автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Диагностирование автотракторных дизелей методом распознавания образов по малым отклонениям параметров

На права." рз^онлсі!

Ащсшлов Виктор Федорович

ДІАІТЮСТИРОВАИІЕ АВТОТРАКТОРНЫХ .ЩІЗЕЛЕЙ

г.иггода.і РАСПОсКАВАШІЯ ОБРАЗОВ ПО ГЛАЛЫЛ ОТКЛСШЇЇіЧ! ПШІЖГРОВ

Специальность: 05.20.03 - эксплуатация, восстановление я ремонт сельскохозяйственной техіпші

Автореферат

диссертации на с опекать ученоіі степшд ,цоістора іехішчьских наук

Вцн.нгя - і.392

Научный консультант: д.т.н., ьтюфессор С.II, Барсуков

Официальные оппоненты: д.т.н., профессор В.М. М;шпш

д.т.н., про^яссор М.Е. Демидко

д.т.н., профессор Р.В. Малов

Вернее ттредпринтиегТошаксшШ дкзелг.шй завой нм. Кирова

Защита состоится 'Дд^" ШОЦ1992 г. в 13 час. за заседает спэциаличшрош’длого совета Д 120.12.01 Московского ордена Трудсвого Красного Знамени института шао-

наров сельскохозяйственного производства пк. В.II. Горячкина по адросу: 127550 Москва, Тлг.мсязегская ул., д.50, ШШСП. .

С диссертацио!! можно озшкомиться в библиотеке института МИИСП, .

Автореферат разослан \.Ь_" 1992 г.

Учездй секретарь слециализи- ----

рогакного совета, к.т.н. и.д, опковскт^

• •51 Актуальность те;ли. Одкпм из за-кеших пацравлеэдй научно-тех:шческого прогресса в области ~ ксплуатации, 'Обслуживания и ремонта дизелей яг ляетс.-т тзх безразборное ллаггостз:рогегпе и гтрог-иозпрогглию ОСТПТСЧ1ЮГО Ресурсе.

Техническое состояние д:;зеля определяется со^танпем изменений размеров п соотношений к'четруктшлщх элементов. Поэтому основной причиной ухуцззшш ой •’ -7.Tm.noi: работы да золя слу:";1т динамика огрукту/-кх гстамэтров. Прг птически га пз-за невозможности !">мот)а1Г’гт сгрукту.'-пп параметров без разборки дизеля, об изменэ и'и ого техническою состояния судят по величине дианюс-пчесши параметров. Одного, такой пто* оцотсл полностью не рас:сривао? действительной ;-лртшш техм’.ческого ссстояпг.я дизеля.

Использущнося ш практике методы не обладают достаточной ТОЧНОСТЬЮ В СВЯЗИ С отсутствием необходимых ИСХОДНЫХ ДаКНЫХ о связях структурных п диагностических параметров, что обхясняется, В ЧаСг;:ГОСТН, СЛОЯНОСТЫ0 процессов ТОПЛЛВГ'ЧОДЯ’П! и ЕЛГОКОКИВаННЯ, смесеобразования и сгорания в дизелях п т.п.

Реальной возможностью поенейиня точности вроде с. са диагностирования является разработка нового метода оцегш! структурных и диагностических параметров, основанного ка теории ролпоз-тавакпя образов по малым отклонениям параметров. Решенно этой проблемы и составляет предает исследования данной работы а достигается за счет установления огоиакторной связи структурь I':

И диагностических параметров с использованием теорщ малых отклонений, 0ПределеИ1Я КОЭВДИЦИОНТОВ ВЛИЯНИЯ ВХОНГОС праметров на выходпе н распознавания технического состояния дизеля по коэффициентам влитния этих параметров. .

Теоретические и экспериментальные исследования по теме диссертации выполнялись в соответствии с планом НИР ШЗиССС УССР до проблеме 04.03 приказ Гк 32^ от СХЗ.иб.ЗО г., госрегп-страционннй 15 0103006628 - разработка систем Зезразборной диагностики.

Цель и задачи исследоаангя. Сокращение трудоемкости дна: • ностировашя и повышение тон эсти диагноза путем разработки новой методики оценки параметров на основе теории распознавания образов по малым отклонениям параметров.

Основшыи задача!.® исследований является:

- разработка алгоритма процесса диагностирования автотрак-

юрикх длзєхєіі «Лгтодом рс.ог.ол’іраіт образов по м&дам отклонениям параметров; '

' - разработка матьмапгпсппх моделей процессов, поотекащих

в системах дизеля, с интерпретацией по малій отклонениям параметром п анализ Мі.ого ^акторнои связи структурных и диагностических параметров с помоцью этих моделей; . • •

- проведзшю оксперпментальніїх исследовании с целью про-

верил состоятельности теории мали* отпонешш ь "становленні связоП структурных и доагносїлчс.оі..іх шгаметрос*, .

- разработка новой инке норн.. .• методики дпагиоетпрогаїшя автотр исторішх дизеле»! методом распознавания образов по малш оті "л о л е ш; я:: пп раме т і, о п;

- проїедо:ше гчспернмснгалмюі: и производственной проверю! диагностической установки, (Ту нзірукщоі: на основе і римоноїшя теории раег.озппгакт образов : .> г,- ілгм отклокэихмя пол-астчсз, водна* мой схому комльтеера и лазерний зьсолотр.

О^ьок? после,' ят.нпя. Дпзолышо дмігртоли 44 ШІ.2, ї (Д-240) И 44 13x11,С (С.1Д-І4) сель'•-г охозя і’-стіс • па/ < тракто;ог. І.ЇТ&—60 И да-75.

Научн'-.я новизна. Проведен соьместішіі аналіз тоо^ніі распознавали; ос газов и малих отклонении параметров, в результате чего обоснована гипотеза о возможности создания ::опи инженерно:! методики даагностировг :шя на с-ново указанных теории; установлена многойа:сторнал связь структурах и ^.агностичасюг; параметров топливной и смазнвакцеіі систем, кра.• оезишо-шатушгого механизма и вшеодних параметров дизеля от пар:ветров указанных систем; разработала инженерная методика диагностирования мотодом распознавания образов по малим отклонениям параметров и диагностическая установка, фу нкі и они рунная на основе указанно?: методики.

ІТраг.іическая значимость псследоіанні'. заключается в разработке:

- номограмму, позеолявдон оперативно отре делить связь меаду структурними и днагиостнчесн.чмі: параметрам! дизеле;

- алгоритм оценки,параметров методом распознавания обра-зог по малш отгслонеішлм параметров*,

- классификационной карти, позволяю^;'! оперативно распознавать причину ухудшения эгТхТективнои работи дизеля при эксперт-

НОII оценке; '

- порг'чтпш!о-тохн;'лог;н'<!-'".о” локунгзэташш по IX) л ТР дви-

гателей автомо 'чле-Л Каь'АЗ с иопользсгашем даагяостгческо.': пноордапп; '

- м-ггоцикн -лргш! Т2::ш:’-оского состояния данелеп и определения о.Ть'аг. рс*'6иппработ. .

новка, реглЕзуЕка'т ра?ра'1отаи.у-) метод:.’"' и средство диагмосгя-рогагия, гпсцрека л условия/ р г-ш> I аксплуатмял петомюбилей КамАЗ «а ирсдпря'^ш гро::атз«'.т5ст1К->Л'С»го с<Зъедо:!.*1Ш ВПгигл—груз-пкготр л с; ъа прэдтп;;г.;:г.’ п^лооп-Я'пппют с о'.Я'.сл^неклл (йпн’?-г.?.рТ02'Я-';Т1,о1.7:'-'"- !! Орс ГбуП'СГС". .'.Г1’ОЛе.,.!.>1ГГ!=С:.! ЗЛйОДО. МПТОП'Ч'П И'огностпротш!;:- топлит-.;?./. счетам! ■’•.а'Гл'сром п регу.’шоонмзш оё в лолеп:х усл:>к;!лх ^недр-.етсл т» г.с.'Е'.тих Казатш.очого, Л;т:: некого От>атокского, -пьКурплогского районов ойп сти. У гротв:.

Результате теоретических исследований исиолг-зуотс 1 ~ учб-ном птицей.’? ;! ъазгчлых исследованиях в различних ВУ^Ал страт1: Оренбургском пол:тех;шчосном институте га кафедре технической эксплуатамш и ремонта автомобилей; Одесском иолпте с’шч^скогл институте па кафедре автомобильного транспорт.’Ешшг.цком политехническом пнетгтуто на кафедре аззтомоби.тп л атоглобдльное хозяйство п Впяшнксм сельскохозяйственном институте ка кайо ор-Х эксплуатации и ремонта гг:шшотракт<\.-ного парка, гранторов л автомобилей и сельскохозяйственных г.г-ик. Во всех назгашдгх институтах применяется МеТОДИЧССКИО уКЭЗаШЯ по Определеи-Г'"' много^акторьо-сти связе” структурных я днагностн-гескнх пара: к их об в малгх отклонениях и ссответотвутзцая методо.а дазгностироганял автотракторних дазолай.

