Курсовая: Техническая экплуатация автомобилей. Расчет вероятности безотказной работы деталей ЦПГ - текст курсовой. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Курсовая

Техническая экплуатация автомобилей. Расчет вероятности безотказной работы деталей ЦПГ

Банк рефератов / Технологии

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Курсовая работа
Язык курсовой: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 1562 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникальной курсовой работы

Узнайте стоимость написания уникальной работы

21 МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ СЕВЕРО - ЗАПАДНЫЙ ЗАОЧНЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ КАФЕДРА АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА КУРСОВАЯ РАБОТА ПО ДИСЦИПЛИНЕ : “ ТЕХНИЧЕСКАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ АВТОМОБИЛЕЙ . “ ВЫПОЛНИЛ СТУДЕНТ III КУРСА ФАКУЛЬТЕТА Э M и АП СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 2401 ШИФР = = РУКОВОДИТЕЛЬ РАБОТЫ : = С . Е . ИВАНОВ = г . ЗАПОЛЯРНЫЙ 1998 г. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ : 1. Введение . Стр . 3 2. Задание на курсовую работу Стр . 4 3. Расчет параметров распределения ресурсов детали автомобильных двигате лей тремя методами Стр . 5 4. Определение доверительных границ измерения структурного параметра и наработки до первого ресурсного диагностирования Стр . 15 5. Прогнозирование остаточного ресурса детали цилиндропоршневой группы автомобильного двигателя на основе результатов диагностирования Стр . 17 6. Выводы . Стр . 21 7. Литература . Стр . 22 1. Введение. По рез ультатам многочисленных исследований годовая производительность автомобилей к концу срока их служба снижается в 1,5 - 2 раза по сравнению с первоначальной , снижается безопасность конструкции автомобилей . За срок службы автомобиля расходы на его техническо е обслуживание и ремонт превосходят первоначальную стоимость в 5 - 7 раз . Поэтому важным направлением как при проектировании , так и при эксплуатации автомобилей является точная и достоверная прогнозная оценка основных показателей надежности их деталей . В к у рсовой работе рассматриваются вопросы по прогнозированию параметров среднего и остаточного ресурсов деталей автомобильных двигателей. К деталям , лимитирующим надежность двигателей , в первую очередь относятся детали цилиндропоршневой группы и кривошипно-шат унного механизма , отказы которых , в основном , связаны с износом . На износ деталей двигателя влияет совокупность факторов , главнейшим из которых являются свойства трущихся материалов (физико-механические , химические ), режимы работы (скоростные , нагрузочные, тепловые ), геометрические параметры (форма , размеры , шероховатость поверхности ), смазка (количество , очистка , подвод ). Определение показателей долговечности может осуществляться на основе обработки данных , полученных по результатам натурных наблюдений гр уппы автомобилей , которые эксплуатируются в определенных условиях . Для этих же целей могут быть использованы экспериментальные материалы по видам износа и характеристикам изнашивания существующих конструкций двигателей . В результате для прогнозирования по к азателей долговечности могут использоваться корреляционные уравнения долговечности деталей автомобиля . Однако и в первом и во втором случаях невозможно избежать ошибок , вызванных необходимостью учета всего многообразия факторов , воздействующих на процесс и знашивания деталей автомобиля . Поэтому может составляться комбинированный прогноз , позволяющий учесть достоинства первого и второго вариантов прогнозирования . При использовании диагностической информации в процессе эксплуатации автомобилей наиболее просты м способом прогнозирования остаточного ресурса деталей двигателя является аналитическое прогнозирование по степенной модели. 