автореферат диссертации по транспорту, 05.22.10, диссертация на тему:Повышение эффективности эксплуатации газобаллонных автомобилей на основе прогнозирования работоспособности редуктора-испарителя

кандидата технических наук
Морозов, Владислав Анатольевич
город
Оренбург
год
2011
специальность ВАК РФ
05.22.10
Диссертация по транспорту на тему «Повышение эффективности эксплуатации газобаллонных автомобилей на основе прогнозирования работоспособности редуктора-испарителя»

Автореферат диссертации по теме "Повышение эффективности эксплуатации газобаллонных автомобилей на основе прогнозирования работоспособности редуктора-испарителя"

На правах рукописи

МОРОЗОВ Владислав Анатольевич

4849950

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГАЗОБАЛЛОННЫХ АВТОМОБИЛЕЙ НА ОСНОВЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ РЕДУКТОРА-ИСПАРИТЕЛЯ

05.22.10 -Эксплуатация автомобильного транспорта

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

1 6 ИЮН 2011

Оренбург-2011

4849950

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Оренбургский государственный университет»

Научный руководитель

Официальные оппоненты:

кандидат технических наук Филиппов Андрей Александрович

доктор технических наук, профессор Ковриков Иван Тимофеевич;

кандидат технических наук, доцент Хамов Игорь Владимирович

Ведущая организация

ГОУ ВПО «Тюменский государственный нефтегазовый университет»

Защита состоится 2 июля 2011 г. в 10:00 на заседании диссертационного совета Д 212.181.02 при ГОУ ВПО «Оренбургский государственный университет» по адресу: 460018, г. Оренбург, пр. Победы, 13, ауд. 6205.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Оренбургский государственный университет».

Автореферат разослан 30 мая 2011 г.

Учёный секретарь лл

диссертационного совета П» в.И. Рассоха

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Использование сжиженного нефтяного газа в качестве моторного топлива является эффективным способом сокращения затрат на эксплуатацию автомобиля, улучшения его экологических, а при определённых условиях — тягово-динамических качеств. Однако эксплуатация газобаллонных автомобилей (ГБА) характеризуется худшими показателями безотказности по сравнению с их бензиновыми аналогами вследствие отказов и неисправностей элементов газовой аппаратуры (ГА). Анализ специфики эксплуатации ГБА показывает недостатки системы поддержания их в работоспособном состоянии, связанные с несовершенством диагностического обеспечения ГА, в частности, с отсутствием алгоритмов и методик прогнозирования работоспособности её ответственных быстроизнашивающихся элементов. К таким элементам относятся резинотехнические детали, скорость процессов старения которых обусловлена действием: фактора качества топлива (несоответствие компонентного состава топлива требованиям ГОСТ 52087-2003), фактора надёжности ГА (отличия наработок на отказ у различных конструкций при одних и тех же условиях эксплуатации), фактора качества резинотехнических составляющих ГА (несоответствие материала техническим условиям), специфических факторов эксплуатации ГБА (нарушение правил эксплуатации, ошибки при монтаже, техническом обслуживании и ремонте (ТО и Р) ГА). При сочетаниях данных факторов процессы старения резинотехнических составляющих интенсифицируются, что выражается в резком ухудшении технико-эксплуатационных и экономических показателей ГБА, снижении их пожарной безопасности. Интенсивное старение резинотехнических составляющих ГА приводит к внезапным отказам в эксплуатации, предупреждать которые можно на основе знания закономерностей процессов старения данных деталей. Обеспечение работоспособности наиболее ответственного из элементов ГА — редуктора-испарителя - осуществляется методом групповой замены его резинотехнических составляющих. При этом периодичность предупредительной замены строго определена, что на фоне действия факторов интенсивного старения приводит к увеличению эксплуатационных затрат вследствие недоиспользования ресурса и устранения последствий внезапных отказов в эксплуатации. Диагностическое обеспечение редуктора-испарителя не позволяет использовать результаты диагностирования в целях прогнозирования его наработки на отказ. Таким образом, исследования, направленные на сокращение эксплуатационных затрат за счёт улучшения безотказности ГБА актуальны и своевременны.

Цель исследования — сокращение затрат на эксплуатацию ГБА на основе прогнозирования работоспособности редуктора-испарителя.

Для достижения цели исследования поставлены и решены следующие задачи:

1) анализ факторов и механизмов старения резинотехнических составляющих редуктора-испарителя в эксплуатации;

2) разработка методики прогнозирования работоспособности резинотехнических составляющих редуктора-испарителя, основанной на математической модели и алгоритмах прогнозирования;

3) разработка рекомендаций по корректированию режимов ТО и Р редуктора-испарителя с оценкой экономического эффекта от их использования.

Объект исследования - процесс эксплуатации редуктора-испарителя ГА.

Предмет исследования — закономерности процессов старения и восстановления резинотехнических составляющих редуктора-испарителя.

Методы исследования — методы математического моделирования, системного и математического анализа, экспертного опроса, планирования эксперимента, методы статистической обработки экспериментальных данных.

Научная новизна работы состоит в разработке следующих научных положений:

- математическая модель прогнозирования работоспособности редуктора-испарителя, позволяющая прогнозировать его наработку на отказ;

- алгоритм прогнозирования работоспособности резинотехнических составляющих редуктора-испарителя, устанавливающий последовательность определения прогнозной наработки узла на отказ на этапе его сборки;

- алгоритм принятия решения по результатам диагностирования редуктора-испарителя, позволяющий корректировать режимы ТО и Р узла на основании результатов прогнозирования его наработки на отказ.

Практическая значимость работы заключается в повышении эффективности эксплуатации ГБА за счёт:

- прогнозирования работоспособности редуктора-испарителя в эксплуатации, что позволяет сократить длительность простоев на ТО и Р, а также количество заявочных ремонтов по причине внезапных отказов;

- корректирования режимов ТО и Р с целью улучшения показателей безотказности редуктора-испарителя и сокращения затрат на поддержание работоспособности ГБА.

Реализация результатов работы. Рекомендации по корректированию режимов ТО и Р редуктора-испарителя, разработанные на основе методики прогнозирования работоспособности резинотехнических составляющих редуктора-испарителя, используются в производственных процессах ЗАО "Автоколонна 1825" и ООО "Оренбургтазавто", а также в учебном процессе ГОУ ВПО "Оренбургский государственный университет".

Основные положения, выносимые на защиту:

- математическая модель прогнозирования работоспособности редуктора-испарителя, позволяющая прогнозировать наработку узла на отказ;

- алгоритм прогнозирования работоспособности резинотехнических составляющих редуктора-испарителя, позволяющий прогнозировать наработку узла на отказ на этапе его сборки;

- алгоритм принятия решения по результатам диагностирования редуктора-испарителя, устанавливающий принципы корректирования режимов ТО и Р узла на основании результатов прогнозирования его наработки на отказ.

- рекомендации по корректированию режимов ТО и Р редуктора-испарителя, разработанные на основе методики прогнозирования работоспособности резинотехнических составляющих редуктора-испарителя.

Апробация работы. Доклады по материалам диссертационного исследования обсуждались и получили одобрение на 9-ой российской научно-практической конференции "Прогрессивные технологии в транспортных системах" (Оренбург, 2009 г.), международной научно-практической конференции "Экология. Риск. Безопасность" (Курган, 2010 г.), 5-ой международной научно-практической конференции "Автотранспорт: от экологической политики до повседневной практики" (Санкт-Петербург, 2010 г.), международной научной конференции "Наука

и образование: фундаментальные основы, технологии, инновации" (Оренбург, 2010 г.), областной выставке научно-технического творчества молодёжи "НТТМ -2010" (Оренбург, 2010 г.), 5-ой специализированной выставке "ПРОМЭНЕРГО-СТРОИМАШ — 2010" (Оренбург, 2010 г.). Работа признана лауреатом премии губернатора Оренбургской области в сфере науки и техники за 2010 г.

Публикации. Результаты исследований отражены в 14 печатных работах, в том числе 3 публикациях в изданиях из Перечня ВАК и 3 патентах РФ.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы из 113 наименований, 10 приложений. Объём работы составляет 145 страниц основного текста, 19 таблиц и 29 иллюстраций.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе проведён анализ результатов научных трудов, посвященных эксплуатации автомобилей на газовом топливе, таких учёных, как Генкин К.И., Гольдблат И.И., Ерохов В.И., Певнев Н.Г., Гаваев A.C., Панов Ю.В., Бондаренко Е.В., Хачиян A.C. и других, который показал высокую эффективность использования газового моторного топлива как способа сокращения эксплуатационных затрат, улучшения экологических, а при определённых условиях - тягово-динамических качеств автомобиля. Однако, при неоспоримых достоинствах использования газового моторного топлива, показатели безотказности ГБА хуже бензиновых аналогов вследствие отказов и неисправностей элементов ГА по причине старения её резинотехнических составляющих. В рассмотренных работах недостаточно исследованы особенности протекания процессов старения и восстановления резинотехнических составляющих, которые лимитируют работоспособность ГА. Кроме того, объективно существуют факторы, вызывающие интенсивное старение её элементов. В результате анализа статистических данных по наработке на отказ элементов ГА сделан вывод о том, что в 65% случаях она лимитируется отказами резинотехнических составляющих наиболее ответственного элемента — редуктора-испарителя. Проведённое на базе ряда автотранспортных и ремонтно-обслуживающих предприятий исследование причин интенсивного старения резинотехнических составляющих редуктора-испарителя позволило выявить следующие группы факторов: фактор качества топлива, фактор надёжности ГА, фактор качества резинотехнических составляющих, специфические факторы эксплуатации ГБА. Автором проведено ранжирование указанных факторов методом экспертного опроса, результаты которого показали доминирующее влияние фактора качества топлива в эксплуатации, получившего наименьшую сумму рангов (рисунок 1).