■ Внедрение результатов рабпть только га указанных предприятиях позволило получить эконои ческий эффект в размере 4Г.0 тп?. руб. '

Апробация. Основные результаты работы долокета и обсуглет: га научно-методических семчнарах в Одесском полптехгаческом институте на кафедре автомобильного транспорта и?87 г.), Ленинградском сельскохозяйственном институте (1987 и 1990 г.г.) Винницком сельскохозяйственном институте (1991 г.); всесоюзных научнс-техническлх кон/ерешшях в г. Челябинске (1986 г.), в г. Москве (МВТУ - 1987 г.), в г. Одессе (19оЭ г.); рэспубллкаи-

окоп каучзю-техшпеско.'! иов1«рвщда ШШ в г. Одессе (1937 г.)', нэучко-техническлх когЛоре'Егпях ВУЗов г.г. Омске, Оренбурге, Павлодаре, Одессе, Лешипграде и Виннице (1980--1991 г.г.).

Публикация. По теме диссертации опубликовано 63 работы с общим объёмом 34 л.л., в том числе две монографии I! четцре иэучпах отчета.

Структура л объем работ». Диссертация состоит из введения, шести разделов, бшзодов, списка использованной литературы л приложения. Она и^юхош на столицах машинописного текста, включаог страгицк илтдстраадг. страницы таблиц, библиографию ш страницах ( цубл'псащШ отечественных и зарубел:-ных авторов) и прклччениИ т страницах.

На .'■■•уцпту впносятся след'1 тою оспопшю положения:

- алгоритм процесса дпатос тисоелкия аьтотрактср-ых дизелей методом распознавания обручи по малым отклонение параметров:

- мотодика анализа многофакторности сьязей с грук^трних и диагностических Пы^четрог в :.ялчх отклонениях;

- р^зуль'лт: теоретического 1. экспернменталыхто исследования! .'.шогосТокторнооти связей структурных и диагностических параметров;

- методика днагностироиашя автотракторных дизеле;'., методом распознавания образов по малкм отклонения!.. параметров;

- количественные показатели те-пшо -эконошчоской и эксплуатационной эффективности использо* шля экспериментальной диагностической установки, Оункционирунг.сл на основе методического обеспечения теорией распознавания образов по и-ип."! отклонениям параметров.

Диссертационная работа представляется на защиту как ыуч-ный труд,, в котором излокель науф.о-обосноватше технические решения, ппдрение которых вносит значительный вклад в ускорение научно-технического прогресса. ■

ОСНОВНОЕ СОДЕРШГ/.З РАБОТЫ

В первом разделе "Анализ безразбортгх методов диагностирования машин и задачи исследования, применительно к автотрак-торннм дизелям" рассмотреш существующие метода и средства диагностирования с целью обоснования нового, смлее уссвор-

сенсттюгглгнсго метод:. яваии'сгаропмал диалог; на основе теории паспозпакип.'я образов по г/ллил о?* лгсадгляк параметров.

Вопроса:.: развитая методов п см детв бспраиборгого дпатч'ос-тироюшя мгшн особое гтьште уделено в гаучнт-'х тгудох н?ш‘х учшшх: К.С.^йзнсйекого, В.Л.лик., И.Л.Каршвслого, О.А..Ио';ц~ нога, Е./..А.т.’а»луеЕЛ, К.I>.С!"]б1>;тского, ,Я.;!.Кар!Юпл. '.’.О.У.-г:-:"'омского, Г.В.Взденягопй, .'!.Л.1.!;:т:’.?'л, Л.:\ Г. :кс,тпйи::о л др. Болм.ую работу по прииапоши) и дпг по. аиров’ шш теории рлспозиэны.ия обрйсов ;«?;пзгг учтше Р.Р.Аклсч: лов, Л. Гарант» А..']. Горсти:, !!.Б.Г>рс пнч, Ю.Г.»Ура'«из др.

ХЯЮС'Ге О Т('.м, В Г0М1Я/ ]”1,',01:е"1 оксплуатга-тш трл.троь :! ^тзтоте^'те;' йсг-р:-.сборное ^пгиосгвро£:>лвп до с:::: пор *е получило широкого щчи-юнегшя л.'-г:а иодо;: гйд&гшостп результатов.

При рог^лш задач лиагиостпрог.^'ля псе белое плрг.г.се применение шходят матеи&тичоскпе г..одо::л г.ропох-ов, ртг.рг.(Гс-хм:та’й ка оспоед зпкоко:.«рнос.тей :’.о ха'.щ ческах, ^'зл^яекп.-., газогенам -че-склх п г.аачйоких процессов, протекащах в дизеле.. Обычно при разработке математической подели процессов у’-птигал': следующие параметры:

Х[ и , 1=1,..., Я - соотгетстбонно структуры^; параметры и ксглшальнм значения эти::, параметров;

Ус и Ус * С-1,.... II ~ соответственно параметру, характеризующие состояние внешней среды; ■

л* , I - I,..., 5 - парамэтрл, характерлзущне режим работы дизеля; .

У , У и ДУ£| Z= I,..., М - соответственно даггиостичес-:ше параметры дизеля, средине значения этих параметров и до-пус!’лег.21е их отклонения; •

И , М , Ь » б - 43ело соотвотствупцнх параметров.

Для получе1гпя обобцегашх га к: спиосте 1:, характеризую:'.!!': закономерности изменения струхтуркнх параметров дизеля, проанализированы результаты исследования ряда автооов с использованием основных положений подобия и теории размерностей, математической статистики и теории вероятностей, теории распознавания образов п др. В результате анализа было выявлено, что для достоверной оценки параметров технического состояния дизеля, при использовании любого из щх, кроме теории распознавания образов, необходимо проведение большого объема испытаний и енчлс-

лителыюй работы, что не удоьлзї'йси.яет совриь’ониим требованиям диагно от крова гл і г мы ю«» „

Реальной ьозмокноот«.ч> й&нта!0№я сбъета исннгаьиД і; вычислительной работа и, ь го згеиш* яовучзнпя достоверных л ш-декных результатов яядямгоп аагахмЗЮдзда те рии распознавания образов в разработке ттсдакп джпздздраюыс. Теорії,. распознавания образов предотаиляот сг боГ; взддіуку ^стоматического изучения одной из классических проблем математики:

как можно, ош:_ гясь на некоторую ограиічениую, н.-аолкую, истаяв иную вероятностную пн/ормацию об объект о, системе на протас-со, сформировать представление об гх вїіутренкеі: структуре, установить, обладает ли они определенным набором свойств, плт^г.ть прогноз к:: поведения и т.п.

З прсцоссо зк^пл$атацик дігзеля структурнно пара метри изменяются, что и является примшг отклонєішл виходш.: параметров дпзаяя. В связи с откм, главной задачей исследования, крог-шмма которого представлена в виде алгоритма оцеілиі параметров ( рис.І ) являете • установлене законов отклонен:: іі гнлоди'х параметра;: дизеля в загнсимосіи от •зменеш:,1-. входнич параметров, для чег^ входило параметры преобразуете'! с помощі-к. 5ВМ г вводные параметры, проводится их классификация и делается заюточе-шіе о том, к какому клпосу относятся распознаваемое параметри ( образы }, характеризующие техническое состо: :лз дизеля.

Оце кию кие параметров .іри распознавании состояния дп золей целесообразно проводить методом байесовской істаеспфіїкацш;. Сущность байесовской іигсситдкации заложена в тагчете апостериорных вероятностей Р(Уі\х). Байесовское правило позволяет вычислять апостериорные вероятности РШ^ІХ) по априорным вероятностям Р(Уі) и условшм плотио.стям распределения Р(Х/у-) по уравнению

Р№(Х)Х), р^т^тшт (1)

г Н*Ші,х)ршх}

■ К-1

где У і - признак, характеризущнй техішческое состояние дазеля;

X - векторная случайная величина*,.

' X - скалярная случайная величина..

Это уравнение означает, что мы можем использовать информацию,, полученную из выборок, для определения’ как уедиккК. ядашявжзФЙ,

» :•: о п с и а р а V <? г г- к _____________________________________________________________________________________________________________{............................................................................................

| Нг^гпен.].'.' а п т> !< о с м о „ ,Т1,Г'ср:шгш

Хлтора;.'ур-| Мт.п’О.Т^г- | ’Ы" | .1П(5ор.-л- |

жо )!СТС»---1 тс; ;хсг-; I г.лл >: [ 1 ?срш\г »с|

121121 I 0 1-):йг."._____1 ийлл,1ии;и^

----------------1------->4-! р ,

т-------1---------------1.---------------1—.---------------X'---

(_______I п л с л с г п ц з на ' о г_______________________ |

С?лт;:й апрч о п и о и ;:к^

Сог-'оп’ючю ело а р я признаков

_У_

Описание, а л № а в а у а классов

Выбор а л г о р ;■ г м о в распозгаташкГ']

Без об:г-:е;шл 1 I С сбу'МВ'Ст.Г} | Самообучение.!.: 1

*»»■«■■ П1«*||М »■■»«*——4 мЧШЧИН'ЧМКаПП I 14 '* ■ » I.. 1..»4

__________£

II а р а п б ? р и ч о о к а я (Торга______________________________1

X.

Л и О О I С Р Й О Р !! а ); ВЕРОЯТНОСТЬ

|КритаУбскав значат кооАу одУатов правдоподс 1пя[

I

Р а о в о з н а вам и ойразой

□

Выходные па р а м е т р и

Рис.1. Алгоритм оценки параметров

так л алряоршл; в^рияпюстаИ.

Построение и 1';у1д;::,)!Ок::ро; а!Шо систем распознавания связано с глкопленлем и анализом априорной информации, то-есть тех вероятностных исходник давних изменения структурных параметров, которце позволяют выделять наиболее информативные параметры, характеризуйте ТОХНИЧОСКОО состояние дизеля.