2. Задание на курсовую работу. В процессе эксплуатации автомобильных двигателей заменялись детали ЦПГ (кольца , гильзы цилиндров , поршни ) при превышении допустимого износа рабочих поверхностей . В процессе наблюдений было зафиксировано N = 66 первых замен деталей ЦПГ при наработках , приведенных в таблице 2. Предположим , что распределение ресурса деталей ЦПГ до пер вой замены подчиняется нормальному закону . Требуется найти параметры распределения (математическое ожидание и среднее квадратичное отклонение ), проверить гипотезу о виде закона распределения , рассчитать плотность распределения , вероятность безотказной раб о ты и средний ресурс детали. По результатам расчётов построить гистограмму и кривые эмпирической и теоретической плотности распределения вероятностей , и вероятности безотказной работы детали. Исходные данные помещены в таблице 1. ТАБЛИЦА 1. Исходные данные на курсовой проект. Наименование параметра Единица измерения Значение Параметра 1 2 3 Марка автомобиля - КамАЗ 5410 Двигатель - 6ч 12х 12д Максимальная частота вращен ия коленчатого вала мин -1 2600 Рабочий объём цилиндра л 9,0 Максимальный крутящий момент , М е Н * м 700 Диаметр поршня , D дм 1,20 Ход поршня , S дм 1,20 Модуль упругости , Е МПа 10 5 1,0 Зазор замка кольца в свободном состоянии , А дм 0,188 Радиальная тол щина кольца , t дм 0,050 Высота кольца ,b дм 0,030 * Твёрдость по Бринеллю : кольцо, гильза, поршень НВ к НВ г 700 / 100 230 90 Коэффициент микрорезания 1,77 Передаточное число коробки передач при разгоне для порожнего автомобиля i w г i w п 3,1 2,4 1 2 3 Коэффициент , учитывающий процент движения по типам дорог : в г ороде в пригороде подъездные пути a 1 a 2 a 3 0,5 0,46 0,04 Коэффициент использования пробега b 0,68 Коэффициент сопротивления движению : - горо дские и пригородные дороги - подъездные пути y 1,2 y 3 0,02 0,04 * * Скорость движения автомобиля , V a в городских условиях , V a 1 в пригороде , V a 2 на подъездных путях , V a 3 км / ч 25 (30) 35 (40) 5 (10) Год начала выпуска двигателя , Т - 1983 Измерительное давление , Р i Па 10 5 2,35 Атмосферное давление , Р 2 Па 10 5 1,01 Начальная площадь в замке кольца , F 2-0 мкм 2 10 4 9,50 Среднеквадратичное отклонение начальной площади в зам ке кольца , s F2-0 мкм 2 5175 Предельная площадь зазора в замке кольца , F 2- п мкм 2 10 4 42,6 Показатель степени , a 1,4 Среднеквадратичное отклонение погрешности диагностирования , s D F2-1 19215 Нагрузка на седельно-сцепное устройство кгс 8100 Допусти мая масса полуприцепа кг 19100 Собственная масса кг 6800 В том числе на переднюю ось кг 3500 В том числе на тележку кг 3500 Максимальная скорость автопоезда км /ч 80 – 100 Передаточное число главной передачи 7,22(6,53; 5,94) Размер шин 260 R 508 Стат ический радиус ведущего колеса м 0,488 Лобовая площадь м 2 6,74 Коэффициент обтекаемости Н * с 2 /м 4 0,6 Рассматриваемая деталь Компресси-онное кольцо ** В скобках д анные приведены для порожнего автомобиля. 3. Расчёт параметров распр еделения ресурсов детали автомобильных двигателей. п .3.1. Расчёт параметров распределения ресурсов детали автомобильных двигателей по результатам их наблюдения в эксплуатации. п .3.1.1. Параметры распределения ресурсов детали рассчитываются на основе обработки статистической информации об отказах , наблюдаемых в эксплуатации , и используются для разработки стратегии поддержания работоспособности , оценки долговечности и безотказности конструкции и потребности в запасных частях. Выявим наибольшее l max и н аименьшее l min значения наработки и определим ширину интервалов группирования по формуле : D l = ( l max - l min ) / 1+ 3,2 * lg N , тыс . км , где N — общее число наблюдений , N = 66 ТАБЛИЦА 2. Значения ресурсов l ( расставлены по возрастанию ), тыс . 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 S = 12470 ,2 (тыс . км ) D l = 36,086 » 36 тыс . км. п .3.1.2. Подсчитаем частоты попадания случайной величи ны ресурса l в интервале группирования . Выберем начальное l н и конечное l н значения величины , которые берутся ближе к целочисленному l max и l min . l н = 66 ; l 1 =66 +36 =102; l 2 =102 +36 =138 ; l 3 =138 +36 =174; l 4 = 174 +36=210; l 5 =210 +36 =246; l 6 = 246 +36 =282; l 7 =282 +36 =318; l н = 66 и l 7 = l к = 318 (тыс . км ) l н l 1 l 2 l 3 l 4 l 5 l 6 l к 66 102 138 174 210 246 282 318 Чертим прямую и разбиваем на интервалы равные от 66 до 318 тыс . км. п .3.1.3. Определим какое количество ресурсов попадает в интервалы и определим середины этих интервалов . Для удобства пользования данные вычислений занесём в таблицу 3. ТАБЛИЦА 3. Определение частоты попадания ресурсов в заданные интервалы. N o интервала Границы интервалов (тыс . км ) Середины интервалов (тыс . км ) Частота попадания в интервал , n i 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.