1 - фактор качества топлива;

2 - специфические факторы эксплуатации ГБА (нарушение правил эксплуатации, ошибки при монтаже, ТО и Р ГА);

3 - фактор качества резинотехнических составляющих;

4 - фактор надёжности ГА

Факторы

Рисунок 1 испарителя

— Диаграмма рангов по исследованию причин отказов редуктора-

Полностью исключить действие данных факторов в эксплуатации представляется сложной задачей, но снизить степень их влияния в условиях автотранспортных предприятий можно за счёт использования методов прогнозирования работоспособности, основанных на знании закономерностей процессов старения элементов ГА. Рассмотрены механизмы действия выделенных факторов на примере процессов старения материала мембран и клапанов редуктора-испарителя. Старение материала данных деталей выражается в потере эластичности и разрушении, что ведёт к нарушению функций редуктора-испарителя и ухудшению технико-экономических показателей ГБА. Диагностическое обеспечение редуктора-испарителя не позволяет прогнозировать его работоспособность по техническому состоянию в силу отсутствия закономерностей процессов старения и алгоритмов прогнозирования наработки на отказ резинотехнических составляющих. На фоне действия факторов интенсивного старения это приводит к потере контроля за техническим состоянием ГБА, поскольку в данном случае скорость изменения его параметров не согласуется с требованиями нормативно-технической документации завода-изготовителя ГА. Изучение закономерностей изменения технического состояния резинотехнических составляющих редуктора-испарителя позволит моделировать процессы их старения и восстановления в целях оптимального корректирования режимов ТО и Р ГБА. В качестве гипотезы принято, что оценку изменения свойств материала резинотехнических составляющих и прогнозирование на её основе можно проводить с помощью методов технической диагностики, используя в качестве структурных параметров величину изменения хода клапанов первой и второй ступеней, а в качестве диагностического параметра — изменение давления во второй ступени редуктора-испарителя.

Сформулированы цель и задачи исследования, направленные на повышение эффективности эксплуатации ГБА на основе прогнозирования работоспособности редуктора-испарителя.

Во второй главе проведены теоретические исследования процессов старения резинотехнических составляющих редуктора-испарителя с разработкой универсальной математической модели прогнозирования их потенциала работоспособности.

В основу методики прогнозирования работоспособности резинотехнических составляющих редуктора-испарителя положен метод имитационного моделирования процессов старения и восстановления технической системы, разработанный Апси-ным В.П. и другими учёными. Данный метод имеет преимущества в сравнении с другими методами прогнозирования в том, что одновременно учитывает динамику процессов старения и восстановления "средней" технической системы за счёт использования понятия потенциала работоспособности. Эффективность применения данного метода в решении задач прогнозирования работоспособности автомобиля, его систем и агрегатов подтверждена в работах Мельникова А.Н., Бондаренко Е.В. и других исследователей.

С целью подтверждения возможности использования выбранного метода для формирования математической модели прогнозирования потенциала работоспособности резинотехнических составляющих редуктора-испарителя проведено его теоретическое обоснование. Под потенциалом работоспособности (ПР) понимают состояние системы в момент времени 1, характеризующее возможную её работоспособность. За момент времени I в работе принята наработка редуктора-испарителя в километрах пробега.

В общем случае выражение для ПР любой технической системы имеет вид:

П(0=п„(0+пшс, (1)

где П>(Т и Пшс — соответственно активная (изменяемая) часть ПР и пассивная (неизменяемая) часть ПР, %.

Восстановление Ц,^) направлено на обеспечение работоспособности в процессе эксплуатации.

Выражение для описания процессов старения и восстановления систем с управляемым ПР имеет вид:

Щ) = Пве-+^(1-е-), (2)

а

где П0 - ПР новой системы, %; а- параметр скорости приближения к нулю формирующей функции старения Р^^е-"1, [а]^]"1 0<«оо; X - интенсивность потока ремонтных воздействий, [А. ]=М '>' Пк — математическое ожидание скачка ПР в результате проведения ремонтного воздействия, %.

На основании положений существующей нормативно-технической документации и анализа кинематических схем редуктора-испарителя уточнена номенклатура структурных и диагностических параметров, взаимосвязь которых отражает процессы старения резинотехнических составляющих узла. Анализ кинематических схем ступеней редуктора-испарителя показывает, что стабильность величины давления во второй ступени Р2 при любых значениях расхода газа зависит, прежде всего, от технического состояния мембранно-рычажных систем редуктора-испарителя, которое принято оценивать изменением величины хода клапанов в эксплуатации:

ДР2(1) = Г(АЬю1,АЬ„2), (3)

где АР,0)-изменение давления во второй ступени редуктора-испарителя в эксплуатации, Па; АЬт] и АЪи2 - величины изменения хода клапанов первой и второй ступеней соответственно, мм.

Функционал (3) отражает связь диагностического параметра редуктора-испарителя со структурными параметрами, изменение которых в эксплуатации позволяет оценить техническое состояние резинотехнических составляющих — активной составляющей ПР редуктора-испарителя. Остальные структурные параметры редуктора-испарителя определяют пассивную составляющую ПР или изменяются в процессах старения, скорость которых значительно ниже скорости старения активной составляющей (например, процессы изменения жёсткости пружин, износа сёдел клапанов, деформации корпусных деталей протекают в течение срока службы редуктора-испарителя и не влияют на его безотказность).

Для практического использования имитационной модели (2) в целях прогнозирования работоспособности редуктора-испарителя ПР представляется в единицах измерения диагностического параметра.

Скачок потенциала работоспособности Пк редуктора-испарителя в момент проведения ремонтного воздействия определяется как:

Пк(Р,)=Пк=РГ-Рг\ (4)

где Р2° и р2прсд_ соответственно начальное и предельное значения Р2, Па.

Тогда активная составляющая скачка ПР редуктора-испарителя в момент проведения ремонтного воздействия составляет:

Пка„(Р2)=ЛРГд, (5)

где ДР*" - изменение диагностического параметра в результате восстановления работоспособности редуктора-испарителя, Па.

Начальный потенциал работоспособности второй ступени, выраженный в процентах, определяется по формуле:

По=А(0)-(Р2пред-Р2°)=100, (6)

где А(о) - коэффициент приведения потенциала работоспособности к безразмерной форме.

Параметр ДР2 является лимитирующим работоспособность второй ступени, так как при Р^ нарушаются рабочие характеристики редуктора-испарителя. Тогда с учётом (1) - (6) математическое ожидание ПР редуктора-испарителя любой марки в процентах:

ПО) = 100

где ЛР2ЧХЛ - математическое ожидание диагностического параметра, Па.

Данная модель универсальна и может использоваться в целях прогнозирования наработки на отказ редуктора-испарителя любой марки с ограничениями: Пклп = 0...100 Па,П(О = -100...100Па. Данные параметры могут изменяться от 0 до 100%.

Сочетания факторов интенсивного старения резинотехнических составляющих в эксплуатации определяют скорость процессов старения клапана второй ступени и мембран, в связи с чем процессы старения данных деталей необходимо рассматривать в отдельности. Тогда прогнозирование работоспособности редуктора-испарителя в целом проводится по резинотехнической детали с минимальным потенциалом работоспособности:

Щ1) = тт{п,(1),п2(1)}, (8)

где П|(г) и Ш(0 - ПР клапана второй ступени и мембран соответственно.

^ | ХАРГД

а

(1-е-)

(7)

В третьей главе изложены общая и частные экспериментальные методики исследования процессов старения редуктора-испарителя, необходимые для подтверждения и дополнения полученных теоретических положений.

Общей экспериментальной методикой исследования предусмотрено обоснование репрезентативного объёма выборки и числа измерений диагностического параметра на каждом из режимов работы двигателя; разработка программы экспериментальных эксплуатационных наблюдений; разработка частных экспериментальных методик; статистическая обработка экспериментальных данных.

Эксперимент по исследованию процессов старения редуктора-испарителя состоит из двух этапов:

- разработка регрессионной модели взаимосвязи диагностического и структурных параметров редуктора-испарителя за счёт имитирования процессов старения мембран и клапанов на экспериментальной установке;

- установление закономерностей изменения диагностического параметра в эксплуатации.