Накопление априорной информации и является перво); частью задачи исследования к осуществляется путем анапза:

- литературно источников;

- многофакторности связей структурных и диагностических параметров;

- материалов юблдленпй за работой тракторов и автомобилей в эксп.чуатациошшх ус ловлях;

- результатов .лбораторгы^ испнташ'й дизелей и ого систем.

Наибольшую ценность пре;.стг ‘ ляет информация, накопленная

в результате теоретического аг;;Л1за многофакторности сшзеп стук-турных и диагностических параметров.

При выборе мотодо анализа многофакторности связей иарамет-ров учитывались следукцие тробпания:

- ”.озмо.'Шость линеаризации исходных уравнен;:]- процессов;

- сокращение обьа'/д копнташа; и выделительной работы;

- повышение точности результатов;

- простота анализа с помощью ЭЗ.М.

Анализ существ/щих ме. одов по!:азывает, что наиболее полно укапанным требованиям удо&четворяет метод малых отклонении, который а был использовач для исследования связей структурах и диагностических параметров дазолей.

Во втором разделе "Вероятность распознавания образов по малым отклонениям параметров дизеля и его систем для оценки технического состояния" проведено обоснование применения метода малых отклонении для совместного анализа технического состояния дааел с теорией распознавания образов.

Метод малых отклонений - это приближенный метод определе- ’ шя связи между небольшими изменениями параметров, харакгэризу-г-их тот или иной процесс или физическое явление. Этот метод позволяет линеаризировать сложные нелинейные уравнения в простые линейные.'

Многофакторная связь параметров в малых отклонениях представляется в ыде блок-схемы ( р«о.2 ). Математическую связь можно получить путем нахождения частных производите при даффе— ренцированип фунмда множества аргументов

. ( 2 )

где Ш - ВЫХОДНОЙ парш.!3гр Д530ЛЛ*,

И, 0 1/- входные? параметрн л^лзс.7!.': ( виходкне для олстпп ).

АЩ’УКЗНТЦ И , О , и , п СБОЙ очередь, ЯРЛЯЮССЯ ^УлКЦЛЯМЦ ДРУГИХ г.ргументов, На1ф!1!!Зр,Х , у , £ И Т

и = и (х,у,г,т)

0=9 (X ,У,2,Т ) Ц = и(Х ,У ,£ ,Т)

7

( 3 )

где Х,\ГД"Р независимее переменные { входные для плетем ).

Рассматривая аргументы X ,У , 1 к 'Г какдцп в отдельности как одно независимое переменное и, следовательно, щэдпо-лагая постоянными численные значения. параметров И ,©,£/,■ получаем уравнеиш общего вида, Еира:хакщие мнсготпктор:гую связь параметров в малых отклонениях: '

с/к. Ма|х +

(1е.$$-& + 1&с1У + §1<1г:+£с1г ,(*>

дв

эх

дЪ

ила

(їй - К, (ЇХ к\<ІУ-г К3№ +- К^сГт’ (Гб = Кб сГ X + 1^6 К ? + Кьйт

£и=К2ЇХ-гК,о 0У+ Кпд 2 + Кгг <Гт

ГДО

• *. і К'їі.'" коешіишіеігги влішшя входных параметров на цз.мо!Ш1Шя выходных параметров да золя. ЕсаКвдшнш влляшід уі.азіішкй велічину и знак изменения выхода.^-, параметров слотом дизеля (И - О ). вызванных изменения?. і на 1% входных параметров ( X , У . Ї . Т ) •

-О

а

?

й>

5:

а

а.

а

с

о)

3

а!

гъ

о

X

сО

*-Х <*

->-С11

2 *

Сі.

г’.

А» Г)- ->-СІ 2,

«с

.сз

.а

‘С

с

- ,<х) +ич

' .-о

X Ю

О

X

-О

сО

-и 6

и

. Рис.2. Блок-схема многофакторности связей пара' метров дизеля в общем видп.

При условии, ч о вмходные парамотрн И , О , и не изме-глотся, имеем:

О а Кг с)х т К г (Гу + 1<3 (Гг АусГт

О = К* <5Х + !<е сТу + к><& + к'г/Т Ч ( б )

О = Ка йХ ■+ Кю&'.£ + К„& + Кіг^7"

Тогда связь структур:;;;':* и лпагвосхппйсгах параметров ы?лг-ри слотем дизеля определяете;;:

_ _ _^’г оУ + 1<з0 7< г К у 01 " ~ :<)........ '

с*,, Кі£х+і-КчЬ

°* “--------------к,............

? .)

Л

-

<Гг.

К1 ОХ f Кг о у -!• ^7-___ ------ - - —

К г (5"х + к 2 ^ У + кз 0 2

- і<; у

07=

к

12.

В этом служив уравнение ( I ) мо;.шо представить в слелу-гадем влде ■ -

Р(Х1К)Р(К)

Р(КІХ)

Р(Х1К)Р(к)

( 8 )

К-Ї

Здесь вектором признаком является коэ^гпциспгг ВЛ11Я1ЩЯ К.

Совместное использование методов распознавания образов и малых отклонений параметров даёт возможность разработать новую методик*,'1 диагностирования автотракторных дизелей, облада-щей значительными преимуществами. .

В третьем гязлело " Исследование многофакторности связей параметров дизеля и ого спотом в малкх отклонениях", используя полученные результаты на основе уравнений гидродинамического расчета процессов топливоподачи и впрыскивания, термодин&ьачье~

Д .

кого процесса сгораьия топлпва и да., разработаны математические модели, интэрпротировашше по малш отклонениям параметров.

Топливная система

- 0,1 5гг0 + 12.6 (Г^г+ 0,14 <Г/7М- 28,3(їкоГс- 1,2 ~1

- 0,1ЛР + 0,24 <Г/4 ■

= 0,25%^+ 0,1 <Г//М + 0,3?Ьи~ 1,6 + 0,27 <Г('ЛР„) I, (9)

ЭД» 7,34 <)/„ + 0,ІС д'(/п - 3,1^ДГ 0,1 ДРН - 1,б5рчГ

- ~ 0.5^- 0,1^4 .

0,2 + 3,1 Я - г/Лщ- 0,1 (Гдр^ J

гро (^ц-вдклотя подача топлив (:^){ производителыюсть

форсунки (кг/с) ; сіп и сік - диаметры плушера и нагнетательного клапана (м) Г Т/п- схсорость плунжера (м/с); ^ - продолжительность подачи топлива (с); Пн - частота праг;еішя вала насоса (с“^) 5{ - зазор б плуширноі! паре (м); ДР- перепад даьчоїшя (!.іПа);

^ - данаї ическая вязкость топлива (НсДі2); і - дата уплотнительной части плунжерной пари (м); ки~ ход иглн распылителя (м); Р - плотность топлива (кг/м°); оС- коэч'ймциент сжимаемости топлива; Рф, Рц, Ру-дашіения в распылителе дорсушш, в цилиндре дизеля и в полости насоса (І/Ла;; Ун~- объем в насосе (м3);

■ір • і"п • іь • £ • ^ ~ вОДектявню сеч-зія распылителя, плунжера, всасывавшего отверстия во втулке плуїжора, в щели гггнетательного клапана и самого нагнетательного клапана (і.т2) ‘, Сц , Ст - скорости нагнетательного клапана п топлива в трубопроводе высокого давления (м/с).

Кривошипно-шатушшіі мехе., том,. •

$Тп= 0,3<Г#ц+ 2,23 сГрг- 0,14 <3^е- 0,14 57/е.- 0,64сГяэ-

- 0,45 <Г& + 0,49 Ц » 0,І(5л + 0,9(Гяг+ 0,І4<5сГг -

- 0,63 (Ги,,

2,93 5<$щ + 3,8 <Грг- 0,27Ці- 0,15 сГ^- 0,32 У& + + 0,15 - 0,01 «Ту0,02<$7^+ 0,01 <Г&- 0,15^-

- 0,19 <5л + 0,3 Гц,- + О.І'С (ГсГ( - С,22 іїі, + 0,23 5'пэ

&Х= 1,18 .Г^ - 0,7?5"С^- 0,9^.- - 0,06 + 0,03^ +

' + 0,І5іГ^+ 0,29 іГ^- 1,52 £*"- 0,0гЛЬі - О.ЗСІЛ1^ ^

где іп~ ксзікшцленї дслгоЕ-ьчігоети, і - ксэЗСгодасиг тактности, Й - даамв*р цилиндра (м), пехгчпічооілііі ЛІД, ^с~ удолькзііі расход тсллага (кг/кБг ч>, <2« - среї ,:шл скорое.'; ь порщгл (м/с), Р0- сродное З'іо’вкччл-нсе ддешзпіє (;.іГ.а), ‘бб- показатель до-дго-еє’ШОСч’в цилиьдровск в-і^лш, РС - ког'к'іиіц'.енї агдадности подшипника, Р^ - давление ко^ца сгсгаїзиі (ї.Ша), ?с- доьхеїше ксіща огглтіш (ШІа), Л!| - квличиї .ч, опродел ішя услояия рясоти податника, 2. “ ай';олнгюя пяакость масла, #«/ср- удельнг.с дм-лоиио їіеі меііку вала і.іПа), Рп - плсхцадг» поршіУї (г."Я), Ошщ- дхг.магр шатуга». піеііки (м), Сик^ дтюш шатунной шейки (м).