Опре деление параметров и характеристик нормального закона . Плотность вероятности f(l) нормального закона имеет вид : _ ____ _ _ _ f (l) = 1/ ( s * Ц 2 p ) * exp[ - ( l i - a ) 2 / 2 s 2 ], где _ _ a и s -- параметры нормального закона распределения ; exp (z) – форма представления числа е в степени z : exp (z)= e z а ) вычислим математическое ожидание a по формуле : _ r _ _ a = 1 / N * S l i * n i , где i=1 r – количество интервалов ; N – общее число наблюдений ; l i – середины интервалов ; n i – частота попадания в интервалы. _ а = 1 / 66 * ( 84 * 3 + 120 * 6 + 156 * 15 + 192 * 17+ 228 * 21 + 264 * 3 + 300 * 1) = = 1 / 66 * 12456 = 188,72727 » 188,73 (тыс . км ) б ) Рассчитаем с реднеквадратичное отклонение s по формуле : _ ________________________ s = Ц 1 / ( N - 1) * S ( l i - a) 2 * n i , (тыс . км ) _ _____________________ s = Ц 1 / (66 - 1) * S ( l i - a) 2 * n i , = 46,2898 » 46, 29 (тыс . км ) в ) вычислим значения эмпири ческой плотности распределения вероятностей f э ( l i ) по интервалам наработки : _ f э ( l i ) = n i / (N * D l ) , г ) рассчитаем нормированные и центрированные отклонения середины интервалов : _ _ _ _ y i = ( l i - a) / s , д ) определим значения теоре тической плотности распределения вероятностей f т ( l i ) по формуле : _ _ f т ( l i ) = (1 / s) * f о ( y i ) , где ___ f о ( y i ) = (1 / Ц 2 p ) * exp( -y i 2 / 2) Полученные значения расчетов в пунктах в , г, д сведе м в таблицу 4 . ТАБЛИЦА 4. Таблица вычислений эмпирической и теоретической плотности распределения вероятностей и нормированных и центрированных откло нений середины интервалов. n i \ Параметры y i f э ( l i ) f о ( l i ) f т ( l i ) n 1 -2,26 2 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 1,62 6 0,0013 0,1089 0,0023 n 7 2,40 4 0,0004 0,0222 0,0005 е ) По результатам расчетов строим на рисунке 1 гистограмму : эмпирическую кривую , распределе ние плотностей вероятностей f э ( l i ) , теоретическую кривую распределения f т ( l i ) и выравнивающую кривую. Рис .1. Гистограмма середины интервалов , кривая распределения плотностей вероятностей f э ( l i ) , теоретическую кривую распределения f т ( l i ) и выравнивающая (о гибающая ) кривая. п .3.1.5. Проверка согласия между эмпирическим и теоретическим (нормальным ) законом распределения по критерию c 2 Пирсона : а .) Определим меру расхождения c 2 между эмпирическим и теоретическим распределениями : r c 2 = S ( n i - n i `) 2 / n i ` , где i=1 n i и n i ` -- соответствие эмпирической и теоретической частоты попадания случайной величины в i- ый интервал. Для удобства вычислений критерий c 2 определим по формуле : r _ _ _ c 2 = N * D l * S [ f э ( l i ) - f т ( l i ) ] 2 / f т ( l i ) , i=1 c 2 = 5,12 б. ) Вычислим число степеней свободы m ( при этом интервалы , в которых частоты n i меньше 5-ти объединим с со седними интервалами ): m = r 1 - k - 1 , где r 1 -- число интервалов полученное при объединении ; k – количество параметров закона распределения. Нормальный закон является двухпараметрическим и определяется математическим ожиданием и средним квадратичным от клонением , т.е . k =2 . m = 4-2-1 = 1 в. ) По значениям c 2 и m определим вероятность согласия P( c 2 ) теоретического и эмпирического измерения P( c 2 ) = P( 5,12 ) = 0,0821; Р ( c 2 ) > 0,05 , значит эмпирическое распределение согласуется с нормальным законом распределе ния. п .3.1.6. Определение оценок показателей надёжности детали : а ) рассчитаем значение среднего ресурса R при нормальном законе распределения , который численно равен математическому ожиданию а , поэтому R = а = 188,73 ( тыс . км ) б ) рассчитаем вероятность безотказной работы детали по интервалам наработки по формуле : _ _ r P( l i ) = (N - S n i / N) , i=1 P( l 1 ) = (66-3)/66 = 0,95 ;…………………………………………… ... P( l 7 ) =(66-66)/66 = 0 в ) построим кривую вер оятности безотказной работы детали P( l i ) в зависимости от ее наработки l на рисунке 2. Рис .2 График P( l i ) кривая вероятности безотказной работы детали в зависимости от наработки l . п . 