Эксперимент по исследованию процессов старения резинотехнических составляющих в эксплуатации проводился согласно стандартной методике диагностирования редуктора-испарителя, предполагающей измерение величины давления во второй ступени в режиме работы двигателя на холостом ходу и на повышенной частоте вращения коленчатого вала, обеспечивающей функционирование элементов второй ступени - клапана и мембраны.

На рисунке 2 представлена комбинированная схема экспериментальной установки, позволяющей многократно воспроизводить опыты по имитированию процессов старения резинотехнических составляющих редуктора-испарителя за счёт управления его структурными параметрами. Элементы установки: 1 — баллон сжатого воздуха;

2 — вентиль баллона;

3 - соединительный рукав; 4 — клапан закрытия подвода воздуха из баллона; 5 - редуктор давления; 6 - манометр контроля давления в баллоне; 7 - манометр контроля давления на входе в редуктор-испаритель; 8 - блок питания; 9 - вакуумная установка; 10 - редуктор-испаритель марки РЗАА с дополнениями в конструкции.

Уровни факторов в эксперименте варьировались ограничением хода клапана первой ступени винтом с шагом резьбы 0,5 мм , включённым в конструкцию первой ступени редуктора-испарителя, а также за счёт ограничения хода клапана второй

Рисунок 2 - Комбинированная схема экспериментальной установки

Прухинр ч

Винт ограничения хода клапана

Седло клапана

■.Клапан '\Рычагклапана..

Рисунок 3 - Кинематическая схема ограничения хода клапана первой ступени

Крыта Црухиня ограничения\xgda клапана. Мемйрш

Л

X

Р:

Шпв клапана ) р> \ Клапан \.Рычаг клапана

Рг

ИГ

Рисунок 4 — Кинематическая схема ограничения хода клапана второй ступени

ступени изменением длины штока клапана, как показано на рисунках 3 и 4. Варьирова-ХоЗклапона ние факторов осуществлялось на двух уровнях, число параллельных наблюдений в каждом опыте составило 3, общее количество опытов в эксперименте — 12. Многократность воспроизведения опытов обеспечивается за счёт низкой степени разборки редуктора-испарителя в эксперименте с сохранением его работоспособности. На корпусе первой ступени редуктора-испарителя отмечены риски, по которым определялось изменение хода клапана в соответствии с количеством оборотов и шагом ограничительного винта. Значения верхнего, нижнего, основного уровней факторов и интервалов варьирования установле-

Ход клапана

ны на основании данных микрометрирования структурных параметров редукторов-испарителей, находящихся в эксплуатации. Измерение хода клапанов проводилось с интервалом в 10 тыс. км пробега среди группы из 69 отремонтированных редукторов-испарителей. Объём выборки определён согласно методике ОСТ 37.001.654-99. Результаты микрометрирования структурных параметров мембранно-рычажных систем редуктора-испарителя представлены в графической форме на рисунке 5.

д боо

1,6 ¡1,4

и 1,2 § 1

§ 0,6 « 0,4 $ 0,2 0

л

\

1(0= 0,005- 1

500

а 400 Е

|5 зоо

§ 200

8

100 о

1 !

Дк

г 1

Дк3 =1(0

м-ни а*.

20

40 60 80 100 120 140 160

Наработка, тыс. км

О 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

Наработка, тыс. км

Рисунок 5 - Изменение структурных параметров мембранно-рычажных систем редуктора-испарителя в эксплуатации

Как видно из графика, работоспособность редуктора-испарителя в эксплуата-

ю

ции обеспечивается в интервале изменения хода клапанов 0—1,4 мм, а жёсткость пружин первой и второй ступеней (Дк, и Дк2 соответственно) за время наблюдений практически не изменилась, что подтверждает выдвинутую автором гипотезу о взаимосвязи процессов старения резинотехнических составляющих редуктора-испарителя и изменения хода клапанов в эксплуатации.

В четвёртой главе представлены результаты проведённых экспериментальных исследований, их обработка и оценка адекватности теоретических зависимостей опытным данным.

Значения верхнего, нижнего, основного уровней и интервалов варьирования структурными параметрами уточнены в ходе экспериментального исследования взаимосвязи диагностического и структурных параметров редуктора-испарителя (таблица 1).

Таблица 1 — Значения верхнего, нижнего, основного уровней и интервалов варьирования структурными параметрами

Факторы Л К ЬХ,

Изменение хода клапана первой ступени - Хь мм 0,76 0,2 0,48 0,28

Изменение хода клапана второй ступени - Х2, мм 1,4 0,6 1 0,4

Результаты экспериментального исследования процессов старения редуктора-испарителя представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Результаты первого этапа эксперимента

№ п\п X, х2 Х3— X] Х2 ДРг, Па

1 + + + 19,3

2 - + 6,5

3 + — 11

4 - - ■ 1,7

В таблице: X, - изменение хода клапана первой ступени; Х2- изменение хода клапана второй ступени; Х3 - эффект взаимодействия факторов X] и Х2; ДРг(Х3)- изменение диагностического параметра при взаимодействии линейных эффектов.

В результате обработки экспериментальных данных получена регрессионная модель взаимосвязи диагностического и структурных параметров:

АР: = 9,6 + 5,5 • X, + 3,3 ■ Х2 + 0,8 • Х3. (9)

Проверка гипотезы об адекватности модели проводилась с помощью критерия Фишера и показала, что уравнение (9) с 95% доверительной вероятностью является адекватным опытным данным, в связи с чем, им можно пользоваться в целях прогнозирования значений диагностического параметра при известных значениях структурных.

Второй этап эксперимента проводился в условиях предприятия ЗАО "Автоколонна 1825" среди группы из 69 автобусов марки ПАЗ - 3205. Измерение диагностического параметра проводилось с интервалом в 10 тыс. км пробега среди группы из 69 отремонтированных редукторов-испарителей Зависимости диагностического параметра от наработки, полученные в результате обработки экспериментальных данных в программе REGRESS для двух режимов диагностирования, представлены в графической форме на рисунке 6.

а) б)

Рисунок 6 - Зависимости диагностического параметра от наработки для работы двигателя в режиме холостого хода при: а) минимальной частоте вращения коленчатого вала пмим = 600 об/мин.; б) повышенной ппов = 2100 об/мин.

В результате обработки данных второго этапа эксперимента установлены зависимости ПД!) и Ш(0 на примере редуктора-испарителя марки РЗАА. Математические модели потенциалов работоспособности резинотехнических составляющих разработаны на основе имитационной модели (7) и зависимостей ДР2(0. Выражение для определения потенциала работоспособности клапана второй ступени редуктора-испарителя марки РЗАА имеет вид:

П, (О = 42924,68 • ехр(-1,86143 • 10"51) - 42824,68. (10)

Наступление предельного состояния клапана второй ступени происходит при

I = 125,3 тыс. км. Этой наработке соответствует значение П°Р 10 Па.

Выражение для определения потенциала работоспособности мембран редуктора-испарителя марки РЗАА имеет вид:

Ш (0 = 385000 • ехр(—1,684 ■ 10^ О - 384900. (11)

Наступление предельного состояния мембран происходит при г=154,1 тыс.

км. Этой наработке соответствует значение пГ" = -10 Па.

В пятой главе сформулированы рекомендации по корректированию режимов ТО и Р редуктора-испарителя с оценкой экономического эффекта от их использования. Полученное уравнение регрессии позволяет давать прогноз значений диагностического параметра и использоваться в составе методики прогнозирования рабо-

тоспособности резинотехнических составляющих редуктора-испарителя, исключая операции многократной разборки, сборки и контрольных испытаний редуктора-испарителя.

Разработанная методика представлена в виде алгоритма, изображённого на рисунке 7.

^Начало^

ДР»

X] Х2 Х3

др2 = *-(Х„Х2)Х3)

а

Конец

Рисунок 7 — Алгоритм прогнозирования работоспособности резинотехниче-

пред.

ских составляющих редуктора-испарителя: АРг - предельное значение диагностического параметра; 1про™га - прогнозная наработка на отказ редуктора-испарителя; С0 — наработка до технического обслуживания редуктора-испарителя; I — текущая наработка редуктора-испарителя

Разработанные математические модели (10) и (11) предлагается использовать в составе алгоритма и схемы принятия решения по результатам диагностирования редуктора-испарителя, представленной на рисунке 8. В виде блока неравенств на схеме представлены возможные варианты изменения диагностического параметра по сравнению с его предыдущим значением. В случае выхода значения диагностического параметра за допустимые пределы хотя бы на одном из режимов диагностирования, идентифицируется отказавшая резинотехническая деталь, и проводится текущий ремонт редуктора-испарителя. Если же на всех режимах диагностирования значение диагностического параметра находится в интервале допустимых значений, и наблюдается процесс старения, то определяется потенциал работоспособности мембран и клапанов редуктора-испарителя с прогнозированием их наработки на отказ. Дальнейшее корректирование момента замены ремонтного комплекта производится по детали с минимальной прогнозной наработкой на отказ в согласии с режимами ТО и Р автомобиля.