"мазочкая система

дпмая от подшипника через стенки (кДк), Рп- давлений подачи масла к подшипникам (ШІа), \/м - производительность шестеренного

-0,49^, ‘ и

гао д/г„і'+-

В

0 - количество ТЄШЮТИ, Г-!іДЄЛЯЄМОІІ в подшипнике (кДч), 0ЛТ.-

* <г у-\ . ' 'О

количество теплоти, отт.оцимоіі маслом (кДх), (ус,і- теплота, отво-

nrcoca (кг/с), количество црсхолодего через иодашпшк ыас-ЛГ1 (кг/с); ^ , t1" , tn, 6tD" теилератури: масла, входящего в под-ташшк п выходящего лз не-го, подлинника и среды, окружапцвй его (сС); Kai- коэфлишюнт тзплоотдачц; В - адрина вкладыша (м); -

коо^пшект запаса. учпт^ваший возможность перегрузки дизеля*, й - зазор в подздтшг.е (м)*, I/- - коэ^ицнянт расхода масла*, Дип -зазор в норангвсм пальце (м); р •• радиус отверстия (м); Lc - длии каната См); ($ • количество теплотн. попеносш-гое мартом в радиатор (гЛл).

Основными критериями, опредо/'"г»-д1*31 сшзь параметров, здесь являк-тск коэфйнзюити влияния К. В розультсте гсследовашт было определено 129 г.оэЛСпзтнтов влияния, раскртдщих довольно потную гартнцу сшсеи основных napfi::отров дизеля (рис.З). КоэЛ^лци-ент влияния показывает ю сколько иролоктов на.’.ш летел lвходной параметр при и с:-'кэисч ли па один тг’;.- опг входи г; параметров. Например, поп изменении па 1% зазор.? в плут-ерпой паро У( , продол-злтолыюстц по,'хе.ч1! топлива S\, сочокля в распылителе йороушш (Дг)р, хода иглы рси-паяител1 f>,u и до. производительность топлив-1юго касооа пзпеняется соотиггетвовло га 1,18; 12,о*, 0,25 м 0,37^ при ИОТ.И1: ильной частоте ьращошт гала топливного тсосг Цн.

Экспорлмакталыше неследования, ирогедзпнго в лабораторных условия:: показа®!, что расхогдато эксперппэнталыгнх даншх с тоорети-иысама находятся в пределах от 8 до 12Я: >&bi~ 6-j, SjU ~ 12%, £Им- IO?„ 12%, %Q~ 9%, fo - 11%, ГЬ - 12% и т.д.), для Ецхо.1щих параметров лазе ля ( 5)/е- 10,5£ и J^e- 12% ). Это доказывает о достаточно высокой достоверности резу.а,татов анализа с помощью теории малых отклонений.

Априорная информация, полученная в результате анализа многофакторности связи параметров позволило установить предельные веллчигаг малых отклонений ларо&итров для топливной аппаратуры л выходное параметров дизеля, учитываемые как отказ ( fQu,- 18:1, <Ы-9%, Sfi- 75$, fhrB%, Щ'- 17%, %/- 2С#, <fk - Ий, 15%, <Г&- 20%, <Г/Уе- 20% а 5$Г- 125 ). Р

На основании результатов теоретического и экспериментального исследована!: разработана номограмма многофакторности связей параметров.{ рис.4 ). Положим, что в топливной аппаратуре одновременно лс..-юняюгся всо параметры, включенные в разработанную

Рнс.З. Зависиг/лсгь коз^/дциенг эь влияния К от частоты вр'лцблкя вала насоса Нн:

о— —о Кс р о------------------------о Ку*

ы

0>

Рис.4. Ноыограглла многскгактор-костя связей парагютров дизеля:

- не.'шяя дяя криЕОшапно-щатук-ного механизма;

- Еерхн.'хя левая для тошшвко;" системы;

- верхняя правая для смазочко;: системы.

г/\

, , , ^7^369;г7> дце

I } а

;/5-

5дп к/гзбзг

номогрешу (верхня.-. догані: гизор в плую-ярвой nape ifj ,а 3%, продолжительность подачи тошшвз і?г іг. 6;:', маоїста грш.ошія вала насоса Ії„ і;а 9!?-, тшіащіческая вліжость а-опллвА jx на 3;', эффектныюо сеченме растштеля на 7,5;?, давлене ь штуцорч насоса Рм на 4,5$. Наблюдая за ходе.*: стрел-я, пачодкід citaniva точки пересечение по-парніїх пораштров (А,В,;0, заггм четнрй.ч гира'.-отро; (С) >; і-об.с шести гллпчик (Е). Из ї.Е опусійом ьауі?і*;:.‘ілх. на оздсашів -І.у гурії м определяем отклонение кнхоп'О..*-) nmiT'-Tjia тол.танюго насоса, т.є. циг.товоЯ педалі д’сплива 71/j), Если сгро:с;у напрлвп гь

тю ісаг-'іт: льііпм :с 'ліуг;'а.и>нс:: , і-о псог определить :і клепание тзи.иии'ї'Х правої рог- , ь 3uv.mv.:.oi;?:i о? гохшпеского

состоя.П'Я тспяп'моп апі^уаїуьг. ( Uc ш П1'-, і<:. гв. И>%, ge 4u ІЗ;'). Гзким гв сіюсо'.'г. .! оігоо,~в: г гггїгі (тиз ; и.'<і.кмег;лів и для других систем дизеля.

С псиспьп таблпш чиелоіишч ал»‘ї8іші;. ьез$*ицпиигог> нлняіііш II НОМОГрагШ! осудостьлле'гся ПрСЦОСО СЖГчТИЯ HF:fiOp;*\UIi!l ко прикладу, чем Оатьпіо і'от^-ііцпєїії вліілкпл К, тем больш лі it- г.рм&ции несёт в себо данині; параметр, и, наоборот. Ото позволяет по сравнению с другі»® методам;! значительно упростить процесс отбора наиболее ідаї'орматі>внмх параметров и сократите затрати уремегп и труда в 3-4 раза. Причём, пэм слоимое уралнепшя, огпісьгеащиє процессы, тем adKf-вктпЕнеб пр^менонпє НЄТСДЛ шипя ОТКЛОНОНІ1ІІ.

Потучоинно даышо о иаяболэе инГорматігньос параметров позволят? составить описание и словарь признаков. .

Выбором наиболее информативных параметров, характеризуїцих техническое состояние дизеля, и составленнеі.' caotapn признаков заканчивается решение перЕои части задач:! диагностирования.

Второ!! частью зада-а диагностирования елут-лг классификация этих параметров, включащая два после дователы:ю: этапа - задачу обучения и задачу различения (распознавания).

В четвертом то з поле " Диагностирование технического ".есги-яшя дизеля методом распознавания образов по малим отклонениям параметров систем и механпмоз " осуществлена разработка новой методики да;ігностирования автотракторних дизелей на основе тес ■ рий распознавания образов и малих отклонений параметров.

В процессе анализа многофакторности связей параметров в маж£ отклонениях была накоплена достаточно потная априорная инТіОрл/.аіпія об изменении тзхішческого состояния тошпг.иой аппаратуры, что позволило провести её обработку без процесса обуче—

вія и разработать класс;: 'ягоциониук карту распознавав!-і образов теяшчесшго состояния 'лйжэиого насоса без обучения (рис.5).

Классификационная карг л позюляех оперативно распознавать причпт’ ухудаения пфсгоктинчои работы дизеля р запис:шостп от технического состоянии, топливной аппаратуры ігри экспертных оценках. Эксперт по некоторым признакам работы дизеля, например, Уи ( ди-ззль по залусіистоя ) по карта интуитивно внбарздт один из сопут-ствуздпг. прпзиг :пв іонного явления Уц. Сопутствух'цш.;:! признаками для У її янллктея: У/,( в иплпндг, не поступает топливо ), у/? (топливо плохо распиливается), У^ ( топливо поступает в і;иллндр рано или поздно ). Каздні' из указанных признаков можот проявляться в зависну,осгл от техізіческого СОСТОЯНИЯ X раЗЛЛЧШХ узлов топливной аішературн. Наш. лльшоіі априорноі. вероятностью ухудшения рас-шіяинишя тсялива обладает соото'’<піо ІС /? ( раслі/литс-гь неисправен ), а наименьшей 0С*< ( иар;таеиа регулировка .іорсунки ),т.о.

Р (У ь ! х!?) = О,Ні- > р (У'ЇІХ ІЇ) = о,гї, принимаем решение ^,т}\

Для второго случая, когда а;.ріюрна<; ни^рмгйс'я неполная ( смазіг-аищсія система, крпвс^ші;ночііатуніічіі шхаїшзм к др. ) или отсутствует совсем, разработана новая методика обучения, харак-теризушаяся последовахельной оценкой иалкх отклонений параметра некоторой ауіжпдн распределения случайной колі 'лиш, В данной работе используется вероятностный ма:-'-; оценивания параметров,т.е. метод Еайеса.

Метод Байеса позволяет, опираясь на некоторую ограїшчон-ную, неполіую, исіа-теннуто вероятностную информацию об изменеши структурних параметров или процессов, протекающих в дизоле, сформироіать представление о поведении выходных параметров (например, эффективной мощности /ус ,,;■№ активного удельного расхода топлива и др.), получить прогноз их поведения и тем самым прогнозировать остаточный ресурс дизеля.

