5. Прогнозирование остаточного ресурса детали ЦПГ автомобильного двигателя на основе результатов диагностирования.
Прогнозная оценка остаточного ресурса осуществляется на основе математической модели изменения параметра в функции наработки. Значение структурного параметра при tgi определяется на основе результатов диагностирования ЦПГ.
п.5.1. Определение структурного параметра на основе результатов диагностирования.
В качестве средства ресурсного диагностирования ЦПГ может быть использован пневмотестер модели К-272. Принципиальная схема измерения площади в замке верхнего компрессионного кольца по величине падения сжатого воздуха, подаваемого в цилиндр, представлена на рис. 6.
Значение структурного параметра рассчитывается нa основании следующей зависимости:
F2-1 = K(2p / ([1-(p2 / pi2]pi))1/2, где {29}
К=(1/2)*F1/3,13 ,
К - коэффициент, учитывающий соотношение коэффициентов сопротивления истечения через входное сопло 1 и зазор кольца 2, а также площадь входного сопла (К=0,542•106 мкм2);
6
5
2 3
1
4
Рис. 6 . Принципиальная схема диагностирования ЦПГ пневмотестером модели К-272 :
1 – фильтр; 2, 3 - блок питания; 4 - входное сопло; 5 - измерительный блок; 6 - манометр.
р2 - атмосферное давление;
р = ро – pi ,
p - величина падения давления сжатого воздуха, подаваемого в цилиндр, Па;
рo - рабочее давление (рo = 0,26•106 Па);
pi - измерительное давление, полученное в результате диагностирования, Па.
В соответствии с зависимостью {29}, рассчитывается значение F2-1, соответствующее величине pi, из условия задания, и несколько произвольно выбранных значений в диапазоне от начальной до предельной площади в замке. На основании полученных значений строится зависимость F2-i = f(pi).
ТАБЛИЦА 10.
Таблица рассчитанных значений F2-1, при изменении давления.
pi | 0.25*106 | 0.2*106 | 0.21*106 | 0.215*106 | 0.22*106 |
F | 27,7*104 | 48,6*104 | 42,6*104 | 39,7*104 | 37,69*104 |
Рис.7. Зависимость изменения зазора кольца от изменения давления.
п.5.2. Прогнозирование остаточного ресурса детали 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 рассматриваемого сопряжения. В курсовой работе примем второй вариант. В качестве модели, отражающей зависимость структурного параметра от наработки, используется уравнение {22}.
п.5.2.1. Рассчитываются скорости изменения верхней (дв) и нижней (дн) границ структурного параметра:
дв = [(F2-1+ ftF2-0) - (F2-0 - tF2-0)] / tg1 . {30}
дн = [(F2-1- ftF2-0) - (F2-0 + tF2-0)] / tg1 , где {31}
t- статистика Стьюдента для =0,95;
F2-0 - начальное значение площади в замке компрессионного кольца, мкм2*104;
tg1 - наработка до первого ресурсного диагностирования;
F2-1 - среднее квадратическое отклонение погрешности диагностирования, мкм2;
F2-0 - среднее квадратическое отклонение начальной площади в замке кольца, мкм2;
- показатель степени.
дв = 66,75; дн = 38,98
п.5.2.2. По результатам диагностирования определим границы изменения структурного параметра:
F2-iвд=(F2-0 - tF2-0) +в*t, {32}
F2-iнд= (F2-0 + tF2-0)+ н*t, где {33}
F2-0 - начальное значение площади в замке компрессионного кольца, мкм2*104;
t- статистика Стьюдента для =0,95;
F2-0 - среднее квадратическое отклонение начальной площади в замке кольца, мкм2;
t – середины интервалов, 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 изменения 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 результатов 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 (Rдв) и нижней (Rдн) границам реализаций:
Rдв = [( F2-п- (F2-0 - tF2-0)) /в ]1/, {34}
Rдн = [( F2-п- (F2-0 + tF2-0)) /н ]1/, {35}
RдB = 473,4 ; RдH = 550,57
Находятся границы остаточного ресурса 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
Анализируются результаты расчетов RостВН с позиции принятия решения о периодичности и объеме ремонтных воздействий, исходя из следующих условий:
RостВ - LТО 55.4 13 условие не выполняется.
RостВ > LТО; 55,4 >13
-- планируется ремонт двигателя при пробеге RВ;
RостН – RостВ < LТО 77.17 LТО; 55,4>13
-- планируется повторное диагностирование при пробеге tg2 = RВ –LТО
RостН – RостВ > LТО .77.17>13
Значит проводится повторное диагностирование при пробеге равном:
tg2 = 55.4 - 13 = 42,4 (тыс.км)
Выводы.
На основании сопоставления прогнозных оценок параметров среднего ресурса, выполненных по корреляционным 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 параметра 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 повышения надежности двигателя.
7. Список литературы:
Двигатели внутреннего сгорания. Учебник для ВУЗов. Под редакцией Луканина В.Н. М.: Высшая школа, 1985 г.;
Краткий автомобильный справочник. НИИАТ. М.: Транспорт, 1971г.;
Методические указания к курсовой работе. СПб.: СЗПИ, 1989г.;
Иванов С. Е. Курс лекций по дисциплине техническая эксплуатация автмобилей. СПб.: СЗПИ, 1998г..
... пути и методы наиболее эффективного управления техничес-ким состоянием машин в целях их высокопроизводительной и надежной работы при оптимальных материаль-ных и трудовых затратах. Техническая эксплуатация машин как область практической деятельности — это комплекс технических, экономи-ческих, организационных и других мероприятий, обеспечивающих поддер-жание машин в ...
0 комментариев