Рисунок 8 - Схема принятия решения по результатам диагностирования редуктора испарителя марки РЗАА: -линии хода принятия решения в режиме

оценки потенциала работоспособности клапана второй ступени; .......линии хода

принятия решения в режиме оценки потенциала работоспособности мембран; ЛР^ ' - предельное верхнее значение диагностического параметра, АР^" = 10 Па; дрпрж _ Предельное нижнее значение диагностического параметра, ДР2"Р " = -10 Па; дртекущ— теКущее значение диагностического параметра; ДР2П,*Д - значение диагностического параметра, измеренное при предыдущем диагностировании (используется для выяснения характера протекания процессов старения)

Разработанная схема позволяет идентифицировать отказы и учитывать закономерности процессов старения ответственных резинотехнических составляющих редуктора-испарителя при принятии решения по результатам диагностирования. Применение метода имитационного моделирования процессов старения и восстановления для прогнозирования работоспособности редуктора-испарителя любой марки подразумевает непрерывное обновление данных учёта отказов и неисправностей редуктора-испарителя интересуемой марки.

Алгоритм, разработанный на основе схемы, предлагается использовать в составе программного обеспечения автотранспортных предприятий с целью сокращения эксплуатационных затрат за счёт предупреждения внезапных отказов редуктора-испарителя в эксплуатации.

В основу определения периодичности диагностирования редуктора-испарителя 1д положен экономико-вероятностный метод по совокупности реализаций диагностического параметра, основанный на оптимизации целевой функции затрат

С,:

(12)

где С>(1д,3у) — вероятность отказов; Сав - стоимость аварийного ремонта, руб.; Спр -стоимость предупредительного ремонта, руб.; сд - стоимость диагностирования, руб.; к(1д,8у) - среднее число диагностирований до восстановления; I- средняя наработка до достижения диагностическим параметром предельного состояния, км.

Оптимальная периодичность комплексного диагностирования редуктора-испарителя (при условии включения диагностических работ Д в график ТО автобуса ПАЗ - 3205) составила 51,2 тыс. км, как показано на рисунке 9.

ТО-1 ТО-2 ТО-2, Д

-1-1-1-*

3200 12800 51200 Наработка, км

Рисунок 9 - Включение диагностических работ редуктора-испарителя в структуру поддержания работоспособности автобуса ПАЗ - 3205

В основу технико-экономического обоснования корректирования режимов ТО и Р редуктора-испарителя принято положение о сокращении эксплуатационных затрат 8:

8 = Г(ДА, ДТ, ДВ)—> тах, (13)

где ДА - экономия от сокращения простоев автобуса ПАЗ - 3205 при замене резинотехнических составляющих редуктора-испарителя в соответствии с разработанной методикой прогнозирования его работоспособности, руб./год; ДТ - экономия за счёт снижения трудоёмкости работ, руб7год; ДВ - экономия за счёт увеличения межремонтных интервалов работы редуктора-испарителя, руб./год.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1.В результате анализа факторов и механизмов старения редуктора-испарителя в эксплуатации установлено, что скорость процессов старения его резинотехнических составляющих обусловлена фактором качества топлива, а структурными параметрами, отражающими процессы их старения, являются величины изменения хода клапанов.

2. Разработанная регрессионная модель взаимосвязи диагностического и структурных параметров редуктора-испарителя позволяет прогнозировать значение диагностического параметра при определённых значениях структурных. Экспериментально установлено допустимое изменение хода клапанов первой и второй ступеней редуктора-испарителя марки РЗАА, которое в эксплуатации не должно превышать 0,76 и 1,4 мм соответственно.

3. Разработанная методика прогнозирования работоспособности резинотехнических составляющих редуктора-испарителя позволяет, учитывая изменение условий эксплуатации, определять его прогнозную наработку на отказ с погрешностью 6,32%, а также прогнозировать работоспособность узла на этапе его сборки с сокращением трудоёмкости работ текущего ремонта на 2,3 чел./ч за счёт исключения операций многократной разборки, сборки и входного контроля.

4. В результате использования методики прогнозирования работоспособности редуктора-испарителя определена оптимальная периодичность комплексного диагностирования на примере редуктора-испарителя марки РЗАА, равная 51,2 тыс. км, что позволяет проводить работы по его диагностированию при каждом четвёртом ТО-2 автобуса марки ПАЗ - 3205. Экспериментально установлено, что наступление предельного состояния клапана второй ступени происходит при t =125,3 тыс. км и

П^™ = 10 Па, а наступление предельного состояния мембран происходит при

t=154,l тыс. км и ПГЛ = -10 Па.

5. Ожидаемый экономический эффект от внедрения результатов исследования в производственный процесс автотранспортного предприятия ЗАО "Автоколонна 1825", вследствие сокращения затрат на эксплуатацию 126 автобусов марки ПАЗ -3205, составит 144,14 тыс. руб. в год при повышении рекомендуемой заводом-изготовителем наработки редуктора-испарителя до замены резинотехнических составляющих на 60 тыс. км пробега.

Основные положения и результаты исследования опубликованы в следующих изданиях из Перечня ВАК России:

1. Морозов, В.А. Экспериментальная оценка потенциала работоспособности клапана второй ступени редуктора-испарителя / Е.В. Бондаренко, A.A. Филиппов, В.А. Морозов // Автотранспортное предприятие. - 2011. -№ 1. - С. 53-54.

2. Морозов, В.А. Прогнозирование работоспособности элементов автомобильной газовой аппаратуры на примере редуктора-испарителя марки РЗАА / В.А. Морозов, A.A. Филиппов, Е.В. Бондаренко // Вестник Иркутского государственного технического университета.-2011. —№ 3(50).-С. 42-48.

3. Морозов, В.А. Моделирование потенциала работоспособности редуктора-испарителя газобаллонного АТС / В.А. Морозов // Автомобильная промышленность. -2011. —№ 4. — С. 17-18.

а также в прочих изданиях:

4. Морозов, В.А. К проблеме ухудшения технико-эксплуатационных показателей газобаллонных автомобилей из-за использования газа несоответствующего качества // Прогрессивные технологии в транспортных системах: сборник материалов 9-ой российской научно-практической конференции / Е.В. Бондаренко, В.А. Морозов, A.A. Филиппов. - Оренбург: ИПК ГОУ ОГУ, 2009. - С. 43-49.

5. Пат. 90590, Российская Федерация, МПК G05D 16/14. Установка для диагностирования газового редуктора / Дудченко О.В., Филиппов A.A., Морозов В.А., Бондаренко Е.В.; заявитель и патентообладатель ГОУ ОГУ. — № 2009129603/22; за-явл. 31.07.2009; опубл. 10.01.2010, Бюл. №1.-3 е.: ил.

6. Пат. 90560, Российская Федерация, МПК G01M 3/04. Устройство для испытания блока запорно-предохранительной арматуры автомобильных газовых баллонов / Морозов В.А., Филиппов A.A., Воронин Ю.А., Бондаренко Е.В.; заявитель и патентообладатель ГОУ ОГУ. - № 2009135042/22; заявл. 18.09.2009; опубл. 10.01.2010, Бюл. №1.-3 е.: ил.

7. Морозов, В.А. Качество газового топлива как фактор обеспечения надёжности газобензиновой системы питания ДВС / Е.В. Бондаренко, A.A. Филиппов, В.А. Морозов // АвтоГазоЗаправочный Комплекс + Альтернативное топливо. - 2010. -№3(51).-С. 26-29.

8. Морозов, В.А. Методика прогнозирования потенциала работоспособности редуктора-испарителя / В.А. Морозов, A.A. Филиппов, Е.В. Бондаренко, А.Н. Мельников // АвтоГазоЗаправочный Комплекс + Альтернативное топливо. — 2010. — № 4(52). - С. 15-19.

9. Морозов, В.А. К методике прогнозирования работоспособности редуктора-испарителя / Е.В. Бондаренко, A.A. Филиппов, В.А. Морозов // Мир транспорта и технологических машин. - 2010. -№ 3(30). - С. 16-21.

10. Морозов, В.А. Результаты исследования процессов старения мембран редуктора-испарителя / Е.В. Бондаренко, A.A. Филиппов, В.А. Морозов // Мир транспорта и технологических машин. - 2010. -№ 3(30). - С. 58-61.

11. Морозов, В.А. Ранжирование факторов, определяющих процессы старения редуктора-испарителя // Автотранспорт: от экологической политики до повседневной практики: труды 5-ой международной научно-практической конференции /

B.А. Морозов, A.A. Филиппов, Е.В. Бондаренко. - СПб: Изд-во МАНЭБ, 2010. -

C. 72-74.

12. Морозов, В.А. Анализ факторов преждевременного старения элементов автомобильной газовой аппаратуры на примере редуктора-испарителя // Наука и образование: фундаментальные основы, технологии, инновации: сборник материалов международной научной конференции / Е.В. Бондаренко, A.A. Филиппов, В.А. Морозов. - Оренбург: ИПК ГОУ ОГУ, 2010. - С. 124-127.