3.2. Расчёт параметров распределения ресурсов детали по корреляционным уравнениям долговеч ности. Для сбора данных по эксплуатационной надежности агрегатов автомобиля требуется 5-6 лет , поэтому оценка долговечности новых моделей двигателей производится на основе аналогии , ускоренных испытаний и прогнозных моделей . Одним из направлений прогнози рования является разработка полуэмпирических моделей , представляющих собой корреляционную зависимость линии регрессии между величинами , характеризующими уровень нагруженности , и показателем ресурса рассматриваемой детали. Для деталей двигателя данный подх од реализован в виде корреляционных уравнений долговечности : К = А +В ( R - С * n) -1 , где К - критерий нагруженности ; А , В , С -- коэффициенты ; R -- средний ресурс детали ; n = Т-Т 0 =1980-1970=10 - прогнозируемый период ( Т - год начала выпуска двигателя , Т 0 - 1970 год точка отсчета прогнозируемого периода ). Критерий нагруженности рассчитывается по формуле : К к = k м к * k т * S к ( p R + 0.1D 2 * p i* b - 1*r -1 ) , средний ресурс рассчитывается уравнением : К к = - 25,2 + 81840 / ( R к - 2,75 n) , где k м к -- удельный критерий физико-м еханических свойств кольца ; k т -- удельный критерий тепло напряженности ; p R -- удельное давление на стенку цилиндра от сил упругости кольца МПа ; D -- диаметр цилиндра , дм ; p i -- среднее значение индикаторного давления , МПа ; b -- высота верхнего компрес сионного кольца , дм ; r = 0,5( D - t ) -- радиус осевой линии кольца , дм ; t -- радиальная толщина кольца , дм ; S к -- путь трения кольца , м /км ; -- отношение радиуса кривошипа к длине шатуна ; S -- ход поршня , м ; r -- пл отность материала кольца , Н /м 3 . п .3.2.1. Расчет критерия нагруженности детали двигателя включает следующие этапы : а ) Находятся значения сопротивлений дороги Р ij , воздуха P wij , разгона P ij авто мобиля при заданных вариантах дорожно-транспортных условиях эксплуатации : Р ij = ( G a + q н ) i (H) , где 1 G a -- сила тяжес ти снаряженного автомобиля , Н ; q н -- номинальная грузоподъемность , Н ; -- коэффициент использования грузоподъемности , = 1 ; i -- коэффициент сопротивления движен ию . G a = 15125*9.8 = 148225 ( Н ), q н = 8100*9.8 =79380 (Н ), (79380+148225)*0.04=9104,23175,21587,62964,54552,1 P wij = ( kF*V 2 aij )/13 (H) , где 2 k - - фактор обтекаемости автомобиля , Н *с 2 /м 2 ; F – лобовая площадь автомобиля , м 2 ; V aij - - скор ость движения автомобиля в груженом и порожнем состоянии по различным типам дорог , км /ч . P ij = k i [( M e i o i j )/r k ] (H) , где 3 k i - коэффициент , учитывающий инерционные нагрузки (междугородние перевозки - k i =0, город и подъездные пути k i = 0,2 , карьеры k i = 0,3); M e - максимальный крутящий момент M e = 700, Н * м ; i o - передаточное число главной передачи i o = 7,22; i j - передаточное число коробки передач в j -м весовом состоянии . ТАБЛИЦА 5 . Значения рассчитанных сил сопротивлений дороги , воздуха и разгона . Транспортные условия Город Пригород Подъездные пути Рассчитываемые параметры Р y j P W1j P Y1j P y 2j P w2j P y 3j P W3j P Y3j Груженый автомобиль 4552,1 194,423 5778,958 4552,1 381,069 9104,2 7,777 5778,958 Порожний автомобиль 1587,6 279,969 4474,033 1587,6 497,723 3175,2 31,108 4474,033 б ) Рассчитываются средние значения эффективного давления P eij для заданных условий эксплуатации исходя из уравнения мощностного баланса , с тем , чтобы учесть влияние дорожно-транспортных условий и кон структивных особенностей трансмиссии автомобиля на нагруженность деталей двигателя : P eij = i j [(1.25r k 10 -2 )/(V h i o i kij т )] [(1 – k i )(P ij +P wij )+P ij ] , где r k - динамический радиус колеса , м ; на дорогах с твёрдым покрытием r k » r ст ; V h - рабочий объем цилиндров двигателя , л ; i o - передаточное число главной передачи ; i kij - средневзвешенное передаточное число коробки передач ; т – к.п.