медичні науки
Менеджмент
Металургія
Музика
Наука і техніка
Нарисна геометрія
Фільми онлайн
Педагогіка
Підприємництво
Промисловість, виробництво
Психологія
Психологія, педагогіка
Радіоелектроніка
Реклама
Релігія і міфологія
Риторика
Різне
Сексологія
Соціологія
Статистика
Страхування
Будівельні науки
Будівництво
Схемотехніка
Теорія організації
Теплотехніка
Технологія
Товарознавство
Транспорт
Туризм
Управління
Керуючі науки
Фізика
Фізкультура і спорт
Філософія
Фінансові науки
Фінанси
Фотографія
Хімія
Цифрові пристрої
Екологія
Економіка
Економіко-математичне моделювання
Економічна географія
Економічна теорія
Етика

8ref.com

© 8ref.com - українські реферати


енциклопедія  бефстроганов  рагу  оселедець  солянка