13. Морозов, В.А. Обоснование выбора диагностического и структурных параметров, определяющих потенциал работоспособности редуктора-испарителя // Экология. Риск. Безопасность: материалы международной научно-практической конференции / A.A. Филиппов, Е.В. Бондаренко, В.А. Морозов.— Курган: Изд-во КГУ, 2010. — Т.2. — С. 18-19.

14. Пат. 2412394, Российская Федерация, МПК F17C 5/00. Передвижная установка для слива сжиженного газа из автомобильных газовых баллонов / Морозов В.А., Филиппов A.A., Бондаренко Е.В.; заявитель и патентообладатель ГОУ ОГУ. -№ 2009136446/06; заявл. 01.10.2009 ; опубл. 20.02.2011, Бюл. №5. - 7 е.: ил.

Подписано в печать 28.05.2011. Формат 60X84/16. Усл. печ. л. 1,0. Печать оперативная. Бумага офсетная. Гарнитура «Times New Roman». Заказ № 4077. Тираж 110 экз.

Издательский центр ОГАУ, 460795, г. Оренбург, ул. Челюскинцев, 18. Тел.: (3532) 77-61-43.

Отпечатано в Издательском центре ОГАУ

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Морозов, Владислав Анатольевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Анализ факторов интенсивного старения элементов автомобильной газовой аппаратуры

1.1.1 Надёжность конструкции и качество резинотехнических составляющих ГА

1.1.2 Особенности процессов переоборудования, ТО и ТР ГБА

1.1.3 Качество ГСН как фактор обеспечения работоспособности ГА

1.2 Обзор диагностических и структурных параметров редуктора -испарителя

1.3 Общая методика исследования

1.4 Задачи исследования

ГЛАВА 2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ СТАРЕНИЯ И

ВОССТАНОВЛЕНИЯ РЕДУКТОРА-ИСПАРИТЕЛЯ

2.2 Теоретическое обоснование методики прогнозирования работоспособности редуктора-испарителя

2.2.1 Обоснование метода моделирования процессов старения и восстановления

2.2.2 Кинематический анализ мембранно-рычажной системы первой ступени редуктора-испарителя

2.2.3 Формирование математической модели процессов старения и восстановления редуктора-испарителя

2.3 Выводы по главе

ГЛАВА 3 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

ПРОЦЕССОВ СТАРЕНИЯ РЕДУКТОРА-ИСПАРИТЕЛЯ

3.1 Постановка задачи

3.2 Частные методики экспериментального исследования 52 3.2.1 Методика установления взаимосвязи диагностического и структурных параметров редуктора-испарителя

3.2.2 Частная методика определения уровней варьирования фактора Х\

3.2.3 Частная методика определения уровней варьирования фактора Х

3.2.4 Частная методика исследования эффекта взаимодействия факторов X] и Х

3.2.5 Частная методика экспериментального установления закономерностей изменения диагностического параметра в эксплуатации

3.3 Методика оценки точности и достоверности результатов диагностирования

3.4 Методика статистической обработки экспериментальных данных

3.5 Методика определения оптимальной периодичности диагностирования

ГЛАВА 4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

ПРОЦЕССОВ СТАРЕНИЯ РЕДУКТОРА-ИСПАРИТЕЛЯ

4.1 Результаты эксперимента по определению уровней варьирования фактора X]

4.2 Результаты эксперимента по определению уровней варьирования фактора Х

4.3 Результаты эксперимента по исследованию эффекта взаимодействия факторов X] и Х

4.4 Разработка регрессионной модели прогнозирования работоспособности резинотехнических составляющих редуктора-испарителя

4.5 Уточнение предельных значений диагностического параметра, оценка достоверности и точности результатов диагностирования

4.5.1 Уточнение предельного значения диагностического параметра для мембран

4.5.2 Уточнение предельного значения диагностического параметра для клапана второй ступени

4.6 Разработка математических моделей потенциала работоспособности мембран и клапана второй ступени редуктора-испарителя

4.6.1 Разработка математической модели потенциала работоспособности клапана второй ступени редуктора-испарителя

4.6.2 Разработка математической модели потенциала работоспособности мембран редуктора-испарителя

4.7 Выводы по главе

Введение 2011 год, диссертация по транспорту, Морозов, Владислав Анатольевич

Актуальность темы. Использование сжиженного нефтяного газа в качестве моторного топлива является эффективным способом сокращения затрат на эксплуатацию автомобиля, улучшения его экологических, а при определённых условиях - тягово-динамических качеств [15, 16, 17, 18, 19, 20, 23, 45, 52, 53, 97, 98, 100, 102, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113]. Однако эксплуатация газобаллонных автомобилей (ГБА) характеризуется худшими показателями безотказности по сравнению с их бензиновыми аналогами вследствие отказов и неисправностей элементов газовой аппаратуры (ГА) [31, 36, 69, 70]. Анализ специфики эксплуатации ГБА показывает недостатки системы поддержания их в работоспособном состоянии, связанные с несовершенством диагностического обеспечения ГА, в частности, с отсутствием алгоритмов и методик прогнозирования работоспособности её ответственных быстроизнашивающихся элементов. К таким элементам относятся резинотехнические детали, скорость процессов старения которых обусловлена действием: фактора качества топлива (несоответствие компонентного состава топлива требованиям ГОСТ 52087-2003), фактора надёжности ГА (отличия наработок на отказ у различных конструкций-при одних и тех же условиях эксплуатации), фактора качества резинотехнических составляющих ГА (несоответствие материала техническим условиям), специфических факторов эксплуатации ГБА (нарушение правил эксплуатации, ошибки при монтаже, техническом обслуживании и ремонте (ТО и Р) ГА). При сочетаниях данных факторов процессы старения резинотехнических составляющих интенсифицируются, что выражается в резком ухудшении технико-эксплуатационных и экономических показателей ГБА, снижении их пожарной безопасности [39, 42, 59, 60].

Интенсивное старение резинотехнических составляющих ГА приводит к внезапным отказам в эксплуатации, предупреждать которые можно на основе знания закономерностей процессов старения данных деталей. Обеспечение работоспособности наиболее ответственного из элементов ГА — редуктора-испарителя — осуществляется методом групповой замены его резинотехнических составляющих [41, 82]. При этом периодичность предупредительной замены строго определена [48, 88, 91], что на фоне действия факторов интенсивного старения приводит к увеличению эксплуатационных затрат вследствие недоиспользования ресурса и устранения последствий внезапных отказов в эксплуатации. Диагностическое обеспечение редуктора-испарителя не позволяет использовать результаты диагностирования в целях прогнозирования его наработки на отказ. Таким образом, исследования, направленные на сокращение эксплуатационных затрат за счёт улучшения безотказности ГБА актуальны и своевременны.

Цель исследования — сокращение затрат на эксплуатацию ГБА на основе прогнозирования работоспособности редуктора-испарителя.

Для достижения цели исследования поставлены и решены следующие задачи:

1) анализ факторов и механизмов старения резинотехнических составляющих редуктора-испарителя в эксплуатации;

2) разработка- методики прогнозирования работоспособности резинотехнических составляющих редуктора-испарителя, основанной на математической модели и алгоритмах прогнозирования;

3) разработка рекомендаций по корректированию режимов ТО и Р редуктора-испарителя с оценкой-экономического эффекта от их использования.

Объект исследования - процесс эксплуатации редуктора-испарителя ГА.

Предмет исследования — закономерности процессов старения и восстановления резинотехнических составляющих редуктора-испарителя.

Методы исследования - методы математического моделирования, системного и математического анализа, экспертного опроса, планирования эксперимента, методы статистической обработки экспериментальных данных.

Научная новизна работы состоит в разработке следующих научных положений:

- математическая модель прогнозирования работоспособности редуктора-испарителя, позволяющая прогнозировать его наработку на отказ;

- алгоритм прогнозирования работоспособности резинотехнических составляющих редуктора-испарителя, устанавливающий последовательность определения прогнозной наработки узла на отказ на этапе его сборки;

- алгоритм принятия решения по результатам диагностирования редуктора-испарителя, позволяющий корректировать режимы ТО и Р узла на основании результатов прогнозирования его наработки на отказ.

Практическая значимость работы заключается в повышении эффективности эксплуатации ГБА за счёт:

- прогнозирования работоспособности редуктора-испарителя в эксплуатации, что позволяет сократить длительность простоев на ТО и Р, а также количество заявочных ремонтов по причине внезапных отказов;

- корректирования режимов ТО и Р с целью улучшения показателей безотказности редуктора-испарителя и сокращения затрат на поддержание работоспособности ГБА.

Реализация результатов работы. Рекомендации по корректированию режимов ТО и Р редуктора-испарителя, разработанные на основе методики прогнозирования работоспособности резинотехнических составляющих редуктора-испарителя, используются в производственных процессах ЗАО "Автоколонна 1825" и ООО "Оренбурггазавто", а также в учебном процессе ГОУ ВПО "Оренбургский государственный университет".

Основные положения, выносимые на защиту:

- математическая модель прогнозирования работоспособности редуктора-испарителя, позволяющая прогнозировать наработку узла на отказ;

- алгоритм прогнозирования работоспособности резинотехнических составляющих редуктора-испарителя, позволяющий" прогнозировать наработку узла на отказ на этапе его сборки;

- алгоритм принятия решения по результатам диагностирования редуктора-испарителя, устанавливающий принципы корректирования режимов ТО и Р узла на основании результатов прогнозирования его наработки на отказ.

