Прогнозирование остаточного ресурса детали ЦПГ автомобильного двигателя на основе результатов диагностирования

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 tg_i 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:

F_2-1 = K(2p / ([1-(p₂ / p_i²]p_i))^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 = р_о – p_i ,

p - величина падения давления сжатого воздуха, подаваемого в цилиндр, Па;

р_o - рабочее давление (р_o = 0,26•10⁶ Па);

p_i - измерительное давление, полученное в результате диагностирования, Па.

В соответствии 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.

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 (_д^в) и нижней (_д^н) границ структурного параметра:

_д^в = [(F_2-1+ ft__F2-0) - (F_2-0 - t__F2-0)] / tg₁^ . {30}

_д^н = [(F_2-1- ft__F2-0) - (F_2-0 + t__F2-0)] / tg₁^ , где {31}

t_- статистика Стьюдента для =0,95;

F_2-0 - 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.

_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 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:

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 (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 – tg₁; {36}

R_ост^Н = R_д^Н – tg₁ . {37}

R_ост^В = 473.4 - 418 =55,4; R_ост^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 ремонтных воздействий, 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 L_ТО; 55,4>13

 -- планируется повторное диагностирование при пробеге tg₂ = R^В –L_ТО

R_ост^Н – R_ост^В > L_ТО .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..

Похожие работы

Шпоры по эксплуатации машинно-тракторного парка

Скачать

76765

14

1

... 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 ...