д . трансмиссии автомобиля ; i , j – коэффициенты , учитывающие распределение пробега автомобиля по типам дорог i = 1 и использование пробега j = 1; P ij , P wij P ij - соответственно сопротивления дороги , воздуха и разгона в i -м весовом состояни и на j -м дорожном покрытии , Н . i kij = 0,6 V max ( j i V ij ) -1 , где V max - максимальная скорость автомобиля , км /ч ; V ij - средняя скорость автомобиля в i -м весовом состоянии при j -х дорожных условиях , V ij = ( 1 V а 1г + 2 V а 2г + 3 V а 3г )+(1- )( 1 V а 1п + 2 V а 2п + 3 V а 3п ) , где - коэффициент использования пробега . V ij = 0 .6 8*(0 . 5*25+0 .46 *3 5 +0 . 0 4 * 5 )+(1-0 .6 8)*(0 .5 *30+0. 46 *4 0 +0.03*10)=30,368, ( км /ч ), i kij = 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 Значение средневзвешенного эффективного давления Р е определяется по формуле : Р е = ( 1 Р е 1г + 2 Р е 2г + 3 Р е 3г )+(1- )( 1 Р е 1п + 2 Р е 2п + 3 Р е 3п ) , где - коэффициент использования пробега ; i - коэффициент , учитывающий процент движения автомобиля по типам дорог ; Р ег i , Р еп i - среднее эффективное давление при движении автомобиля в груженом и порожнем состоянии по различным типам дорог . 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; P e =0,1369426 , М Па ТАБЛИЦА 6. Таблица рассчитанных значений давления. Транспортные условия Город Пригород Подъездные пути Среднее значение параметров Рассчитываемые параметры P e1j P e2j P e3j P e P м P i Гружёный автомобиль 0,2080473 0,09642883 0,293379 0,1088789 0,2067211 0,3156 Порожний автомобиль 0,1257443 0,04076188 0,1519127 0,02806372 0,2067211 0,2347848 S 0,1369426 0,2067211 0,3436637 Для определения Р м используется зависимость : P м = А +В *с m , где А , В -- коэффициенты , устанавливаемые экспериментально ; с m = (2 S i o 0 ,6 V max )/(60 0.377 r k ) c m -- средняя скорость поршня , м /с ; c m = (2*0.12*7.22*0.6*90)/(60*0.377*0.488) =8,476757 , м /c P м = 0 . 105+0 . 012* 8.476757 =0,2067211 (МПа ). Определим среднее индикаторное давление . Р i = P e + P м , (МПа ) Р i = 0,1369426 +0 .2067211 = 0,3436637 МПа п .3.2.2. Рассчитаем значение удельного давления , возникающего от сил упругости компрессионного кольца : P R = (0.424*E*A)/[(3- )*D*(D*t -1 -1) 3 ] , (МПа ), где Е - модуль упругости , МПА ; - постоянная , зависящая от эпюры давления ( =0,196); А - зазор в замке кольца в свободном состоянии. P R = (0 . 424*1 . 2*1000 0 0*0 . 170)/((3-0 . 196)*1 .2 *(1 .2 * ( 1/0. 0 5) -1)*23*23)=0,2 112775 Мпа , п .3.2.3. Определяется критерий физико-механических свойств материалов рассматриваемого сопряжения цилиндропоршневой группы : а ) гильза - компрессионное кольцо : К м к =( 0,2 t * НВ к m * НВ г n )/(НВ к +НВ г ), где 0,2 t - коэффициент микрорезания ; НВ к , НВ г – соответственно , твердость по Бринеллю кольца и гильзы , ед .; m , n - показатели степени , при расчете ресурса кольца принимаются n =2 и m =1,5 . К м к = (1,59*700 1,5 * 230 2 )/(700+ 230 ) = 1675008 Уде льное значение критерия найдем из соотношения : k м = 1/ lg К м k м = 1/ log 1675008 = 0,1 6066794 п .3.2.4. Оценивается критерий теплонапряженности детали : К т = D 0.38 * c m 0..5 [ (632p i )/(H H * i )] 0.88 , где H H - низшая теплотворная сп особность топлива , для дизельного топлива H H =42496кДж /кг К т = 0,1 2 0.38 *8,476757 0.5 *((632* 0,3156 )/(42496*0,45)) 0.88 = 0,023458596 Определим удельное значение критерия теплонапряженности : k т = К т / К т max , где К т max - предельное значение критерия теплонапря женности для рассматриваемой конструкции двигателя : с m = ( 2 S*n e )/60 с m = (2*0.1 2 *2600)/60 =10 . 4 ; р е = [(0.314* *M e )/V h ] *10 -2 , p e = ((0 . 314*4* 7 00)/ 9 )* 0.01 = 0,9768888 , МПа К т max = 0 . 12 0,38 *10 . 4 0,5 *((632*0 . 9768888)/(42496*0 . 45)) 0.88 = 0,0 702317 k т = 0 . 023458596 / 0 . 0 702317 = 0,3340172 п .3.2.5. Рассчитаем путь трения компрессионного кольца за один километр пути : S т = (100* S * i o *i kij )/( *r k ), S т = (100*0.1 2 * 7.22 *1 . 778 )/(3 . 14*0 . 488) =100,5312 , м /с Н а основании рассчитанных параметров определим критерий нагруженности : К к = k м к * k т * S к ( p R +0.1D 2 * p i* b -1 * r -1 ) К к = 0 . 1 6067 *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 Из корреляционного уравнения долговечности : К к = -25,2+81840/( R к -2,75 n) определим средний ресурс детали : R к = 81840 / (К к + 25,2) + 2.75n R к = ( 81840/(166 . 1719+25 . 2) +13*2.75) =463,399, (тыс.