- рекомендации по корректированию режимов ТО и Р редуктора-испарителя, разработанные на основе методики прогнозирования работоспособности резинотехнических составляющих редуктора-испарителя

Апробация работы. Доклады по материалам диссертационного исследования обсуждались и получили одобрение на 9-ой российской научно-практической конференции "Прогрессивные технологии в транспортных системах" (Оренбург, 2009 г.), международной научно-практической конференции "Экология. Риск. Безопасность" (Курган, 2010 г.), 5-ой международной научно-практической конференции "Автотранспорт: от экологической политики до- повседневной практики" (Санкт-Петербург, 2010 г.), международной научной конференции "Наука и образование: фундаментальные основы, технологии, инновации" (Оренбург, 2010 г.), областной выставке научно-технического творчества молодёжи "НТТМ -2010" (Оренбург, 2010-г.),1 5-ой специализированной выставке "ПРОМЭНЕРГОСТРОЙМАШ - 2010" (Оренбург, 2010 г.). Работа признана лауреатом премии губернатора Оренбургской области в сфере науки и техники за 2010 г.

Публикации. Результаты исследований отражены в 14 печатных работах, в том числе 3 публикациях в изданиях из Перечня ВАК и 3 патентах РФ.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы из 113 наименований, 10 приложений. Объём работы составляет 145 страниц основного текста, 19 таблиц и 29 иллюстраций.

Заключение диссертация на тему "Повышение эффективности эксплуатации газобаллонных автомобилей на основе прогнозирования работоспособности редуктора-испарителя"

5.5 Выводы по главе

1) В результате использования методики прогнозирования работоспособности редуктора-испарителя определена оптимальная периодичность комплексного диагностирования на примере редуктора-испарителя марки РЗАА, равная 51,2 тыс. км, что позволяет проводить работы по его диагностированию при каждом четвёртом ТО-2 автобуса марки ПАЗ - 3205.

2) Ожидаемый экономический эффект от внедрения результатов исследования в производственный процесс автотранспортного предприятия ЗАО "Автоколонна 1825", вследствие сокращения затрат на эксплуатацию 126 автобусов марки ПАЗ -3205, составит 144,14 тыс. руб. в год при повышении рекомендуемой заводом-изготовителем наработки редуктора-испарителя до замены резинотехнических составляющих на 60 тыс. км пробега.

Заключение

1. В результате анализа факторов и механизмов старения« редуктора-испарителя в эксплуатации установлено, что скорость процессов старения» его * резинотехнических составляющих обусловлена фактором качества топлива, а структурными параметрами, отражающими процессы их старения, являются величины изменения хода клапанов.

2. Разработанная регрессионная модель взаимосвязи диагностического и структурных параметров редуктора-испарителя позволяет прогнозировать значение диагностического параметра при определённых значениях структурных. Экспериментально установлено допустимое изменение хода клапанов первой и второй ступеней редуктора-испарителя марки. РЗАА, которое в эксплуатации ¡не должно превышать 0,76 и 1,4 мм соответственно.

3. Разработанная методика прогнозирования- работоспособности резинотехнических составляющих редуктора-испарителя позволяет, учитывая изменение условий эксплуатации, определять его прогнозную наработку на отказ 'С погрешностью 6,32%, а также прогнозировать работоспособность узла на этапе его сборки с сокращением'' трудоёмкости работ текущего' ремонта на 2,3- чел./ч за счёт исключения операций многократной, разборки, сборки и входного контроля.

4. В результате использования методики прогнозирования работоспособности» редуктора-испарителя определена оптимальная периодичность комплексного диагностирования на примере редуктора-испарителя марки РЗАА, равная 51,2 тыс. км, что позволяет проводить работы по его диагностированию при каждом четвёртом ТО-2 автобуса марки ПАЗ -3205. Экспериментально установлено, что наступление предельного состояния клапана второй' ступени происходит при 1=125,3 тыс. км и« П"реД =10 Па, а наступление предельного состояния мембран происходит при* 1=154,1 тыс. км и

ЙГ =-10 Па.

5. Ожидаемый экономический эффект от внедрения результатов исследования в производственный процесс автотранспортного предприятия ЗАО "Автоколонна 1825", вследствие сокращения затрат на эксплуатацию 126 автобусов марки ПАЗ 3205, составит 144,14 тыс. руб. в год при повышении рекомендуемой заводом-изготовителем наработки редуктора-испарителя до замены резинотехнических составляющих на 60 тыс. км пробега.

Библиография Морозов, Владислав Анатольевич, диссертация по теме Эксплуатация автомобильного транспорта

1. Автобусы ПАЗ 32053. Руководство по эксплуатации: 39053-3902010 РЭ. - Павлово, 2007. - 105 с.

2. Апсин, В.П. Специальные главы надёжности и основы планирования экспериментов / В.П. Апсин, Е.В Бондаренко, В.И. Рассоха. — Оренбург: ИПК ГОУ ОГУ, 2009. 134 с.

3. Апсин, В.П. Моделирование процессов восстановления машин / В.П. Апсин, JT.B Дехтеринский, С.Б. Норкин, В'.М. Приходько. М.: Транспорт, 1996.-311 с.

4. Аринин, И. Н. Техническая-эксплуатация автомобилей / И. Н. Аринин, Ю. В. Баженов, С. И. Коновалов. Феникс, 2007. -320 с.

5. Архирейский, A.A. Статистическая обработка данных о надёжности: методические указания к выполнению „ расчётно-графической работы. / A.A. Архирейский, В.И. Рассоха. Оренбург: ГОУ ОГУ, 2004. - 35 с.

6. A.c. 685877 СССР, М. Кл2. F 17 С 7/00. Станок для слива неиспарив-шихся остатков сжиженного газа из5 баллонов. / З.Г. Уласень, F.B. Корнилов, М.А. Глеб, Г.Я. Эпштейн (СССР). № 2602260/23-26 ; заявл. 03.04.78 ; опубл. 18.09.79, Бюл. № 34. - 3 с.: ил.

7. A.c. 390329 СССР, М. Кл. F 17 С 7/00. Агрегат для слива неиспарившихся остатков сжиженных газов из баллонов. / A.C. Можин (СССР). — № 16303392/23-26 ; заявл. 24.11.71 ; опубл. 30.10.73, Бюл. № 30.-11 с. : ил.

8. A.c. 636589 СССР, М. Кл2. G 05 D 16/00. Устройство для .испытания газового редуктора. / Ю.Б. Подчуфаров, Б.М. Подчуфаров, Г.М; Пронин- и-- др. (СССР). № 2397169/18-24 ; опубл. 05.12.78, Бюл. № 45. - 2 с. : ил.

9. A.c. 635466 СССР, M. Кл2. G 05 D 16/00. Устройство для испытания газовых редукторов. / Ю.Б. Подчуфаров, Г.М. Пронин. (СССР). -№ 2456077/18-24 ; заявл. 14.02.77 ; опубл. 30.11.78, Бюл. № 44. 3 с. : ил.

10. A.c. 769505 СССР, М. Кл2. G 05 D 16/00. Устройство для испытания газового редуктора. / Ю.Б. Подчуфаров, Г.М. Пронин, A.A. Васин и др. (СССР). -№ 2456077/18-24 ; заявл. 23.05.78 ; опубл. 07.10.80, Бюл. № 37. 3 с. : ил.

11. Байхельт, Ф. Надежность и техническое обслуживание. Математический подход : пер. с нем./ Байхельт, Ф., Франкен, П. М.: Радио и связь, 1988. -392 с.

12. Бережная, Е.В. Математические методы моделирования экономических систем : учеб. пособие / Е.В. Бережная, В.И. Бережной. М. - Финансы и статистика, 2006. - 432 с.

13. Биргер, И:А. Техническая диагностика. / И:А. Биргер. М.: Машиностроение, 1978. - 240 с.

14. Боксерман, Ю.И. Перевод транспорта на газовое топливо. / Ю.И. Бок-серман, Я.С. Мкртычан, К.Ю. Чириков. -М.: Недра, 1988.-220 с.

15. Бондаренко, Е. В. Социально-экономическая и экологическая эффективность применения газового топлива на автомобильном транспорте / Е. В. Бондаренко // АвтоЕазоЗаправочный Комплекс + Альтернативное топли-ВО.-2004.- №2(14):-С. 40-41.

16. Бондаренко, Е.В. Повышение эффективности, эксплуатации^ и экологической безопасности автотранспортной системы, на основе ресурсосберегающих технологий: дисс. . докт. Техн. наук: 05.22.10- / Бондаренко Елена Викторовна: — Оренбург, 2005. 285 с.

17. Васильев, Ю.Н. Транспорт на газе / Ю:Н. Васильев, А.И. Гриценко, JI.C. Золотаревский. М.: Недра, 1992. — 342 с.

