Техническая эксплуатация автомобилей. Расчет вероятности безотказной работы деталей ЦПГ (стр. 1 из 5)
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 ЭMи 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
двигателей 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 результатам 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 техническое 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 курсовой 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-шатунного 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 группы 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 показателей 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 изнашивания деталей автомобиля. Поэтому может составляться комбинированный прогноз, позволяющий учесть достоинства первого и второго вариантов прогнозирования.
При использовании диагностической информации в процессе эксплуатации автомобилей наиболее простым 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 первой 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 работы 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 | ЗначениеПараметра |
| 1 | 2 | 3 |
| Марка автомобиля | - | КамАЗ 5410 |
| Двигатель | - | 6ч12х12д |
| Максимальная частота вращения коленчатого вала | мин-1 | 2600 |
| Рабочий объём цилиндра | л | 9,0 |
| Максимальный крутящий момент, Ме | Н*м | 700 |
| Диаметр поршня, D | дм | 1,20 |
| Ход поршня, S | дм | 1,20 |
| Модуль упругости, Е | МПа 105 | 1,0 |
| Зазор замка кольца в свободном состоянии, А | дм | 0,188 |
| Радиальная толщина кольца ,t | дм | 0,050 |
| Высота кольца ,b | дм | 0,030 |
| * Твёрдость по Бринеллю: кольцо, гильза, поршень | НВкНВг | 700 / 10023090 |
| Коэффициент микрорезания | 1,77 | |
| Передаточное число коробки передач при разгоне для порожнего автомобиля | iw гiw п | 3,12,4 |
| 1 | 2 | 3 |
| Коэффициент, учитывающий процент движения по типам дорог : в городе в пригородеподъездные пути | a1a2a3 | 0,50,460,04 |
| Коэффициент использования пробега | b | 0,68 |
| Коэффициент сопротивления движению:- городские и пригородные дороги - подъездные пути | y1,2y3 | 0,020,04 |
| * * Скорость движения автомобиля, Va в городских условиях ,Va1 в пригороде , Va2на подъездных путях, Va3 | км / ч | 25 (30)35 (40)5 (10) |
| Год начала выпуска двигателя, Т | - | 1983 |
| Измерительное давление, Рi | Па 105 | 2,35 |
| Атмосферное давление, Р2 | Па 105 | 1,01 |
| Начальная площадь в замке кольца, F2-0 | мкм2 104 | 9,50 |
| Среднеквадратичное отклонение начальной площади в замке кольца, sF2-0 | мкм2 | 5175 |
| Предельная площадь зазора в замке кольца, F2-п | мкм2 104 | 42,6 |
| Показатель степени, a | 1,4 | |
| Среднеквадратичное отклонение погрешности диагностирования , sDF2-1 | 19215 | |
| Нагрузка на седельно-сцепное устройство | кгс | 8100 |
| Допустимая 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 | 260R508 | |
| Статический радиус ведущего колеса | м | 0,488 |
| Лобовая площадь | м2 | 6,74 |
| Коэффициент обтекаемости | Н*с2/м4 | 0,6 |
| Рассматриваемая деталь | Компресси-онное кольцо |
** В скобках данные приведены для порожнего автомобиля.
3. Расчёт параметров распределения 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 lmaxи наименьшееlminзначения наработки и определим ширину интервалов группирования по формуле:
Dl = (lmax-lmin) / 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)
Dl =36,086 » 36тыс. км.
п.3.1.2. Подсчитаем частоты попадания случайной величины ресурса l в интервале группирования. Выберем начальное lни конечное lнзначения величины, которые берутся ближе к целочисленному lmaxиlmin .
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 и l7 = lк = 318 (тыс. км)
lнl1l2 l3l4l5l6lк