км ) . п .3.2.6. Определим среднеквадратичное отклонение распределения ресурсов детали : Вычислим коэффициент вар иации по корреляционной зависимости V= 1 6,507 R -0,807 , V = 16,507* 463.399 -0,807 = 0,1 165 среднеквадратичное отклонение вычисляется из соотношения : R = V R R = 0. 1 165 *4 63.399 =53,98598 , (тыс.км ) Для построения кривой распределения плотности вероятности нормального закона рассчитаем : ____ f(l) = 1/( R 2 ) * exp.(-(l i - R k )2 /2 R 2 ) ТАБЛИЦА 7. Таблица рассчитанных значений для кривой распределения плотности вероятности 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 По результатам расчетов построим кривую распределения ресурсов детали по КУД на рис .4.. п .3.3. Расчет параметров распределения ресурсов детал и автомобильного двигателя по комбинированному прогнозу. Комбинированный прогноз рассматривается как задача принятия решения в условиях неопределенности с вероятной оценкой непротиворечивости результатов . п .3.3.1. Комбинированный прогноз составляется с уч етом параметров плотности распределения ресурсов , полученных в результате их расчета по КУД и обработки статистических данных распределения ресурсов детали автомобильных двигателей в эксплуатации . Для нормальных законов распределений с параметрами а и (обработка статистических данных ) и R и R (определение по КУД ) параметры распределения ресурсов по комбинированному прогнозу определяются следующими зависимостями. f S (t) = (2 p D S ) -0.5 exp(-((t-t S ) 2 / (2D S )), где Математическое ожидание определяется по формуле : t = 1 *R+ 2 *a , t = 0.5772487* 463.399 + 0 . 4227513*18 8.73 = 347,2823 , (тыс . км ) Среднеквадратичное отклонение вычисляется по формуле : D 1 = s 2 ; D 2 = s R 2 D S = 1 2 D 1 + 1 2 D 2 ; ________________ = 1 2 * R 2 + 2 2 * 2 , где 1, 2 - весовые коэффициенты , определяемые по формуле : 1 = 2 /( R 2 + 2 ) ; 2 = R 2 / ( R 2 + 2 ) ; 2 = 53.98598 2 / ( 46 . 2 2 + 5 3 .98598 2 ) =0,5772487; 1 = 4 6.2 2 / ( 4 6.2 2 +5 3 .98598 2 ) =0,4227513 . D 1 = 46.2 2 =2134,44 ; D 2 = 53.98598 2 =2914,486 D S = 0.5772487 2 * 2914.486 + 0.4227513 2 * 2134.44=1352,618 ______________________________ = 0 . 5772487 2 *53.98598 2 + 0 . 422751 2 * 46.2 2 = 36.772 Рассчитываем значения для теоретической кривой распределения плотности вероятности нормального закона с параметрами полученными по комбинированному прогнозу и по полученным данным построим кривую на рис 4.. ТАБЛИЦА 8. Таблица рассчитанных значе ний для теоретической кривой распределения плотности вероятности. t( т.км )) 84 120 156 192 228 264 300 336 372 408 444 480 51 6 5 52 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. Графики распределения плотности вероятности . п. 4. Определение доверительных границ изменения структурного параметра технического состояния цилиндропорш невой группы и наработки до первого ресурсного диагностирования. Детали ЦПГ функционально сопряжены между собой , поэтому в качестве структурного параметра выбираются интегральные показатели . Рассматриваются три основных параметра : зазор в замке верхнего ко мпрессионного кольца , зазор в сопряжениях кольцо-канавка поршня и зазор между гильзой и юбкой поршня. Однако лимитирует надежность ЦПГ , как правило , износ верхнего компрессионного кольца по радиальной толщине . Глубина диагностирования определяется уровнем, при котором оценивается значение параметра технического состояния предопределяющего ремонт узла . Для деталей ЦПГ , с учетом изложенного , в качестве структурного параметра может быть выбрана площадь зазора в замке верхнего компрессионного кольца ( F 2-i ) . В к ачестве модели , адекватно отражающей изменение структурного параметра одноименных деталей , используется степенная функция : F 2-i = F 2-0 + i t , где F 2-0 - среднее значение начальной площади в замк е компрессионного кольца , мкм 2 ; i - средняя скорость изменения F 2-i мкм 2 / тыс.км ; t - наработка , тыс.км ; - показатель степени функции изменения параметра . Для определения доверительных гран иц используется зависимость среднего квадратического отклонения структурного параметра F2-i от наработки : F2-i 2 = F2-i 2 + i 2 t 2 , где F2-i , i - среднее квадратическое отклонение F 2-0 и i . Расчет проводитс я по следующим этапам . 