18. Гайнуллин, Ф.Г. Природный газ как моторное топливо на транспорте / Ф.Г. Гайнуллин, А.И. Гриценко; Ю.Н. Васильев. М.: Недра; 1986. - 255 с.

19. Генкин, К.И. Газовые двигатели. / К.И. Генкин. — М.: Машиностроение, 1977.- 196 с.

20. Гнеденко, Б. В. Математические методы в теории надежности:* основные характеристики надежности и их стат. анализ / Б. В. Гнеденко. М:: Наука, 1965.-524 с.

21. Гольдблат, И.И. Газобаллонные автомобили. / И.И. Гольдблат. — М.: Машиностроение, 1983. -388 с.

22. ГОСТ 23563-81. Техническая диагностика. Контролепригодность объекта диагностирования: Номенклатура диагностических параметров. — Введ. 1983-01-01. -М.: Госкомитет СССР по стандартам, 1983. 12 с.

23. ГОСТ 24044-81. Техническая диагностика. Диагностирование автомобилей, тракторов, сельскохозяйственных, строительных и дорожных машин: Основные положения.

24. ГОСТ 25176-82. Средства диагностирования автомобилей, тракторов, строительных и дорожных машин: Классификация: Общие технические требования.

25. ГОСТ 209911-75. Техническая диагностика. Основные термины и определения.

26. ГОСТ 21571-76. Система технического обслуживания и ремонта техники: Методы определения допускаемого отклонения параметра технического состояния и прогнозирования остаточного ресурса составных частей агрегатов и машин.

27. ГОСТ 27578-87. Газы углеводородные сжиженные топливные. Технические условия Введ-. 2003-30-06. - М.: Госстандарт России : Изд-во стандартов, 2003.-11 с.

28. ГОСТ Р 52087-2003. Газы, углеводородные сжиженные топливные. Технические условия " — М.: Госстандарт России : Изд-во стандартов, 2003. — 11 с.

29. Григорьев, Е.Г. Газобаллонные автомобили / Е.Г. Григорьев, Е.Д; Ко-лубаев, В.'И. Ерохов, A.A. Зубарев. М.: Машиностроение, 1989; - 216 с.

30. Громыко, П.С. Российские инжекторные газобаллонные системы / П.С. Громыко // АвтоГазоЗаправочный Комплекс + Альтернативное топливо. —2004. № 3. С.4-6.

31. Дехтеринский, JI.B. Технология ремонта автомобилей. / Л.В. Дехте-ринский, В.П. Апсин, Г.Н. Доценко .и др:; под ред. Дехтеринского JI:B. М.: Транспорт, 1979. - 342 с.

32. Дюмин, И.Е. Повышение эффективности ремонта автомобильных двигателей / И.Е. Дюмин. М.: Транспорт, 1987. - 176 с.

33. Ерохов, В.И. Газодизельные автомобили (конструкция, расчёт, эксплуатация) : учеб. пособие / В.И. Ерохов, A.JI. Карунин М. - Граф-Пресс,2005. 560 с.

34. Ерохов, В.И. Легковые газобаллонные автомобили: устройство, переоборудование, эксплуатация, ремонт / В.И. Ерохов. — М:: Академкнига, 2003; -238 с.

35. Завадский, Ю.В. Статистическая обработка эксперимента / Ю.В. Завадский. М.: Высш. школа, 1976. — 270 с.

36. Завадский; Ю.В. Решение задач автомобильного транспорта методом имитационного моделирования / Ю.В. Завадский. — М.: Транспорт, 1977. 72 с.

37. Золотницкий, В.А. Система питания газобензиновых автомобилей / В;А. Золотницкий. М.: Издательский Дом Третий Рим, 200 Г. - 80 с.

38. Золотницкий, В .А. Новые газотопливные системы автомобилей / В.А. Золотницкий; под научн. ред. Погребного С.Н. М.: Издательский Дом Третий Рим, 2005.-64 с.

39. Инструкция« по эксплуатации легковых автомобилей семейства "Волга" для работы на сжиженном нефтяном газе: 13.4400000 ИЭ. — Рязань : ОАО "Рязанский завод автомобильной аппаратуры", 2001. — 37 с.

40. Капитонов, В. В. О конструктивных недостатках газобаллонных автомобилей и путях повышения их надёжности / В. В. Капитонов, А. О. Азовцев // Автомоб. транспорт. 1989. - № 12. - 30-33.

41. Кассандрова, О.Н. Обработка результатов наблюдений / Кассандрова, О.Н., Лебедев, B.B. М.: Наука, 1970. 104 с.

42. Кленников, Е.В. Газобаллонные автомобили: техническая эксплуатация. / Е.В. Кленников, O.A. Мартиров, М.Ф. Крылов. — М.: Транспорт 1986. — 175 с.

43. Клементьев, A.C. Альтернативные виды топлива: проблемы выбора ближайшей перспективы / A.C. Клементьев, В.М. Федоров // АвтоГазоЗапра-вочный Комплекс + Альтернативное топливо (АГЗК+АТ). 2006, №3(27). — С.63-65.

44. Комплект газобаллонной аппаратуры для автомобилей и автобусов, работающих на сжиженном углеводородном газе. : Руководство по эксплуатации БКРА 4.471.000 РЭ. Калининград: ГП "КГТ", 2003. - 37 с.

45. Ковриков, И.Т. Основы научных исследований: учебник для ВУЗов, второе изд./ И.Т. Ковриков Оренбург. - ИЦ ОГАУ, 2001.-238 с.

46. Крылов, М. Надежность газобаллонного автомобиля / М. Крылов, О. Мартиров, Е. Кленников // Автомоб. транспорт. 1989. № 12. С. 34 —35.

47. Кузнецов, Е.С. Техническая эксплуатация автомобилей / Е.С. Кузнецов, В.П. Воронов, А.П. Болдин. -М.: Транспорт, 1991. -413с.

48. Кузнецов, Е.С. Техническая эксплуатация автомобилей. / Е.С. Кузнецов. М.: Наука, 2004. - 535с.

49. Левашов,- М. Г. Повышение эффективности эксплуатации газобаллонных автомобилей-путем применения комбинированной системы впрыска:дисс. . канд. техн. наук : 05.22.10 / Левашов Михаил Григорьевич. Омск 2007. - 120 с.

50. Льотко, В. Применение альтернативных топлив в двигателях внутреннего сгорания. / В. Льотко, В.Н. Луканин, A.C. Хачиян. М.: МАДЩТУ), 2000. -311с.

51. Луканин, В.Н. Экологические воздействия автомобильных двигателей на окружающую среду / В. Н. Луканин, Ю. В. Трофименко. М.: ВИНИТИ, 1993.-134 с.

52. Лукинский, B.C. Прогнозирование надёжности автомобилей. /

53. B.C. Лукинский, Е.И. Зайцев. Л.: Политехника, 1991. - 224 с.

54. Мельников, А.Н. Методика прогнозирования работоспособности сцеплений автотранспортных средств : дисс. . канд. техн. наук : 05.22.10 / Мельников Алексей'Николаевич. Оренбург 2003. - 126 с. - Библиограф.:1. C. 30-47.-61 04-5/91-3.

55. Микроманометр многодиапазонный с наклонной трубкой ММН-2400(5)-1,0: инструкция по эксплуатации. — М, 2007. 17 с.

56. Мирошников, Л.В. Теоретические основы технической диагностики автомобилей: учеб. пособие / Л.В. Мирошников. М.: Высшая школа, 1976. — 126 с.

57. Морозов, В.А. Качество газового топлива как фактор обеспечения надёжности газобензиновой системы питания ДВС / Е.В. Бондаренко, A.A. Филиппов, В.А. Морозов // АвтоГазоЗаправочный Комплекс + Альтернативное топливо. 2010. - № 3(51). - С. 26-29.

58. Морозов, В.А. Методика; прогнозирования потенциала работоспособности редуктора-испарителя ?/ В.А. Морозов, A.A. Филиппов; Е.В: Бондаренко; А.Н. Мельников 7/ АвтоГазоЗаправочный Комплекс + Альтернативное топливо. -2010.-№ 4(52).-С. 15-19.

59. Морозов, В.А. Экспериментальная оценка потенциала' работоспособности клапана второй ступени редуктора-испарителя / Е.В. Бондаренко, A.A. Филиппов; В.А. Морозов, // Автотранспортное предприятие. 2011. — №1. -С. 53-54.

60. Морозов, В.А. К методике прогнозирования работоспособности редуктора-испарителя / Е.В. Бондаренко, A.A. Филиппов, В.А. Морозов' // Мир транспорта и технологических машин. 2010: - № 3(30). - С. 16-21.

61. Морозов, В.А. Результаты исследования процессов старения мембран редуктора-испарителя / Е.В. Бондаренко, A.A. Филиппов, В.А. Морозов // Мир транспорта и технологических машин.* 2010. - № 3(30). - С. 58-61.

62. Морозов, В.А. Моделирование потенциала работоспособности редуктора-испарителя газобаллонного АТС / В.А. Морозов // Автомобильная промышленность. 2011. - № 4. - С. 17-18

63. Морев, А.И. Газобаллонные автомобили: Справочник / А.И. Морев, В.И. Ерохов, Б.А. Бекетов и др. М. - Транспорт, 1992. - 175 с.