Главной задачей Байесовского оценивания является определение условной плотности распределения Р(Х|Х), вычисление ко-

УОрОЙ ВЫПОЛНЯеТСЯ ПОСреДСТВОП интегрирования объединенной ПЛОТНОСТИ' Р(Х|9,Х) по б ( б> - случайная переменная )

. p(x|x)=Jp(Xl&)P(Q|я)c/e, (12)

Рис.5

. іласетфлкацпсшіая карта распосіїаі-лкц': обг'зог. твлсг^.с'.ссг ессто; аппаратуры баг, обучения: jc-kijp.cc г;;г:е;п ( ::-л:спи-.і;он ), Р раорная вероятность, У - признак ксг^лза-ностя, ос - тэ;с.:."усу:

гсллинай (UilX) - aimcTG-:е ссстсяьае уг,Е.

Практически при решении зада- даггностироЕанил дизелей приходится иметь дело с десятками п более не :г?ъестких параметров и сотнями Еио'орок, что крайне затрудняет вычисление Р(XjX). Поэтому для хфосдачения изъест них трудностей анчяслетан яслользорош шюгомэриая ’юр.1алькая плотность рзсщ)эдолв1Ия й теория фактора-закда, лозволитпе получлтъ параметрическую cfopt.iy условной плотности рас::ра/ 'лешш TiXjO), интерпретированную но малым отклонениям параметров

- .»?*•<&«>* 1 .

Р(сс,(к,) -- exp [-1 к,* IK-1 т Ki

K~f

( 13.)

PWJQ* exp [-1 \'l £'W Ки z' ci X'k )] X

J . K- f

7iiyrd^WT^£ ^ X*JI

Здесь ненавистным параметрическим вектором является коэфуапспент I ляния К.

Наличия множества 01 выборок, взятых независимо, в соот-ВОТСТГЭД с фпксиро-ашпял, но неизвестным вероятностным законом Р(Х), обеспечило определение условных плотностей распределения Р(СС {К) шлих отклоле”ий структурных и даагностичесю1х параметров. .

Сущность байесовской классификации заложена в расчете апостериорной вероятности Р(Ус1х) го априорным вероятностям Р(У:), полученным в результате анализа многофакторности связей параметров ъ малых отклоьаниях, и услокцад плотностям распре-X. лекшг Р( X [У;), определенны.! по уравнениям ( 13 ) .

" P(K,IXi)~

Р соc,iKi)PCKi)

ТА \

6

Р(к*1хи)=

Р(Хи1Ки)Р(К„) '

. г<^

К-1

При тзкущен техническом СОСТОЯНИИ дпсе-гя У1 и решении JЗJ имеют место потери л (Д[/^7, «озорно ГД31ЯЯИТСЯ риском, ’ '

' Тогда условный риск . ' '

"1

к-г

К(К11 \-£ц)~ кЛ(Кп1Ки-1)Р(К>1-11х и) I к*» ^

( 15 )

Пропосс обучения злдакчиьаете;. определением критических значений ксиЗДигаентоп дрдоподсопя

Л* =

Р(Кл1Хг)И(К11Хг)

*Г

2141.1 р^(х11)а(к1цс\)

Я!

Р(Кг(Хг) Р(к',иг)

Нн^х,) ц(кг1х{)

( 16 )

Л

РСК'и/Хи) Р,(Кп-/1Хч)______

Г (^И-1 1&П-1) К {" кц! X. Н-))

где Кр К-2* ... . К„ - коп^кщюгж! 5ушя::ия; .

Р(Х/Х) - услзкиг пдчк-косга распределения;

Р( СС|К) - пяст^сс?.», см^яясыгая в параметрической форме и штгрсрегярованная по малшл отклонениям па- * рагэтров*, Р( КIСС-) - апостериорная плотность неизвестного парамет- . рдческсго сектора К*

^( к I х ) - условшй риск*, ■

Л - критические значения коэффициентов правдопо- .

’ добил. ' о

По результатам расчета форьодругл'зя таблицы для кагздогс выходного паремотра, позьоляквде перайти к р-.Еешю последнего этапа задач:' класош'икгцш! - различения (распознавание) образов, сводэдеКск к построению ясмограмгл, о кс мощью которых представленная сог.о <уш; зсгь лрцздоюв дох-шз Зтъ отдосоиа к одному из воз-

М0КНЮ (зэранее изученных) состаитап «истом и и&яашзмоз дизеля.

Таблица I

Стглопошь 1$и, %, <-1<. Я 1а 1-10$ влзнг-аса' и&м гПЮгИО $,,113 ус? Хь V

С~, - ; 01'п ! Л?-» | I ^ Г <у~ ! 06г | (Гб^ | 1 о(рч

Т • » 2 ! 3 ; 4 ! б ! К ! 7 ! 8

I 0 ,102 I -1, .с(> 0 I 1,17Р I 0,236

2 0 2,5 Л 08 2,3:56 2 0,472

3 С,3^5 о 3, ТС1 П 3,534 3 0,7а>

4 0, 1_лЪ 4 5,041 4 4,712 4 0,544

5 0,.‘:10 5 £,302 5 и>,3.-)0 5 1,130

5 0,012 6 7,542 6 );7,0.-е 6 1,416

7 0,'714 7 8,о23 7 3,246 7 1,652

8 0,6Г6 8 ю, а? 8 9,424 8 Г, 888

о 0.РР1 5 12,60 9 11,18 9 2,124

10 1,020 10 13,50 .10 11,99 10 2,360

Дхк 5,61 69,322 Гл-, 19 12.98

Р(Хк) 0,10 0,40 0,30 0,20

Г 0,501 6,932 6,419 :,298.

г1 1,703 0,144 0,156 0,771

121 л., 5о •15,57 . 9,?9 28

Р(Х\К) 0,53 0,106 1.1С8 0,234

РМх) о,:о 0,05 0,03 ■ 0,02

РШ) 0,05 0,06 0,01 • ‘ 0,01 .

£ х£ ода 0,40 0,30 0,20

л? 1 ЛТ ! Л 7 • а 1 1 ! А г. ! ! » Л г г ' л1

0,01 . 0,03 С,12 . 0,35 0,1' 0,08

О л; —г~ | л# 1 ! . Л ?! л 1 У ! Л7 Я , г ! ! А ? ! лТ

0,30 0,21 0, 27 0,09 0,08 • С, 05

<>Л О

Практичні.-;;! процесс ой^чеьг'я .ч р «■а'іізім'пііия осуществляется с ііомо'цью коглт-ггера и лазері. :го аг.ес.мтрп, влточашшх и ‘-ксперп-мет-альную дпалюстичвскую установа, ехока которо;* лрии’г/ на в следу іоцем разделе.

В пятом тазлале " Экспериментальные наследования дпагносгя-ческой установки, сгунющснпру^щеЯ оокор-з теижи распознанная образов го глэдгы . откдгоненпяг,! параметров" приводятся ^егулі:тат-г лаагпос'гирс-агат авготракторипс дізолен с погодь» компьпг«-,ра я лигорного апєомотра, реялязу'чцяз. метод респог’т&агия обр?.зов по малш огклспеюія!-* иараїлетрсв (рис.б).

Применение еудзств;. п:;:-':. датчиков даа самера п«ранетг>ов слотом и і.:еханн:>:;ов “ізед.-: г оеіует натрап большого вр игп; ті труда, т.о. • іс! но раір;снзх:.ш щи диагностчроьзьті дазвлеіі в полевых условиях , где -робуется бистрота л качесто. Вкяу>чоїз:о ;хэ в схемг диагностическо:' уитаноиаі комн.ч-.тера и л-глі/ гог» ине-смотра исключает эти недостатки.

Ксіяшзгер, ьлОдг.:.н;і в дї'.агіюотпчос’-'.;,ю устг'' >і*ку, осуществляет: сравнение :із.мер-и^'^гс величин о ?талошіп«і; анализ мі ого-іїалторноіі связи параметров; іи.а.'оиі’нкадіт образов и приняг-е рощення, которое гшодигел і.а экран и; сил ся.

Лазерішії энеометр (рис.’.'') позволяет с псиспгя з.гкгло, .<ак-рєпляемого магізткоії присоско;!, кавгииор, па бл''Кв диполя напротив Е.ІТ, регистрировать ви станин в іуі;шс.ро---порі:іі;евол группе і:лл других сочленениях. На зеркало напрагигегея лазср^шС. .туч, который, отражаясь, проектируемся в точку на экране. Вегичі.на вибрагуш зависі:? от степени изношенности соедпнекиі;. Поэтому луч лазера от зеркало будет отражаться под разными углами , -Тикснрул вели- , чину отклонения дуча сг .Ішсснрованнол точки на экране и сравкз-глл с к^мігілльш-г/:: значениям; ''тклонониі:, распознается техническое состояние узлл.

Эксперимент провоз.лея с 20-и то:ш;глаг':’ насосам.;, последовательно устанавлигуздимисг. ііа чгпк и тот -::о трастор І.ІТЗ-80 (да з ель Д-240), Регистрировалось давление ..оплива в штуцерах топливного насоса а порсукш. Моторесурс тошшеноіі алглратуры был подобран з соответствии с табл.2

Программа обработки аілілитудио-частотішх параметров вибра-’ ции, критериями которых является смещений индекса светового указателя, заложена в компьютер <■ учетом многофакторной связи.па- • раметров систем и механизмов дазеля в шліте отклонеїшях.

Рис.6. Блок-схема «ксперяглеягалькоа диагностической установив ( &ЯУ ):

Д - датчики, АЦП - авалого-цзфровой преобразователь, Ш - ариЯглетяко-лотачоское устройство, АК - аккумуляторы, Р -- регистры, П - 'ульгсгиг.'.'кгорц, В1 - роглетрн признаков, «Ж - счетчик команд, П - падать, - регистр кс\*лкд, £К - дешифратор команд, САВЗ - схемы аналогового ввода, СП^ЗВ - схг'и параллельного ввода, СТузВ-схвмы последовательного ввода, СПрВЫВ - схе:~; параллельного вывода, СПрВЫВ - схе-' мы последовательного вывода, САВЫВ - схе;,щ аналогового тзивода, ПЗУ - посто.чккое запоминающее устройство, ОЗУ - оперативное заиомннапзес- ущройство, СС - с:-хм: синхронизации.-

Рис.7. Блок-схема лазерной установки:

І-лазерішіі излучатель ЛГ-І26, 2-чілок питания лазерного излучателя, З-измврителъная ячойка,

4~<ї отопрпомніШ блок, 5-стабилизировагашй блок . шіташія цогоприемпіка, 6-панорамньіі1 анализа: тор спектра СЧ-25/ 7-гоператор высокочазтотнгк колебаний П-І02, О-элсктронносчётгш частото-ї/^р 43-34 , 9-цисТроЕоі: вольтметр 37-27А, 10-свето-лучевоіі осциллограф 01-7(3, а-спотоделитвль, в-зерглло, с-фохуспрунцая линг;а, о-гтгёмшС ■ объектив, окботоэлектронный умножитель.

Табллиа 2

ТОПЖВНС-

го насоса

иотору- ! Резуль- ! й насос;. ! Мсгоро- !

СУрС,

тат

суре, ч

Резуль-

тат

I новая Мх п 1000 НЕ!*

2 200 № 12 1500 НЕТ

Ч 200 ,4 13 1500 Ш

4 ■ 5 00 № ' 14 1500 т

5 £00 ДЛ 15 2000 НЕТ

6 500 дА ■4.ч> 2000 ДА

7 700 ЛД 17 2500 1ЕТ

0 700 /•л 18 2500 . НЕТ

Г; 1000 п 19 31.00 ДА.

10 ЮОи 1, к <*• 20 3000 НЕТ

С X. - Дл, г1БТ оеотв етствул- "тедш'чесии! исправен" И

"неисправен

йксперкментально устано'ллуо, что с помощью разработанной установки время, потребное для диагностирования одного параметра равно примерно 1,5-5 минуты, при этом достоверность диагностирования превышает 85/5, что вполне удовлетворяет запросы практик! безразборного диагностирования. ■

В шестом пазделе " Прогнозирование остаточного ресурса дизели методом распознавания образов по малш отклонениям параметров" проводится интерпретация известного уравнения остаточного ресурса по малым отклонениям параметров.

' Прогнозировать остаточнцй ресурс автотракторных дизелей сущестяунцнми методами на основе временной экстрополяции Еосьма слояно.

Остаточг'ш ресурс дизеля мол.е? быть гфнблиненно определен при известных падального (ношишльного ), текущего и предельного значений параметров состояния систем и механизмов по лзвестной

■ формуле

ь

оги

*[(

РпР ~~ Рнзг. ^ ^ J 1 Р-ь - Р ирг

) -Ц

С *7 )

0гди ~Ь0ет~ остаточный ресурс, ед.наработки; 0

’ Ъ ~ наработка с начгла эксплуатации; "

рЛо- начальное и предельное значения параметра ,л«, _____ ед.параметра; о___________________ ... .

О

- яначеиаг п;лл:лотра на рэзута-тсто*: дч-др-осгисек*кчн;

оО - показатель, характорпзук!;;’:! о:п.ояо;.*орносхь измопемшя параметра»

В данном случае остаточный росурс определяете. т оснзео одного диагноза при наработке Ь " изрйстнш: заранея нелцчпн предельшо: значоган параметров,

Опр^делекче остаточного ресурса дтеля модет о! ть кону.ре-тиз5'рог.'1но - упетои многофакторности стг-оС сходи а и ы'лоднпх параметре" в малых отклоношнх о; иго т,:ольр'чго оостои’гу;.

Так как лпнс-Инал загп оишох'ь параметров ; ’«шгг огклон&киях СОХрДПКРТПЕ пря ИХ «ЗМеШ-ЯН? ПрПЧОрИО ДО ±5',?, ТО Г ЭТО!! слуЧРЗ полено принять <^С> = I, то-н;.» уг-аиличе (х Г) .мочно зпгс.сачь •

**.•<.•($-О, (И)

ту? ДР = Рпр - Рцщ ~ изменения параметра, дяр конкретного дн-т- г .од;' величина постоянная;

иР - Р± ~Рна^“ м-лое от:и.оно!л:с параметр::.

В этом случае остатот.аЛ! сос/р'; дизеля ягччется ^утьлсК только малнх отклог:екь! параметров, т.о.

Ьосч в / ( ^Р) . ( 19 )

При измэненни ке параметра евьпе чем га 1о", л:шо::кля за-глспмость нарушается, тогда остаточш;! ресурс дизеля становится фушауюй такяе и закона изменешш параметра

■ -Ь.,„ « I [ ( Ц ) Уи - 1 ] , < 20 )

т.е.

,~+). ,21>

Повышение этае1ггиБНости диагностирования и прогнжирования автотракторных дазе-еи с помоць» разработанного в диссертация метода подтггш:хдаегся результатам расчета погрешностей первого-’ ?1 и второго ?2 рода и экономической эффективностью, получошюй от внедрения данного метода да практике (табл-,3). В табл.3«приводятся сравнения погрешностей, имекщих место при диагностиро-

г

. ванни разработанным методом и примзг-яомши ііа практике.

Таблица З

Параметры | р ■ ■ I р. *2 —

<3^0 Разраб |11рнм |Разраб |Ирпм

Давление топлива в насоса Р„ П 0,05 0,057 0,08 0,12 0,12 0,16

Давление топлива £ форсун Р* 0,05 0,059 0,06 0,12 0,12 0,18

Цикловая подача топлива & 0,05 0,054 0,07 0,12 0,11 0,16

Темп іратура подшипника in 0,05 0,104 0,11 0,13 0,15 0,20

Температура млела •Ьм 0,04 0,045 0,05 0,11 . 0,10 ‘0,15

Давление масла рм 0,04 0,ШЗ 8,06 0,11 0,11 0,15

Угар м-'.сла ■ Ga.^. 0,05 0,060 0,07 0,12 0,12 0,16

Модность дизеля • iVe 0,0? 0,075 О О о .0,15 0,13 0,18

Крутящий момент ые 0.07 0,075 0,09 0,15 0,13 0,18

Удельнш: расход топлик» ■ * • 0,07 0,075 0,09 0,15 С,13 0,18

<о* - погрешность, зависящая от применяемого метода диагностиро-. вания, суммарная погрешность, складываемая из погрешностей

метода а средства диагностирования.

• Экономическ-.ii о®ект от внедрения разработок получается за счет снижокия расхода запасша частей, топлива и смазочных материалов, повішення коэффициента готовности и прсшводитель-ности тр°кторов и автомобилей и другой техники с двигателями внутреннего сгорания.

, Внедрение результатов исследования в ряде колхозов Винницкой облает:: и на автотракторних предприятиях страны, обес-* печпло экономический эффект' в суше 460 тнс. рублей ( на один . трактор составило 105 руб., а на од>ш автомобиль - 148 руб. в

• год ). - ' . •

.. . с ВЫВОДУ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ .

1.‘ Для совеїіЕенстЕовайія процесса диагностирования сле-сдует применять'разработанный на осново теории цаспоздатния ' образов по малым отклонеїш-ім параметров алгоритм оцзнлИ структурна ц диагностических параметров. Суть алгоритма заключа-отся в преобразовании входных .паї-аїлетров в выходное путем мате-

матической обработки априорной liu'im’wjyii с помсцьэт компьютера, іитаг.сі:іТги:лцяи параметров я отнесения кэздоги параметра к конкретному массу.

2. Использование математнчесгах моделей процессеп, ггрото-глщих з системах дизеля, иктерпретпрогантгс по r/лліім отклонениям пграмотроь, позволяет получит* достоверную ворсятьогтнуй информацию о глтгогохакторнсй связи ггрузстурных и доагі:-ютнческкх ппршлров ( расхождения о рооулмгртлмп укспершленгальчн?: ас-следоганпГ. но прегешюот 0:1 ). Иіп'ерпретадія :.лтематпческзїх мо-дялеіі по отклонениям параметров на основе линеаризации

исходны:: уравконіп процессов додает их ге^ула удоонвмн д,лл анализа с помогли ПЖ.1 при малом ог^ёмй вичислений ( объём і'нчц •-литольнон раооти сокращается ті 3-4 газа ).

Зг !,1"ого'рїР’;торную спзь гшрлме-ров следует хараіггариро-гать коз'Т>?лій:йііга*.ш влияния К, опизделеші:::, в результате акала за с ПОМОЩЬЮ тэорш) f.a"I!X ОТСЛОНОВИЙ. КоаЛ}ЯЩ'.е!Т!г Шй/ЦЛЯ ПОЗВОЛЯВ определять IV: СКОЛЬКО процентов ОТГ_ТО!!ЯГГГСЯ ВГ”0ДЩ,:0 параметри при изменении входнкх ( структурних и диагностич^с-к:;х ) ка один иронект. Например, при изменении .и 1% слзора в плунжерной паре, продолжительности подачи топлива, давления топлива в іидплуїкерной полости, эффективного сочетая в распылители, хода иглы распылителя, давления г полости распылителя и др. производительность топливного насоса ( плодной параметр насоса ) отклоняется гт номинального значения соответственно ка 1,18; 12,6; 0,14*, 0,251; 0,366, и 0,27 процента при номинальной частоте вранная коленчатого вала дизеля. *'

С немощью коэффициентов влияния намного упрощается процесс отбора наиболее информативных параметров. Чем больше коэффициент влияния К, тем болылую информацию несет данный параметр. Те параметры, которце характеризуется коэффициентом-ВЛИЯ53Ш К, равным 0,05 и г.іеньтіе, явлпотся матоиНхэрг/лтивпими, поэтов их следует исключать из исходного описания классов.

4. Дсі оперативного определения многофакторной елзи параметров систем и мехаїшзмов дизеля следует использовать . разработанную номограмму. Применяя её, пользуясь тем, что

їйзтод гллих отклотпй позволяет представлять отклонение основ-.шх показателей дизеля как линоіаіув функцпз изменений иарамет- . ров его систем, і.'о;шо, во-первіїх, оіТг'гсктііеію ропать задачу вза- ' ишой компенсации параметров, и, во-вт^рих, определять вероятность кахо;,(,чоі2ія вюсодшк параметров з заданных пределах устой-чавоі* работа дизеля.

• 5, Эксперт:'энталыше испледовапія многойакторкой связи

параметров топливной аппаратуры и впходшх параметров дизеля показывают, что разница мазду позультатг:лі эксперамонталших • и тс еретических исследоьаннії составляет от 8 до 12%, Дяя параметров топливной аппаратура: ход реіцел - 8%, частота врзцения гала насоса - Щ'і, зазор в пдуяг.ерной паро - 12%, ход игли рас-пшпітєош - 12%, диясмитаскдо зязкость топлива - І2Й, ^ікловач подалі топлива - £$, угол нгчяда ппрнскипашш топ-гаї-а в щшидр дозолії •• II,5^ к т.д. Для виходиш, параметров дизоля: зсїгєктие-ная мощность - 10,5^, кругленії (лиздлт 7 9%, удельшьі расход топлива - 12%, давлеьие в цплшигз - 11%>, давление в каналах смазиващеп сястеш ~ 8%, температура масла - 9% и т.д,

' Это свидетельствует о высокой точности результатов тео-

ретического анализа шогофакторной связи параметров с помощью

• теории мллііх отклонений и достаточной информативности исследуемых парам-тров для решения второй части задачи диагностирования - классификации образов. '

6. Материалы наблюдений за работой тракторов и автомобилей в эксплуатации и результати лабораторних испытаний дизелей, сошестіг с результатами теоретичеикого анализа связей пара-мотрог в малих отклонениях,позволили установить предольше отклонения параметров топливной аппаратуры и виходннх параметров дизеля, характеризующие отказ. Яте цикловой подачи топлива - 28;?, зазора в плунжерной паре - 75;?, продолжительности подачи топлива-9%, хода рейки насоса - 8%, производительности форсуііки - 17/5,

( эффективного сичения растлителя - 20%, хода иглн распылителя ~ 13%, ьер&гада давления в полости распылителя - 15#, угла начала выискивания топлива в цилингр дизеля - 2С$, мощности - 20%, удельного расхода топлива - 12$*

. ‘о

7. Длг. йи.ои'оеткрохания слсх"*т пр и'онятт* рлсрабстпииуго шгодлку гаояолкарч.чз:;/ сбригои по м-лш ог.ч 10!:е;-п]я:,т гарт-метров, кот :.’„гл кнг*од1ю отливается от существу ис-тодик. ЕотИф^шс, обширная с-лтриорвля шйопмацця, получай ля э розультггп м;:о1 о-”ак-торього анализа сглу!: параметров ч 1,»лнх с'пслокочшу, да"-г и»-мо;-:шость бслшшство задач про^сссп дгигноотирокдаш рл-чап. Оэз вгбооок дгч иоу .ем;я, во-вторих, де-окт гс-тодпгл црц туе’.-птршает пробег ьчуучення гл/бсрок дат обучения в случае :,'алоч он-горной ;п.Т'оргаг^!:; о параметр? а, в чрг-г:.>!!.■., мот од р'спозклгльия образов

ПО ГЙЛЬМ ОТилОГ.С'Л.ЧД П&риМОТрОЕ Г.СЗВОЛЛЩ' ОЦОп ,(ПТЬ ') ТГ(К!'Г> пч-

рачсг.'])!:, о котср.чл иекзл.’сти I Ы"с..';зя ЛР‘0;т.л;г;!я, т^дуе’.'ларпвая яри этом пскачЬой^ак^.о кчто; а ссг-У/ОЛучопи' по Екбориса:/. '

3. Использование зкспериуепт!«льноД диаггостнчоскоЯ уг.?а-когч'ч, ^ушощоиярупцой <-я ол<ог.о тчч'глвигл 'гэср!'.1 р^и.'т'аьсккг образов по гмлш отклонен:ям порилотров, •• >м: '.ичаяг’пг ■> сх^.гг чог/лглтгер и тазортй' ачео.чзтр, по^г.оляот о успехом ъксуч л ?г, з сельское хозяйство о:<!!:.тч зе-диягшсгигосо сто. Д^ь'ше мртод л . средетг.о в селт>скохозн';..л'1;ош<кзс автотраьспортиьа иродфиятлях применяйся шергио.

9. Для установи: ля сг-нз:г а:;плпч’удпо-Ч'1ст'1Т..Ели- г.ч-

^аг.'этртгг *:?браггк! И за^з?сг-х ссаддлзгчч д;;зелт следу-•? прчгю-'итгъ „'дт-ьчщ? Т.,~ 0,22 ... 1,53,, нолучочашо да. сойота

еЗоС^-еко* т&огегпч&сгзяс давшх ааагг.э« г.и.ого'^п'г-орг.о:! су,чх; гй-раметроз в тсжс Ъгдг ?»<апе: 11 загара. »н?«_лья:« ~нт..г>и.'С дазе*^ поЯ акссмегркп, В^9г,с-?1гз?г в .««саьдагор с'-и/иггу,^: з-частоткпе пзра-тлетргг *«5рацва, ко? р-? га ссг.«з:яа рлсязатв'*’.щя сб-

рс’эсгг г.о :елг.7.* ттлагпяязх Ег?~!:етгс<? игг.^даэгая^ко сравшга-хгся о глргг:.->-_? гзчестнжз с-?аллн'”,,-т, п-зккотаг га экране дисплее ^а-тчгугз- <ьз?г:пх ..лг ’’37”,. хаГ'а^ерлзу'тл.чв исправные :г г^хеЕрмиз© стедята:Ърси, .ес-гре^.'-со для тагзреш'я одного парк-.-гтрО!, ю дрегжот -1»5-2’ л-ч.

Ж Э&зздеяа9 резз^тетда? зссл’.аягакъг в ряда колхоза» Вякпяшйй осййки: И1 ка &&хща>ххя!ф?!2л. ц?е;щрпягоях сграш, й'осхптллг гвдсэоя о-клкжзиазкягг ^.«аз з- еуг.«в 4о0 тнс. рубСшЙ.

;й ерадшз то олдаг.^г звахтзу исодгазао годовая экономия 1л гас. " чтсг сост2вл.'ет иа одяк ярзстор 105 рз’б., а на одни мзтгшобиль - К& руб. г год С в ценах 1Р90 г.). . -

Основное содернзгше диссертации опубликовано' в следующих работел:

1. Анисимов Г Ф., Барсуков С, И. Насосы с новіш нагнута-телышк1. клапшти // Земля сибирская дальнево^точнай. - 1970.

- К> 6,-С.Зо -37. '

2. Акиспмоз В.і. .іравпдгл;о эксплуатировать топливную аппаратур/ // "елгскса хозяйство Казахстана. - 1971. - & 4.-С.£5-!7?.

1 3., Аппслиеі. В.'і1. Исследование еііконов топлнвопоцачи в ди-

зелях при іїоійощ» электронно-усилительной аппаратуры // Тр.Павлодарского Код. И - Павлодар, І9?І.-С.205-Г..і.З,

4. /і’іїюіплоіз В.»., Барсуков С.II. Увеличение срока ^келлуата-щп топливной алпараери // Зеюш скСирская дальнє босточішя.-1271. -11?. -С.41-43.

ІЗ. Ашісимов В.Ф. ПрОВЕїрГЛ технического СОСТОЛІЛШ ТОПЛИВНОЙ аппаратуры // Сэльское хозяйство Казахстана. ~ 1072. - і,? 9.

- С.42-43. . . •

6.. Анисимов З.Ф. Исследование и.Чяюя конструкции нагнетательного клапана на показатели і^оотк топливной аппаратуры тракторного доведя // Технические науки: Сб.ЫВ и ССО КазССР. - Алма-Ата, 1972. - ІЗ. - С.94-ІС0. • ■ -

■ 7. /,нисі;глов Б.Ф. Определение показателей безотказного дви-

гателя А—II с помощь» методсв математической статистики // Технические науки: Сб. ЫВ и ССО КазСС15. -Алма-Ата, 1972.-ЫЯ.-С. 6-ІІ. -■ ' .

С. Анисимов Б.Ф. Ликвидация утечек топлива в картер топлп-ного насоса // Сельское хозяйство Казахстана. -1973. -.'їв.-С.51-52.

1‘ 9. Анисимов Ъ.Ф. Повышение цШиювоіі производительности ди-

зольно?' топливной аппаратуры путем изменения параметров седла нагнетательного клапана // Прикладная механика и машиностроение: Тр. ТктлИИ. - Т глень, 1973. - й 15. ’ -С.94-102. ■ ' •

10. Акисимов Б.а., Барсуков С.И. Расчет утечек топлива в ■

зазоре плупкерной парс // Динамика систем: Тр. ОмПИ. - Оыск,

Д973. - НІ. - С. 105-110. "

• II. Анисимов В.Ф., Баронов С.И. Работа топливного насоса о"иагнвтательнши»клапакам*и иметацимп отверстия в седле // Динамика систем: Тр.ОмІШ, 1973. -і* І, - С. ІІ0-ІІ4. . , ' ; ^

о. " 12. Анисимов В.Ф., Барсуков С?Н.,. Челпан ДоК. Характеристик

1Ш топливоподачи дизелей СЗД // Земля сибирская дальневосточная’.

- 1973. - И I. - С. 35-37. ’ ' ; - . .

13. Анисимов Б.Ф., Барсуков С.'І. Усовершенствование конструкции плук.“ерщ-х пар // Д;жа?лика систем: 'ір.Ог.іПІГ. - Омск, 1975.

~ 2. - 0. 17:2-125,

14. Барсуков , Анисимов 13.1;. // Определенгз основных показателей дизеля в пслевкх згслоенях // Динамика систем: Тр. ОмГГ.’!.

- Омск, 1975. - Is 2. - С. IOn - IOS.

15. Горохов С.І.’., Аннсішов В.І*. Исследование нян.ли:.гт конструкции плунжерных пар на утечки типлига // Динамика систем: Тр. С--ЛЛ. - Омск, 1975. й 2. - С. 100-104.

16. Барсуков С.:;., Анисимоі. Ь.<5. Тонзомет.'пческнй датчик для измерения давленій, газов и ьплшщре дизеля // Дпгміка систем:

Тр. ОмШ. - Омск, 1975. - 2. - С. I20-IJ2, •

17. Барсуков С.ІІ., Апіспмоб 35.v. Исследование рабочего процесса дизеля Г4 8,5/11 // Динамика систем: Ті). Or ЛІ. - Оме;;,

1975. - ;• 2. - С. 126-129.

18. Анисимов Б.'і., Барсуков '".І!. Рас -ют утеч, к топлива в зазоре плуц-керкоіі пары я.і £’.£>.! "ІДкиск-22" .// Техда’пские «v/kb : .

Сб. !,ІВ и ССО КазССР, 107:3. - J.' IS.-С. ІЄО-І73.

19. Барсуков С.'.!., Ашсшов B.'j. Аналіз глрактеристпг днзоля с пзношешшми прецизної ними парами // Дпнамі.гл спсіам: Тр. •

ОмЛИ. - Омск, 1975. - У; 3. -С. 40-44.

20. Аысимов В.'1!., Барсуков С.П. Показатели работы дизеля Г-f 0,3/П с нагнетательными клапанами, имущими отверстия в седло //Динамика систем: Тр. ОмПИ. - Омск, £975. •.'» 3. -С. 45-48.

21. Анисимов В.і., Барсуков С.К. Определенно конструктивных параметров нагнетательного клапана // Динамика систем: Тр. ОгЛЛ.

- Омск, 1977. - И- 5. - С. 36-39. '

22. Барсуков , Анисимов B.v. Восстановление характеристик топливной аппарат;^ дизелей. *• Омск.: Западно-сибирское книнноо пз-во, 1977. - Б8 с.

23. Анисимов B.v. , Голованов Г.В. Псслеглванле експлуатації -енно'!; надеглости двигателей гнерго іас:ацоіганх тракторов // Совершенствование ..онструкцни и першение надежности се:гьско\озяі:.ст-генннх машин: Ыеявузовский сб. - Ида всі:, I9S3. - С. 54 -59.

24. Анисимов Б.Ф., Барсуков С,3!. Частная методика определения многофакторности связей параметров автотракторних дазьлей ■ в малых отклонениях, - Knot.: .Межвузовское полігра^издат, 1904,

- 56 с.

25. Анисимов Б.5., Барсуков С,И. Исследование влияния малых отклонений основных параметров дизеля ка его мощность. - Киев.,

1985. - 21 с. - Доп. в УкрШИНТИ, 560.

26, Барсуков С.П., Анисимов В.Ф. Исслодовашш ьтаяяш нагне-

тательного клана!» ни надежность аюз’муля'.горі'шс тоютівннх сасі :ім, •- Клев., - 21 с. - Деп. б УкрПИШТП, й е'Зб. к ■ '

27. Акишлол В.Ф., Барсуког -J.il, Исолодоганле многофоктор-козти сгмьоіі параметров топливного кзсооз автотракторних днзелеі; с -.'ллнх игклопегеїях. -Киев,, 1986. - 26 о.- Деп. в УкрШШТП,

ї 1019, .

2ь. Ашсимов !;.<*>., Ъ^рзукив с. И. Чио^офакторшл стзь на-па-и<!Троя систем смази і; гштаїуя дизеля в '.'уишх сто-сгаїтсис. - Киев І9Н5, „ щ ?. - деп. в УкрНШії;;. д іб'їз, ’ '

■ 29. Барсуков Т.Н., Анисимов Б.а. Корректирование характерис-

тик поиска аккумул^торньте) тошшвгшп системами. - Киев., 1935.

- 1Во. - Доп. в УкрШШТП, 154/.

Л0, Ап'.слмое Б.Ф., Барсуков С»її. Аг'&тиз остаточного ресурса дизелсіі статистическими методами. - Кичв., 1986. - 22с.- Деп. в УкрІПКГГИ, р 60. . • •

31. Барсуков С,И., Аіисимол 3.-і. ІЗибор геометрических параметров нагнетательного клапана для аккумуляторной топливной системи. -‘Киев., 1986,- 18с. - Деп. в УкрШШТИ, !і 8У.

32. Аігг.слмов В.і., Барсуков С.Я. Исследование характ ;рисиік впрыска 'ї<лрсунг.амл а/кумулят ^ринх топливных систем методом малых

отклокєшііі параметров. - Киев., І9Р6. - 16с. - Деп. в УкрІІИШТЛ, .

.'5 90. ■ ' ’

33. Барсуков С.И., Ашспмов В.Ф. Связь выходных характеристик дизеля с параметрами аккумуляторной точливкоіі системы в малых отклонениях. —Киев., 1986, -14с. - Деп. в УкрШШТИ, $ 50,

34. Анисимов 3,0., Барсуков С.П. Износ н наработка дизелей эксплуатации. -Києе., 1985. -26с. - Деп. в.УкрНИЩГИ, Л2667.

35. Барсуі ов С.і!., Возненко О.П,, Ашісимов В.<5. Экспресс-

діагностика качества распиливания топлива дизельными форсунками лазерным апеомотром. -Кпое., 1986. - 6с. -Дсп. в УкрНИ'-НТИ, ц 146 , 36. Аішсаг.;.‘,н В.&., Барсуков С.И, Прогнозирование остаточного

ресурс; акгогракторных дазелеЦ (монография). -Киев., 1987. -181с. -Д-п.'в‘У1ф1йШТИ, Л 129. ' ' '

' 37. Анисимов Б'.'О., Барсуков С.И. Оценка остаточного ресурса мзолъиой топливной аппаратуры методом .распознания образов по мал; гм отклонениям параметров // Пути повкпения уровня ремонтопригодности малшн, приборов и оборудования с целью'сних-екия зат-

рэт на их тахначескее оболупгшшс* и рйгл'лгг: Тез. дкжл. Рос-публ. науч. кони.. - Одесса, 1587. - С..

33. Анисимов Б.1-. Оцькка конструктивных а эксплуатацаонньгх параметров дазельнол топливной аппаратура // Перспектив» рс.экш».ч комбинпротт::хх дапгагелей гнутренкого огоратля п дм!1ит-.ло11 кслос схем и на новых топливах: Тег.докл. Зсисоюз* науч.кош. - Москпэ (МВТУ), ГЛ57. 63-54.

39. Барсуков С.Л., Аьлсшдог. Ъ.О,, Бог.нонко О.Н. Распос-нага-нг образе в для оценки раг5о#~сепс.--)о^:ости топ.’чшюп «шаг.глуры тщ-8<л>гей //Метода I- средстла днагностироток.»: те: Л1чос’и!х средств ж.д. транспорта:. 1о-ч. дго .л. чЗсвсопз. туч. коп*. - Омск, 19В9.

- С. 1СС-1.01.

40. Анк'И’лоб Е.1-. Одопка техпн'-зсксто соогопппя дизельной тошпнкс;: аппаратуры г/.е-^олег 1 ь-гспояглхакия образен // Тею-тц-са в се.7аском ,\озя{;'с?з-з'. - 159". - £ 3. - С. 40-4?.