1. Определяется значение : i = ( F 2- п - F 2-0 )/ R , где F 2- п - предельное значение структурного параметра , мкм 2 ; i = ((42.6-9.5)*10000)/ 463.399 1.4 = 61.304305 2. На основании метода линеаризации после преобразования уравнений оценивается i : i = [ 2 (( i (2+2 )/ /(F 2- п - F 2-0 ) 2/ )) R 2 -( i 2 /(F 2- п - F 2-0 ) 2 ) F2-0 2 ] 1/2 . i = (1,4 2 * ((61,304 3,43 /331000 1,43 ) * 53,98598 2 - (61,304 2 /331000 2 ) * 5175 2 ) 0,5 = = ( 1 . 96*((1352342 . 7 / 78226492)*2914 . 486 - ( 3758 . 1804 / 109561000000)*26780625)) 0.5 = 9.846 3. Находятся доверительные границы изменения параметра , используя в качестве F 2-0 , F2-0 , i , i их оценки : F 2-i BH = (F 2-0 t F2-0 )+( i f t i ) t , где 26 F 2-i B , F 2-i H - текущие значения верхнего и нижнего доверительных пределов структурного параметра , мкм 2 ; t - статистика Стьюдента для =0,95; R 2 (t 1 ,t 2 ) =0,8 - нормированная корреляционная функция , деталей ЦПГ ; ТАБЛИЦА 9. Таблица рассчитанных значений границ изменения параметров. l (i) 84 120 156 192 228 264 300 336 372 408 444 480 516 552 588 624 F B , 10 4 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 4 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- R 2 (t 1 ,t 2 ) - коэффициент перемешивания реализаций ; На основании расчетов , для 5-6 значений структурного параметра в диапазоне от t F 2-0 до F 2- п изображаются н а рис . 5, кривые нижней и верхней границ в таблице 9.. 4.Определяются минимальное R в и максимальное R н значения ресурса деталей . Для этого в уравнение 26 подставляются F 2-i B = F 2- п , т о гда : R вн = [ F 2- п -( F 2-о t F2-o )] / ( i f t i ) 1/ , 27 R в = ((42.6*10 4 -(9.5*10 4 +1.96*5175))/ (61.3+0.45*1.96*9.846)) 1/1.4 = 412.31 , мкм 2 R н = ((42.6*10 4 -(9.5*10 4 -1.96*5175))/ (61.3+0.45*1.96*9.846)) 1/1.4 = 430.76 , мкм 2 Рис .5 . Графики верхней и нижней границ изменения параметра. 5. Оценивается наработка до первого ресурсного диагности рования : tg 1 = R в - L т o , г де 28 Lт o - периодичность TO-2, устанавливается с учетом марки и условий эксплуатации автомобиля, tg 1 = 430 -12 = 418, т . км 5. Прогнозирование остаточного ресурса детали ЦПГ автомобильного двигателя на основе результатов диа гностирования. Прогнозная оценка остаточного ресурса осуществляе т ся на основе математической модели изменения параметра в функции нарабо тки. Значение структурного пар аметра при tg i определяе тс я на основе результатов диагностирования ЦПГ. п. 5.1. Определение структурного параметра на осно в е результатов диагностирования. В качестве средства ресурсного диагностирования ЦПГ может быть использован пневмотестер модели К -272. Принципиальная схема измерения площади в замк е верхнего компрессионного кольца по ве л ич ин е падения сжатого воздуха , подаваемого в цилиндр , представлена на рис. 6. Значение структурного параметра рассчитывается н a основании следующей зависимости : F 2-1 = K(2 p / ([1-(p 2 / p i 2 ]p i )) 1/2 , где 29 К =( 1 / 2 ) * F 1 / 3,13 , К - коэффициент , учитывающий соотношение коэффициент ов сопротивления истечения через входное сопло 1 и зазор кольца 2 , а также площадь входного сопла ( К = 0,542• 10 6 мкм 2 ) ; 6 5 2 3 1 4 Рис. 6 . Принципиальная схема диагностирования ЦПГ пн евмо т е ст ером модели К -272 : 1 – фильтр ; 2, 3 - блок питания ; 4 - входное сопло ; 5 - измерительный блок ; 6 - манометр. р 2 - атмосферное давление ; р = р о – p i , p - величина падения давления сжатого воздуха , подаваемого в цилинд р , Па ; р o - рабочее давление ( р o = 0,26• 10 6 Па ) ; p i - измерительное давление , полученное в результате диаг нос ти рова ни я , Па. В соответс т вии с зависимостью 29 , рассчитывается значение F 2-1 , соответствующее величине p i , из условия задания , и несколько произвольно выбранных значений в диапазоне от начальной до предельной площади в замке . На основании полученных значений строится зависимость F 2-i = f (p i ) . ТАБЛИЦА 10. Таблица рассчитанных значений F 2-1 , при изменении давления. p i 0.25*10 6 0.2*10 6 0.21*10 6 0.215*10 6 0.22*10 6 F 2-1 27,7*10 4 48,6*10 4 42,6*10 4 39,7*10 4 37,69*10 4 Рис .7. Зависимость изменения зазора кольца от изменения давления. п. 5.2. Прогнозирование остаточного ресурса де тали двигателя по степенной модели на основе результатов диагностирования. Возможны два варианта прогнозирования остаточного ресурса по степенной модели : аппроксимация статистических данных и использование модели с заданными показателями степени для рассма триваемого сопряжения . В курсовой работе примем второй вариант . В ка ч естве модели , отражающей зависимость структурного параметра от наработк и , используется уравнение 22 . п .5.2.1. Рассчитываются скорости изменения верхней ( д в ) и нижней ( д н ) границ структурного параметра : д в = [( F 2 -1 + f t F2-0 ) - ( F 2-0 - t F2-0 )] / tg 1 . 