64. Морев, А.И: Эксплуатация и техническое обслуживание газобаллонных автомобилей: учеб. пособие для- проф. Обучения рабочих на пр-ве- / А.И. Морев, В:И. Ерохов. М. - Транспорт, 1988. - 184 с.

65. Надёжность В'технике. Методы» оценки1 показателей надёжности шо? экспериментальным данным- : РД« 50-690-89 : утв. Постановлением Гос. комитета СССР по стандартам: ввод в действие с 22.06.84 — 30, 1.„с.

66. Налимов^ В.В. Теория эксперимента. / В.В. Налимов. М.: Наука, 1971.-180 с.

67. Налимов, В.В. Статистические методы планирования, экстремальных экспериментов /В.В. Налимов, H.A. Чернова: Ms: Наука; 1965. -340 с.

68. Никитин; В.А. Методы и средства измерений, испытаний'и контроля: учеб. Пособие 2-е изд. перераб. и доп./ В.А. Никитин, C.B. Бойко. - Оренбург ГОУ ОГУ, 2004.-462 с.

69. Орлов, А.И. Математика случая: Вероятность и статистика — основные факты: учебное пособие / А.И. Орлов. М.: МЗ-Пресс, 2004. - 110 с.

70. ОСТ 37.001.654-99. Газоредуцирующая аппаратурами теплообменные устройства. Общие технические требования и методы, испытаний. Текст. — Введ. 2000-02-01. -М. : НТЦ "Стандартизация", 2000. 15 с.

71. Певнев, Н.Г. Совершенствование процесса эксплуатации газобаллонных автомобилей'с двухтопливной системой питания : дисс. . док. техн. наук: 05.22.10 / Певнев Николай Гаврилович. Омск 2004. - 425 с.

72. Певнев, Н.Г. Техническая эксплуатация газобаллонных автомобилей. / Н.Г. Певнев, А.П. Елгин, JLH. Бухаров, В.Ф. Крылов, В.Ф. Рачков. Омск: Си-Бади, 2002. -220 с.

73. Певнев, HlF. Техническая эксплуатация газобаллонных автомобилей: учеб. пособие/Н.Г. Певнев. Омск. : ОМПИ, 1993.-182 с.

74. Преображенский, Н.И: Сжиженные углеводородные газы. / Н.И. Преображенский. Л. : Недра, 1975. - 279 с.

75. Половко, А.М. Mathcad для студента. / А.М. Половко, И.В. Ганичев. -СПб: БХВ-Петербург, 2006; 336 с.

76. Райков, И.Я. Испытания двигателей внутреннего сгорания: учебник для вузов/ И.Я. Райков. М.: Высш. школа, 1975. - 320 с.

77. Редуктор газовый : программа и методика испытаний 13.4404010 ПМ. -Рязанский завод автомобильной аппаратуры, 1992. — 10 с.

78. Руководство по эксплуатации : К278А.00.00.000 РЭ. Н: Новгород: ОГУП Новгородский завод «Автоспецоборудование», 2002. — 24 с.

79. Руководство по эксплуатации. : Комплекты газобаллонной аппаратуры для легковых автомобилей, работающих на сжиженном нефтяном газе. -Новогрудск: ОАО НЗГА "RISO", 2003. 50 с.

80. Руководство по организации эксплуатации газобаллонных автомобилей, работающих на сжиженном нефтяном газе. : РД 03112194-1094-03 : утв. М-вом транспорта РФ ввод в действие с 01.01.03. 105, 1. с.

81. Руководство по организации и выполнению услуг и работ по переводу на газ .сжиженный нефтяной автотранспортных средств, находящихся в эксплуатации. : РД 03112194-1098-03 : утв. м-вом транспорта РФ ввод в действие с 01.06.03.-108, 1.с.

82. Руководство по монтажу и настройке газовой инжекторной системы "Альфа-4".: М. : Элприм, 2006. - 55 с.

83. Саблина, З.А. Состав и химическая стабильность моторных топлив / З.А. Саблина. -М. : Химия, 1972.-279 с.

84. Самоль, Г.И: Газобаллонные автомобили: / Г.И. Самоль, И.И. Голь-дблат.-М. : Машгиз, 1963. 388 с.

85. Сергеев, А.Г. Точность и- достоверность диагностики автомобилей. / А.Г. Сергеев. -М.: Транспорт,. 1980. 188 с.

86. Страус, В. Промышленная очистка газов: Пер. с англ. / В. Страус. -М.: Химия, 1981.-616 с.

87. Тарасевич, Ю.Ю. Численные методы на Mathcad'e. / Ю.Ю. Тарасевич. — Астраханский гос. пед. ун-т.: Астрахань, 2000. — 70 с.

88. Терентьев, Г.А. Моторные топлива из альтернативных сырьевых ресурсов. / Г.А. Терентьев, Тюков, В.М., Ф.В. Смаль. М. : Химиям 1989 - 272 с.

89. Филиппов, А. А. Повышение эффективности эксплуатации автотранспортных средств путем подбора альтернативных видов топлива.: дисс.канд.техн. наук : 05.22.10* / Филиппов Андрей Александрович. — Оренбург 2004. — 135 с.

90. Хасанов, Р.Х. Основы технической эксплуатации автомобилей: учеб. пособие / Р.Х. Хасанов. Оренбург: ГОУ ОГУ, 2003. - 193 с.

91. Шатров, Е.В. Альтернативные топлива для двигателей / Шатров, Е.В. // Автомобильная промышленность. — 1982. № 2. С. 4 - 7.

92. Ярошонок, И. Надежность газовой аппаратуры автомобилей. / И. Ярошонок, А. Шалота, Г. Барейша // Автомобильный транспорт. 1990. №7. С. 38-39.

93. Яжински, Г. Четыре поколения газового оборудования автомобилей' фирмы "ELPIGAZ" / Г. Яжински // АвтоГазоЗаправочный Комплекс + Альтернативное топливо. 2003. —№ 1(13). - С. 15-17.

94. Australian emergency number: 1800 093 336. MSDS for automotive LPG, 2008-08. - 8 pages.

95. ISO/TC 28 Petroleum*products and lubricants. American Petroleum Institute, Washington, DC 2005 USA.

96. EN 589 : 1993, Automotive fuels Requirements and methods of test.106. 101.JIS K2301, Fuel gases and gas Method for chemical and testing.

97. Garret, Т.К. The Motor Vehicle. -Delhi: Clays Ltd, 2001. 1214 p.

98. Ellis, J.C. Future Automotive Fuels. Automotive Engineering, Vol. 80 No. 1972.

99. Flower, J.M., Liquid Fuels. Search, Vol. 2, 1971.

100. Farrell, A., Glick M. Natural gas as a marine propulsion fuel: energy and environmental benefits in urban ferry service. Alternative fuels. Part 3 // Transportation Research Record, National Research Council, 2000. №1717. -77 p

101. Bureau of transport economics. Liquefied petroleum gasas a motor vehicle fuel, Vol. 98 No. 1974.

102. Nylund, N., Ikonen, M., Kyto, M., Lappi, M. Performance evaluation of alternative fuel / Engine concepts 1990 1995. - Espoo, 1996. - p. 120 -123.

103. Allsup, J.R., Fleming, R.D. Emission Characteristics of Propan as Automotive Fuel, Bureau of Mines, U.S. Dept. of the Interior.

104. Определение эмпирической плотности распределения наработки клапана второй ступени редуктора-испарителя

105. Определение эмпирической плотности распределения наработки мембран редуктора-испарителя

106. Номер интервала Границы интервалов Середина интервала Частота попадания в интервал Частость попадания в интервал Эмпирическая плотность распределения

107. Определение теоретических плотности и функции распределения наработки клапана второй ступени редуктораиспарителя

108. Определение теоретических плотности и функции распределения наработки мембран редуктора-испарителя

109. Определение эмпирической плотности распределения значений диагностического параметра для режима

110. Номер Границы Середина Частота попадания в интервал Частость попадания в Эмпирическая плотность распределенияинтервала интервалов интервала интервал

111. Определение теоретических плотности и функции распределения значений диагностического параметра для1. Уточ- Уточ- нённая нённая

112. Теоретичес- Теоретическая теоретическая эмпирическая

113. Определение эмпирической плотности распределения значений диагностического параметра для режима диагностирования мембран

114. Номер Границы Середина Частота попадания в интервал Частость попадания Эмпирическая плотность распределенияинтервала интервалов интервала в интервал

115. Определение теоретических плотности и функции распределения значений диагностического параметра для режима диагностирования мембран

116. ДРпр.в.з дрпр.н. 5дрпред.5 пмин. ппо% -пред .(1)

117. П,(0 = 42924,68 • ехр(-1,86143 • НГЧ) 42824,681. Провеститекущийремонт4

118. П2(0 = 385000 • ехр(-1,684 • Ю^Ч) 3849001. Провеститекущимремонт1. Конец