30 д н = [( F 2-1 - f t F2-0 ) - ( F 2-0 + t F2-0 )] / tg 1 , где 31 t - статистика Стьюде нта для =0,95; F 2-0 - начальное значение площади в замке компрессионного кольца , мкм 2 * 10 4 ; tg 1 - наработка до первого ресурсного диагностирования ; F2-1 - среднее квадратическое отклонение погреш ности диагностирования , мкм 2 ; F2-0 - среднее квадратическое отклонение начальной площади в замке кольца , мкм 2 ; - показатель степени. д в = 66,75; д н = 38,98 п .5.2.2. По результатам диагностирования определим границы изменения структурного параметра : F 2-i вд = ( F 2-0 - t F2-0 ) + в * t , 32 F 2-i нд = ( F 2-0 + t F2-0 ) + н * t , где 33 F 2-0 - начальное значение площади в замке компресс ионного кольца , мкм 2 * 10 4 ; t - статистика Стьюдента для =0,95; F2-0 - среднее квадратическое отклонение начальной площади в замке кольца , мкм 2 ; t – середины интервал ов , тыс.км ; в , н – соответственно верняя и нижняя границы скорости изменеия структурного параметра. Полученные результаты сведем в таблицу 11. ТАБЛИЦА 11. Таблица рассчитанных значений границы и зменения 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 основании полученных рез ультатов строятся кривые верхней и нижней границ изменения структурного параметра , определенные по результатам диагностирования. Рис .8. Графики кривых верхней и нижней границ изменения структурного параметра п .5.2.3. Оценивается ресурс ЦПГ по верхней ( R д в ) и нижней ( R д н ) границам реализаций : R д в = [( F 2- п - ( F 2-0 - t F2-0 )) / в ] 1/ , 34 R д н = [( F 2- п - ( F 2-0 + t F2-0 )) / н ] 1/ , 35 R д B = 473,4 ; R д H = 550,57 Находятся границы остаточного ресурса ЦПГ : R ост В = R д В – tg 1 ; 36 R ост Н = R д Н – tg 1 . 37 R ост В = 473.4 - 418 =55,4; R о ст В = 550.57- 418=132,57 R ост H - R ост В = 132.57-55.4=77,17 Анализируются результаты расчетов R ост ВН с позиции принятия решения о периодичности и объеме ремо нт ных воз действий , исходя из следующих условий : R ост В - L ТО 55.4 13 условие не выполняется. R ост В > L ТО ; 55,4 >13 -- планируется ремонт двигателя при пробеге R В ; R ост Н – R ост В < L ТО 77.17<13 - условие не выполняется R ост В > L Т О ; 55,4 >13 -- планируется повторное диагностирование при пробеге tg 2 = R В – L ТО R ост Н – R ост В > L ТО . 77.17>13 Значит проводится повторное диагностирование при пробеге равном : tg 2 = 55.4 - 13 = 42,4 (тыс.км ) 6. Выводы . На основании сопоставления прогнозных оценок параметров среднего ресурса , выполненных по кор реляционным уравнениям долговечности и на основе обработки статистических данных , сделано заключение о степени их непротиворечивости и необходимости обучения моделей , по мере накопления экспериментальных данных. Рассмотрена реализация структурного параметр а относительно области его изменения для совокупности одноименных двигателей . Выделены факторы , которые определили ресурс детали , и мероприятия , которые следует провести автотранспортному предприятию , эксплуатирующему рассматриваемые автомобили , для повы ш ения надежности двигателя. 7. Список литературы : 1. Двигатели внутреннего сгорания . Учебник для ВУЗов . Под редакцией Луканина В.Н . М .: Высшая школа , 1985 г .; 2. Краткий автомобильный справочник . НИИАТ . М .: Транспорт , 1971г .; 3. Методические указания к курсовой работе . СПб .: СЗПИ , 1989г .; 4. Иванов С . Е . Курс лекций по дисциплине техническая эксплуатация автмобилей . СПб .: СЗПИ , 1998г..
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
— Словами не передать, как я тебя люблю.
— Деньгами передай.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru