автореферат диссертации по транспорту, 05.22.10, диссертация на тему:Разработка методов прогнозирования и оценки технического ресурса агрегатов автомобиля на основе диагностики и последовательного анализа технических параметров (на примере агрегатов автомобиля КАЗ-4540)

/ ' ь^'.сррстзо образования респуысзчк груе5я i труз&у-'х те>Г'1'хескй1 университет

/ т

да правах рукошси

лерддбе 1ераб антонович

УДК 629.113.004.67: 621.43.00".4

разработка ¡-ттодсз прогеозжг/'7. оигнг'л тшгпческого ресурса агригато? /¿яшошя на

основе дшносяжг. и шс^домтешого анализа тешяежш; ПАРАТТТ^СЗ -/на писаре ¿грнгятов ШВШЕШ ка'3-4540 /

Эксплуатация автомобильного транспорта Автомооилн и трактора

АВТОРЕФЕРАТ

- дисертащи ка соискание учекой х?еп£Е2 кыджгата аехкпческсс кяук

ТБИЛИСИ 1952

с5.22.10 -с5.05.03 -

Работа выполнена на -ай-.едре Автомобильного транспорта Грузинского, технического ун^ерситета.

Научный руководитель - кандидат технических науж^доцент

Г.Г.ЦИРЕММЩЗЕ

Официальные опоненты - доктор технических наук,профессор

Е.а.ЕАРЗИЛОВИЧ /г.МОСКВА/

доктор технических наук, профессор

Т.П.РУСАДЗЕ

/г.КУШСИ/

gp^ ,.ая организация:производственное объединение ГРУзАвтоРемонт

Защита состоится " JlQ—«1992 года В-^-час. на заседании специализированного совета к 007.21.01 при институте механики машин АН Республики Грузия по адресу:380386, г.Тбилиси 8б,ул.Нуцубидзе-112. .

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке института.

Х-! GAr9l'

Автореферат разослан "-----——--------1992 года.

Ученый.секретарь специализированного совета . К 007.21.01., д.т.н. ^CJ'

Г.Леиашвили

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ ...

Актуальность теьш. Настоящий этап развития автомобильного ранспорта характеризуется с одной -стороны внедрением з а к силу а-ациэ ноеых конструктивно более сложных я дорогах как в изгэтов-:екеи, так и я эксплуатации типов автомобиле!!, о другой сторэпг, ice более широким внедрением методов и средств технической диагностики автомобилей на всех этапах их гизненного цикла.

Внедрение нее более многочисленных методов и средств техяи-[еско! диагностики, расширяя возможности получения информации об гзмененкк определяющих технических параметров автомэбияеЯ в зави-¡имости наработки, со всей актуальностью ставит вопросы прэкгячес-согв использования это®, иинфортапин. При этом основнуэ трудность гредставляет вероятностны® характер диагностической информации, >бусловленны£ стохастической селзьп технических параметров с их ^агностическими признаками /прямых структурных параметров с зависимыми от них косвенными параметра,се - по'ГОСТ 23435-79 /. Это вдвигает новые требования к системе прогнозирования л оценки технического ресурса автомобиля при решении следующих задач: обоснования технических критериев предельного состояния агрегатов автомобиля в процессе эксплуатации; предотвращения эксплуатационных этказов по результатам контроля косвенных параметров; сокращение цлительностя ресурсных испытаний¡оценки ресурса в прэцесеее подконтрольной эксплуатации; осуществления перехода к зкепдуетЕгпг-автомойилей по техническому состоянию / в отличие от эксплуатации по ресурсу/.

Руководствуясь этой позицией представляется актуальнвм исследования и разработка методов прогнозирования в оценки технического ресурса агрегатов автомобиля на основе диагностики и последовательного анализа процессов изменения технических параметров,как в процессе из го то вл. 6 кия так к з эксплуатации..

Цедь работа. Разработка тематических моделей и конкретных .методов вероятностного псогао. ^ сования и опьнкл технического ресурса агрегатов автолюоидя КАо-4540, обеспечивающих сокращения длительности ресурсных испытаний как на этапах разработки я мо-дэрнизацая агрегатов, так и в процессе пх эксплуатации за счет объединения априорной информанта о закономерностях изменения технических параметров, результатов их диагностирования и методов последовательного анализа изменения параметров по наработке.

Методы исследования. При решения поставленных, задач используется: математически® аппарат теории вероятностей, теории статистических репе ни», дисперсионного и регрессионного анализа, последовательный анализ Еальда.

'."зучяая новизна работы заклвчается в следующем.

1. Разработка обшэй математической модели вероятностного прогнозирования технического ресурса■агрегатов автомобиля по результатам диагностирования их структурных параметров и конкретных методик прогнозирования для условий инструмеитаял&го диагноста- -рованяя и пря_ использовании результатов контроля параметров функционально зависимых, от структурних» Метод вероятностного прогноза рога я ля обладает свойствами адаптации и интерполяция в обратном хременп /свойства "прогнозирования назад"/.

2. ¡.йтодшса оценки точности вероятностного прогнозирования ресурса, закдэчаащейся в получении оценки абсолютной погрешности прогнозирования и б определение вероятности не превышения истинным значением погрешности г-еличякы ее экспериментальной оценки.

3. Разработка методики применения последовательного критерия отношения вероятностей для контроля технического ресурса и анализа надежности агрегатов автомобиля с использованием- объединенной информанта в двстихенин техническими параметрами предельных значений. .

Задачи исследован";

1. Оценке, однородности начального качества дригателк Я1-.В-КАЗ-642 по исследуемому параметру состояния;

2. разработка методики прогнозирования технического репуреп дхигателя ЯМЗ-КАЗ-642 к опенка технического ресурса по результатам инструментального диагностирования суммарного зазора в иэ-тунных подЕкпнпках;

3. Разработка методики прогнозирования технического ресурса двигателя ЯМЗ-КАЗ-642 по результатам контрзхч косвенкнх параметров л оценка точности вероятностного метода прогнозирования с апробацией на а в у;

4. Получение основных расчета" БЕЕЕКтмэстеЯ для принятия реиенкя о соответствии растре!- ах-рвтзтзз азтбр.табнля КАЗ-4540 заданным урогяям показе?сл-Л ясяггклкэста по данным последоватеяь-кнх наблюдений.

На за1~,:ту :;ыдосд,:т.л:' .

- модель прогнозирования технического ресурса двигателя ЙЗ-КАЗ-642 по результатам диагностирования структурных параметров; .

- методика прогнозирования технического ресурса двигателя ЯШ-КАЗ-642 по отдельным структурным параметрам на основе контроля косвенных параметров;

- методика оценки точности вероятностного метода прог~.-?г:-■эоеэния технического ресурса двигателя, по результатам ¡гентгог косвенных параметров;

- методика последовательного контроля технического ресурса агрегатов аятс.чабияя КАЗ-4540 г условиях эксплуатации.

Объектом исследования является двигатель ЯМЗ-КАЗ-642, коробка передач Е раздаточная коробка автомобиля КАЗ-<?540.

Практическая значимость работы сводится :: следующему:

I. Полученные в работе рег ^тьтаты позволяют паралелъно с совершенствованием ж внедрением новых методов и средств технического диагностирования на строгой методической основе вести работу по сокращению длительности ресурсных пспыганя? отдельных агрегатов к автомобиля в целом, выполняемых с различными целяга на этапах разработка и эксплуатации.

2. На основе результатов индивидуального прогнозирования ресурса отдельных агрегатов в процессе эксплуатации могут корректироваться установленные до различных видов ремонта наработка к осуществляется постепенный переход от норглативной систеш ремонта к ремонту по фактическому техническому состояний агрегатов автомобиля.

3. Установленные показания устройства КИ-13933-Г0СНИТИ для номинальных,допустимых и предельных значений суммарннх зазорог

в шатунных подшипниках дает возможность оценить техническое-состояние кршвошипно-шатункого механизма двигателя ®Е-КАЗ-642 в процееее эксплуатации.

■ 4. Метедика последовательного контроля ресурса агрегатов на соответствие его фактического значения устаноглеяяым требованиям позволяет оперативно, без проведения специальных дорогостоя-изп: экспериментов подтвердить установлении»- в НТД показатели долговечности на раннем этапе эксплуатации первых партий вновь изготавливаемых или модернизируемых автомобилей.

Реализация результатов работы. Результаты исследования приняты на внедрение

- в НШАТ для разработки специальных алгоритмов в программах в виде прогнозаторов ресурса и при разработке РТМ; . ■ -1 —& Кутаисском автомобильном заводе при доводке и испятгнст

ггтомэЗмей,оздаеьай «:obomz49CkeI »r-sei:? составив; S.5,7 vi-o.

рублей в год.

Результата диссертпызенЕсй работы вяедреш::

- в Тбкяхсксы X 6 грузовом АТП з ракках диагностика^ двигателей ЕаыАЗ-740, годовой экон.эффект составил 70,8 руб на един двигатель;

- в Кутаисском политехническом институте в учебша" процесс при подготовке инженеров-механиков.

Аптюбагп'я паСети.Результаты диссертационной работе докладк-г.ались в обсудпались на I республиканской конференции Динамика п прочность ¡/обильных wascH /г .Кутаиси,IS89 г./ Всесопзной пауч-яо-техкгчесяс? Еогферепцкг Надежность больших систем /г.Тап-кект,1988 г./ П респуйиккакской уонферешрта Динамика и прочность мобильных каган /г.Куг5г.сн,Г;?90 г./ а такие, па семинара* в ГТУ.

. Публикации. По те;,-с диссертации опубликовано 8 научккх трудов. . .

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введекил, пяти глаз, и заключения,излогенних ка 125 страницах ыгшинопис-£сго текста, содержит 15 рисунков, 19 таблиц,список литература сс 115 накуековакЕямл и 6 прилегания..

COJJEESiiOffi РАБОТЫ .

Зо азр-деете обоснована актуальность решаемкх задач,изложена цель диссертационно? рэботи, охарактеризована взучвея гсьг:-:-ге г. практическая ценность полргекг:::: результат ein, при? еде in: осковкке положенея, гккооадо на аггтагу.

5 гт'гзсТ: главе дано обаее ошеанг.е задг -:, сдзеке техжчес-' кого ресурса агрегатов автомобиля, расмотренк вопроск прогнозирования технического ресурса двигателя по результата;,! дкагпсст;.-ргтагия структурных и контроля косвешпз параметров. ;•

.Решению общих и "частных, вопросов опенки технического ресурса агрегатов автомобиля-посвящены труды многих ясследогателей,ведущими среда которых являшся:Ф.Н.Авдонькин, Ю.Н.Артемьеэ, Е.Ю. БгрзгглоЕИч, К.Б.Гуревяч-, Н.Я.Говорушенко, М. А.Грягорьеж, В.Г.£аиигг, Е.К.Дшяа, Г.К.Крамаренко.Е.С.Кузнецов, А.Ш.Шейнин, Р.В.Кугелъ, В.М.Михлля, Э.С.Фиккелыитейн и др. В ?рудах этих ученых z их уте-нжсов раскрыты з&кономерноета изменения технического состояния сбъектоз, разработаны метода управления нядеяностъв л количественные оценки свойств надежности, устйковленв основные показатели, характеризующее предельное состояние агрегатов,узлев и еопшгшнай.

В главе проведен анализ ызтодаз изучения закономерностей рлзвгткя дзградагаонкнх процесеов на о скоро нзмене.щш во времени ноЕКратках йязлчееких-параметров,описывающих эти процесса. И де-лаетея енвод о наличзн дзух саыоетоятвдьшд подходов к решети задач надежности нз основании исследования кинетика к дянамшсл

развитая отказов. ■Один из них.ескован на установления анаяятичее-

' с.

к их савааашетей меаду гожаеателями надегшстд щ екорэетьс изменения фазЕчееких параметров, который носит характер, близкий • е. детерщшаравашюму. Однако такой подход не позволяет яепоередст-вчнно определять ейеолотнна значения вероятностных показателей иадежкоета, в чаетностщ закон распределения времени достижения параметром Х(Ь/ его продельного уровня.

• Второй подход оекован ка: оценке »датештического ожидания X{L) и СКО процеееа^Ь] полученных в результате регрессионного анализа пнформапаа. об цзменевш X(LJ по группе однотипных агрегатов. Однако при этом полностью игнорируются • -индивидуальные свойетва отдельных агрегатов, в еохраняетея методическая погрешность прогнозирования, обусловленная отклонением неизвестного иетинкогэ вначенжгг математического ожидания от его оценки X(L).

■fie ряду с от//еченннии недостатками аналитического, протезирования и прогнозирования на основе уравнений регресии при-иененке обоих методов без привлечения средств технического диагностирования /ТД/ требует последовательного выполнения опередит разборки-сборки испытнваех50гэ агрегата.

С появлением методов л средств ТД с помоцкэ которых иогото бег разборки следить за естественным изменением етруктуркЕХ параметров агрегатов, со всей актусяьностьп встсот-необходимость разработки теореткчэских моделей п методик, обеспечгвапщих получение прогнозных еденок ресурса агрегатов по отдеяъннм структурным параметрам на ochoes резулътотоь их диагностирования.

• Исходя из галогенного сформулярована задача кндигидуаяьного прогнозирования технического, ресурса двигателя по результатам диагностирования его структурных параметров по схеме.системного решения задачи "диагноз-прогноз". • • V

Решение поставленной задачи в соответствии с приведенной, схемой дредпологает максимально возможное использование априорной информации, накопленной до проведения диагностирования конкретного двигателя в виде данннх различна* виде,в иеттптанжй г раб- ■ падений ъ процессе эксплуатации. К атакой информеции относятся:

■ - вид закона распределения погрепяоети измерения структурного параметра при инструментальном методе диагностирования;

- закономерности изменения во гремели структуряях Хг. • » связанных с яташ косгенпах 'парамзтроЕ п характеристики' стохастических связей меяду значениями Х< и t)i.

Далее в первой главе рассматривается -задача контроля-ре- • сурса агрегатов.автомобиля в процессе эксплуатгптш на ockops метода последовательного анализа Баяьда»1', • . ' . , Поставленная задача решается по следувцеа тжеие:

_ m __

— з загясямостя от гпр- рянх данных <••■ .г'э^яиенте вариации з"зчеяи2 конкретного гснките; - -го параметр« агрегатов дчиного

устанавливаете.'! odrorS для коей генеральной совокупности arpa гатов данного аада Ха» ресурса по параметру XIL) ■

- s зависимости от установленного значения ¡U.p опред-еляэтея i: зр:;кее гг.гшдчиое ^па-ченле ресурса по параметру Х(Ь).

г^ааяя рагсштренных частякх задач позволяет построить к сатем исследовать последовательное критерия отношения 2ерокт-нзетей. ка основе которого принимается рейс ни® о соответствии т-'л яесоответстзяз ресурса по вкбракяому параметру XÍL) агрега-^г,го гида гарантийному ресурсу автомобиля.

атосой глава еформздярвЕСна задача оценки однородности качестЕй агрегатов по иеслсдусшму параметру еоетоя-- ;:я, l .^пользованием которого кокет проводиться прогнозирование :гхл'«.еекого ресурса агрегатов.

Пои использовании результатов дисперсионного анализа саек-

с;

рыт физический съивл критериев однородности.средних и дисперсий по сериям наблюдений /по реализациям изменения наблюдаемого X(L) параметра отдельных агрегатов/.

Исходя из возможных условий проведения эксперимента каб-лвдеаий за параметром X(L) сформулироЕакп псавпла нзавмоезя-занною применения крятвриев однородности дззпереий /критерии Еартлзта / и однорэдности ередкпх /F— критерий / и получета яеобхедаиые расчетные зависимости.

В соответствии о ГОСТ 23435-79 давления масла в гхввноЗ мавляной магиетралз етноеятея к параметрам4аепользуемнм для проверки работоспособности и прогнозировании безотказной работы двигателя.

Проверка статистической однородности отдельно; серий иаблв— денкЕ случайней величгаш, в соответствии в результатами теории дисперсионного анализа, проводится при условии, что генеральная совокупность значений исследуемого параметра подчиняется нормально:^ закону распределения. Для рмгения этой задачи иснольвояаяи« данные контроля давления масла на холостом ходу Я =600 мкя""1 . на момент начала вкепяуаташет /наработка востй&стяа 50 ?асоэ/ по 23 двигателям ЯШ-КАЗ-542.

. Оценка входа»са распределения <?Х(Ьо) к нормальному распределению проводилась, с исиояьзозанкеы критерия еогласия Колмогорова. 3 результате оггредзлялиев коэффициент Я= 0,68 н вероятность согласия =0,7112. В соответствий в рвиомеа-дйшгями и принимается, чете зютргчееквв ре определения согласуете^ с теоретическими если ГШ >0,05. Таким образок, а данном случае гипотеза о. кок.?зя.ьйом законе распределения хеяжшт аткяипе-. ния давления мазла от минимально допустимого но Т7 подтверщаемя.

На вввогз выбранных критериав ж "установленных правил" их применения выполнена проверка однородности начального качества ко закономерностям изменения давления тела з главной теяжгэй магистрали на трех двигателях ЯШ-КАЗ-542. Двигатели взята еэ-. борочно из серийно вапуекаекзх через равннз интервала времени в течение одного года запуска. Иг иг рения параметра с интервале!' лЬ =10 тзс,гм. проводились з прсцезеэ ревурспзяг иеизтанзгЗ автомобиля КАЗ-4540 на ЕИЦИАМТ. о

Полученные результата /^1---<3,25в4 < Хм--5,99 ; р =0,П55< =19,4 / позволяй? проводить яЕгьнейше кееяедо-вания е использованием давления масла з качестве косвенного прогнозируемого параметра- без разделения двигателей на рааяичяйи по начальному качеству группа, зегидя за устаноьярннсЗ стабильности начального качества в тэтвнгга года серийного Езнувкя

и отсутствия изменения в ко^струкшш ж технологии изготовления двигателей. _' .

В третьей главе разработка нетодака прогнозирования технического рееуреа двигателя ЯЫЗ-КАЗ-642 по результатам инструментального диагяоегароЕанкк структурных параметров. Полутени система воотношений связывавщях характериетаки процесса изменения но наработке /пробега/ структурного параметра Х(Ь) , его пре-дгльно-допузтамое значение и результата его дзагкостяроваям е • прогнозными оценяаия ереднего а гамма-дроцеятног® ресурса двигателя по исследуемому структурному параметру.

Разработанная модель иероятноетноге нрогнвзь'реЕангя /ряо.1/ еб^.гладает общностью как для внструментальног© дзагкостироканкл >ср2дствени© структурного параметра Х(Ь,Г е нскользсганнем . специальных средств дгагкостяревання, так я для случая оценка значений параметра Х0-) во средствам измерения косвенннх.фуня-цианяльн» зависимых о? Х(Ы физических параметров, жынелнявщпс

- - 13 -

3 схеме модели различаются два уровня параметра : is - уровень диагностирования, при котором возможна количественная опеякЕ X(U ; уровень Х»р - зредельно-допустимкЗ уровень, постижение которого приводит к нарушении нормального фуякцио.чн-эот-ания двигателя. Эти уровни пересекаются случайным процессом X(L) в случайные моменты времени. Для монотонного случайного» лропесса X(L) вероятность Q.(Ln) достижения структурным параметрам уровня Хо в момент диагностирования Ьо /плокадь Si/ и вероятность достижения X(Lj предельного уровня Х-р при пробеге Ь/ /площадь 5г / Зудет равна при однозначно определенных интервалах: наработки -Q, б] и изменения структурного параметра -[о,С]> Lf -гамма-про-зентныР ресурс двигателя по структурному параметру X.

По результатам диагностирования параметра X устанавливается вид и оцениваются параметры распределения значения Х(Ь) во временных сечениях Ьа», i =1,2...', На основе этих данянх гаммя-прс-центтй ресурс двигателя Lg по параметру X ыокет быть определен ers соотношения: ^ U/ "

jfjL)ôlL= jbJUdlL : • t/i/ ■

" Ъо

где ¿¡■y&CL) и $xrr(L>) - плотности вероятностей распределения случайного времени пересечения параметром X(L>) его уровней диагностирования и предельного соответственно;

i,a - наработка двигателя на момент диагностирования,

Задача индивидуального прогнозирования технического ресурса ДБигателя, когда бзход стбогэ П. определявших его техническое-состояние структурных параметров XiiL), i-Ql в а предельнее ^акрче-ние Хпр приводить к отказу двигатзля в целом формулируется сяё-дутзетк образом /рис. 2 /

В результате диагностгрования гнбранногэ стср^птурнэго параметра X получают ряд его значений X(Ly), J-Â.K соответстЪуг'ДЯГ. моментам Ерзмвпд /прооега/ npsraasaezatœ:.яззеет-

- 14 -

ному периоду наработка в процессе нспктенй! Ь' . Требуется на ©внове известных значений л(Ь^), 1у£Ь' определять момент достя-ханяя структурным параметром предельного уровня Х«т» 8 поеяедуп-щем периоде нарабаткг Ь">Ь'. '

т

Хгф

X. О

¡^ о(ь«) «¿г

ОМ у/

4X1(1)

^хм/

Рве. 2 Црегнезарзваняе технзгчеекоге ресуре«

,' при ннвврумевтеланом ие?оде диагяостарв—

ВВНИЯ , V . ' . '

Поскольку беаразборнае жветрумеятальяее. даагЕостиревгние -связано со случайной еовтаадявщеЗ; погрешность*) измерения н для болъЕкнстга методов она подчиняется нормальному закону раепре-двяення вероятноста вэхода Х(И оа Х*р ж.мэмант Ьп/ онредв-яяезея во следующей фармуяе:

где ] табулированный интеграл вероятностей

,/интеграл Ладлаеа / ебладавдиё свойствами 044&)Щ5, Ф(-2Уг-Ф(2?;

„ • „ Х(Цг; -оценка среднего значения структурного

параметра получения е использованием зависимости X от ХиЦ,^).

В их случаях, когда для применяеиого метода инструмен- ■ таяьнэго'диагностирование не представляется возможннм получит* достовернув ехвдеиос» раесенвагшя погрешности измерения струя«

/2/

- 13 - ■

хурного параметра к какому-либо из аззестннх законов распив-

Ч

деления, для определения С1(Ьо}) монет ясиользорагг.пт нзрагер;?^ ва Чебппега.

^ЪСГШ^Т ■ л/

Пяэтноста распределения йэроятпоетза елу?ай:тог® времеятг. достзгепзя параметром Х(Ь] его аналогия Х^ при учлэзня нормального раепределэпия ямет взд:

/4/

где],л б,- среднее значение з среднее нзадратэтеехое отгоготга-ниэ /СКО/ технического ресурса по етрук?урнбг,5у гтара-иеургХ.

Параметр распределения ресурса Е я ввязана в Еэроят«-коетгаят СМЬу) еяедувщзм взразенжеи:

о

: ОШя<)±о,5+<р(Ъ), /5 '

гдэ : . . •

С непользованием застспкостг /5 / значения г £1 определятся посяедовательЕЗ ггря очередном даагнветарегзяия дв.тгаг»-ля по параметруX в результата решения система уравнений:

В процессе вачлсленггЯ от езсте;.сз переходза к еяетем®

уровнений: г . г —

..I Ье; - Ь = Ьь ;

где и - значения аргумента пггвгрзлз Лапласа опре-

далешшз и рззулзтатэ рэпгхптя сиете«г /5 /• Гаила - пропентЕыЭ ревуре дгзгателя по струятуртч-' пэ-раметру X" определяет«! кап кЕантзяь уровня /1-,?*/1<УУ / нормально распределенной зеягвшя ресурса Ь с загамяг^ет

. - Ir. -

;-ас::иеделенкя L н ьд.

/5/

¿алее г третьей главе для разработки конкретного инструментального метода диагностирования суммарного зазора в патун-

подшипниках в кривегпшЕО-шатунном механизме двигателя Я'3-rJ.i-&4£. е качестве диагкостнче елого признака использовался сгосюдкгЗ? ход порскя относительно осе коленчатого вала.

Б качестю средства диагностирования использовалось устроЯ-ст№ для определения зазоров е кривошипно—шатунном механизм? }5.-13533-Г0СН(П1Г. Диагностирование зазора с использоюягем л стро':ст1-ь проводилось на трех двигателях при обкатке к испытаниях двигателей на стенде, действительные значения суммарного ае-ьорз в пределах от 0,070 км до 0,0210 мм через интервал > с!,010 мм задавались устаноЕкоЁ вкладышей шатунных иодтипникоэ? с различной величине?. износа.

Предельное значение зазора, при достижении которого продолжение эксплуатации двигателя без технических воздействий /текущего ели капитального ремонта / не допускается, было установлено ъ соответствии с результатами исследований S-F-0,I3 пм, Номинальное значение зазора 5м-0,07й,%очт пп.

Анализ диагностических данных дает нам основание предположить, что фактическая величина значения зазора S зависит в среднем линейно от измерений его виличины Su-

С использованием для исследования стохастической зависимости мевду 5 и S* методики оценки параметра яннейноЦ регрее-&кьено:й а&ЕисЕмости по методу,. наименьких квадратор были получены, уравнения репрессии: ' ; !■

i=(0,062 + 0,22f5«) /1 М-/ ' ' /9/

.5^1-0,261+4,378 5) ММ; /ТО/

г опенки СКО: L-0,&22-Ws ММ, ¿^=3,660-10* ММ.

Устанорленн показания устройства К>Т-Т39ЭЗ-ГССЬ1ГГ!1 при тазг-ноетироЕании двигателя ЯМЗ-КАЗ-642 для номиналыгях.допуеттят я првдельнш значений суммарных зазоров л патуянях аодзгапнтнах

кэторне составили соответственно: 0,09___0,22 мм., 0,44 и

0,57 мм.

Последней задачей раевматряваемоЯ в третьей главе является исследования свойств и сценки точности предлагаемого метода прогнозирования, последнее проводилось с использованием заданных чзтпрех реализаций измеяенхя зазоря гто яяработке, которые отдичаятея скоростья узелячетгня зазора и з.твгеимосп о™ пробега.

Прогнозирование рееуреа при нормальной ззтчже гягпряделе-аия погрешности измерения зазора во врекеикзгх. я ярениях мом«»? диагностирования проводилось на основе зависимостей /2/, /£/ и /8/, при неизвестном закона распределения погргняости изменения на оеяезэ затаеимэетей /3, /6/ я /8/.

При определении гадма-яросентноге ресурса по зяуи-

еямоети / 8 / принималоеь X =90!?.

Анализ результатоз прогнозирования позволяет вделать следующие иыводн: .

Г. Как для случая нормального, так л для «лучая неизвестного закона распределения погрешности измерения зазонз разработанная метод вероятностного прогнозирования ресурс« обладает свойством адаптации^.

Зачисленные по результатам очередного диагностирование значения ¿„ и корректарумея результатами погледуг-щегопо наработке диагностирования а сторону-арябллхенчя изог-нозноЛ сценки ресурса я его действительному значении,соот^тс-"-

вуюшему заданной реализации нзкекечхя-. зазора та наработке.

»

Из пслученэнх: результатов видно.что о яадд—% .-пеяег-тгсгч

диагностированием ^отделенное значение Ь-р приближается к его действительному значению.

2. Сравнительный анализ результатов показнвает.что в сая-32 е завшенпеы расчетных значет!! вероятностей выхода за ХлР, когда атЕ вероятносте вычисляется п© показаниям устройства Д7аг-ноетирования прк неизвестном ваконе распределения погрешности измерения,гочность прогнозирования снижается но сравнен*® с тек случаем, когда установлен закон распределения погрешности.

В четвертой главе расеьатргвадтея задачЕ прогнозкроЕаяпя технкческаго ресурса двигателя ЯЫЗ-КА5-642 по результатам контроля косвенных параметров.

Взаимная коррелированно егь структур нем среднее зна-

чение зазора в коренных педшидашах коленчатого вала, и косвенным параметром давления масла в'главной маслиной магистрали Р, 1сге/ем2) Есследовалааь для двух рекишв диагностирования: на миювдаяызгх оборотах холостого хода прогретого дгогателя 11-600 МИН", £, = 85 X я на режиме П=2500 пин~<, С=85'С, с использованием выборки значений Б» л Р по результатам дггаг-ностггревашя и микрзметраха шести двигателей.

Получены следующие опенки коаффшиента корреляции: для .

А А

первого д&хзма Т=0,821£> для второго реяема Т-0,5Е>20,

А А '

Одеш^ значимости выборочных оценок Т р. Т' способом фшзерг? показивает.чуо: для первого режима коэф^ппиент торреля-

ш Т не является случайной, а для второго рехгма Т'- случайной

о

величиной. Ослабление степени яоррвяираваяностя между рассматриваемым параметром при увеличении чкела оборотов двягателя может йить следствием усиления действия такого фактора как состоите редукпЕОЯншс клапанов,которое проявляется в большей степени с роетем давления ыаела.

Для исследования етахестжческо? зависимостей Бп ж Р пт

дробвга L с зсггользоьаетзм ,ve годики опвюгх гьр-мвтзоэ л? ■»»;••«• Р'.г^ессгояно,'! за?ясимо«та по методу лаю/ватагах .теадрятоэ этл голутвйп травкекяя рзгрвесга:

S-(L/ = 0,/20-Î-0, V25-Í0"3 L .'TV

/т2/

' - I, ! ¿ J — i, / О L ri /ом*-1 ^

-, А

=0.Cl52 мм; 0.1410 -г- .

даздекяя масла по н£раост:-:е, .rvi.:-••

"Í ЗН.ЗТв .4J!?M lî ГОСТЬЯ ITS Дб Н7Я -¿Г'В.Ч'? '."ЯС.ТЗ 15 г4 •т'-.«^'-.» г

^ ГТТЮибГЗ ПО 0ТНС!Н5Н/СП К "'Va. BH^fl^H СбГГ?'* r'i lu/

Lio RU

0,50 0,W 0,70 0,60 0,50

50

,'00

! i i

kp(u IX. .2 ! i !

' _......._ К 1 ! i

—^J i i

/1

i ; ; ; !

[50

zco

"3. *J».

ли

?т!с.о. Реализации эяиеняя да?лои':тя .'.'ясла ? ■«»г»^»-

«агястоаля /Я ^-'О мин"' . - г-TS /, 7,- - ■>-i сеаллзагля; F(L)~ 7? азнвгяе . 72 /.

- 20 - .

Анализ результатов прогнозирования показывает,что разрабо-таннкЕ вероктиостшг?, метод; прогнозирования р. случае оценки струу-гуркогс параметра через посвекнк£ сохраняет свойства адапташтЕ в интерполяции.

Далее г- четвертой гляве приведена оценка пегреичостк прогнозирования не основе вероятностного метода, который потоеборэя .паадабст/я? специального способа оценки. Потому что, таи получении г кгчествс кокечтгх регуяьтето» диагностирования значений Sfcaopa ке обеспечивается требуемая точность, заданная в соответствии с требования/а; ко точности к вновь разрабеткуаегаш системам дюгкьсткрвв&нкв: требуемое значение приведенной погрешности Sif=B,3Xf емпиркческие вначения 5w> =/1,0-16,0 / %■ Получены зависимости погрешности прогнозирования AL»,. от периодичности диагностирования £о и соотношения между ¿f -процентного ресурса по прогнозируемому параметру и ДЬпР :.

fii ED + 6sfp ] . ■

Aß»*2£*r J ' . . /13/

где ßs - средняя скорость изменения зазора представленная коэффициентом при L в уравнении регрессии; - интеграл Лапласа. <

. 'На основании-вавксимосте! /13/ п /14/ мохет решаться комплекс вааикшо связанных вадач:

- оценка абсолютной погрешности ALnP при определении технического ресурса двигателя Lop; .

' - установление необходимого соотношения'ъгекду периодичностью диагностирования &> заданною вероятностью % , при которкх яелкчина % -процентного ресурса Ьп^ гарантирует с яероятвос-тьв.ке достижение- параметром S(L) уровня 5пР на кекдом посже-душэм периоде диагностирования длительности■ -ßr, . -

äl«r=£Al

- 21 -

Применение разработанная методики прогнозирования ресурса игр обееиачизает приемлемую для практика точность,которая характеризуется з зависимости от периодичности диагностирования й> следующими значениями приведенной погрешности ЗЪ™ : при й= 10 тыс. км. 5"Ьпр=/Т,0-1,3 /%, при & =50 тыс.км

Таким образом,разработана методика прогнозирования ре^тпса двигателя Ь™ по определявшему структурно?;!? параметру 5&), основанная на получении я дальнейшем комплекс-ном использовании -следузшях характеристик процессов изменения структурного 5(Ьу и косвенного Р(Ы пасаматров я тесноты связи мезду ними: сегпес-

л *

сионннх зависимостей 5(Ь) , Р(Ь) ; парного хооф$2цвента корреляции 7и> ; вяди и-параметров условного распределения значений 5{Ьг? з зависимости от Р(Ь-.) га времекнятс сеченитх и-. соответствуших моментам диагностирования.

Получена необходимые зависимости и установлена правила применения разработанного в глава 3 метода вероятностного прогнозирования, при использовании в качества результатов диагностирования оценки математического-" оотдания условного распределения стгуя-турного параметра яри измеренном значении косвенного !77^(1л) я СКО условного распределения 5»р •

В пятой глазе решается ряд частных задач,обаспечявагтах я?-» лучение априорных данных и зависимостей для последовательного критерия отношения вероятностей, необходимых для реализации метода последовательного анализа з условиях экенлуатадия с аегм контроля соответствия установленных показателей долговечности •» показателей гарантийных обязательств по агрегатам автомобиля КАЗ-4540. К таким задачам относятся: определение СКО зееурсоз агрегатов по определявшим структурннм параметрам л обоснование приемочного и браковочного уровней величина ресурса по отдельному параметру а зависимости от контролируемого значения -«стгс;

• :>;!.• ^е¿л.: к-'ч ¿того у.-г^.ра: по генеральной говогуя-

д:;,к.-'его шгЛ1. ¿яя релк.вкя гглзс задач используется .ггт.- гс< закономерностям изменения отдельных: технических ЕкьдсгйЕлекнсг: в большем количестве гссяедоьяпиИ г ..Г--1Г- т* рояткостко-д'кзкчесгагх модеяеГ: отказов.

•.'Ооскоуаььечся гсполььовзнис усеченного нормального рвспре-г.-^у'.х-о! го етд'гяьнг.ч' стругтурнны параметрам для постре—

т'-оремчрсгае результате апробированы ту* кочггг»-¿¿.ктических ресуреог отдельнкз агиегатоз КА?-454С ) ¡л^у.у.о': для автомобиля 1 целом гарантийно? н^аботке го ..¡уч'-п набж'ЬЫ-х!, нуд 40 автомобилями в течение полуторг лет.

Гйсютаньая методика последовательного контроля техктгчег-

ресурс«. агрегатов по данным эксплуатация, практически нг «дополнительных затрат, мохет служить суцественнкм до~ ¿.ч.7.н-}п'е).: »: суаесгвугаце* системе испктанйй автомобиля КАЗ-4540.

ОСНЭЕтЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Показано,что в силу стохастического характере изменения стругтурнь~ и госвенкых параметров, появления и развития неисп-

автомобиля, большое место е развитии прогноагтюраняя г «кнкв технического ресурса будет занимать применение ьерэятно-стио-стагистических методоЕ.

2. ?еарабетак метод индивидуального вероятностного прогноз"-роуанкк технического ресурса агрегатов автомобиля по результа-•¡«." диагностирования определявшего структурного параметра, облэ-Дгямкго свойствами адаптации и Ентерполсшя.

I. Устаясденх показания устройства КИ-Т2933-ТСНИТИ при хй(г:'»С'СтгроргЕ1а'. дккгбтеяя ЯМЗ-КАЗ-542 для номЕкалъкпя.доггустг-ь-кх г пведеячякх значений суки£р!Г<;х воров в сатур-:": пздггпт-кото таге состзепгл соотгетстугкно: 0,09., .0,22 0,4'* да

л 0,57 мм.

Разработана методика прогнозирования ресурса двигателя L-. по • определяющему структурному параметру 5(L) сснозагная .'.а получении л дальнейшем комплексном использовании следующие характеристик процессов изменения структурного 5(Ь) , косвенного КL) параметроз и теснота связи мезду ними: регрессионных зависн-

а а д

мосте! 5(L) , P(L) ; парного коэффициента корреляции rZ£p ; вида -j параметров условного распределения J^/5/Я? значений в

зависимости от p(LJ во времеяшх сечениях bi . юстветствутеях моментам диагностирования.

5. Разработанная методана прогнозирования апробирована при прогнозировании ресурса двигателя: E.i3-KA3-342 по среднему зазору з коренных подшипниках коленчатого вала. В качества косвенного параметра использовалось давление масла в глазноЗ масляной мага-:тралз. Определен оптамалвшгЗ реет,! диагностирования /1 =5СО мин-1 Установлено, что вероятностный метод прогнозирования сохраняет звоЗства адаптации а интерполяции и условиях диагностирования структурних параметров по результатам периодического измерения ^освеннггх параметров.

5. Разработан способ оценка точности вероятностного метода грогнозирования.

7. Разработана методика последовательного контроля технического ресурса агрегатов автомобиля НАЗ-Ч5Ч0 з условиях аксшуата-зи. Подтверждено. соответствие фантическоЗ надежности автомобиля 13-4540 его гарантийному пробегу Lг =20 тао.км.

8. Результаты работа ясЕодьзованл:

- в ШП1АТ для разработки специальных алгоритмов з программах виде прогнозаторов ресурса я при разработке РТМ з отраслевых

гацдартов.

- в Кутаисском автомобильном заводе при доводка и исгштаняз.

ввкомобнлей, огвдаош& исоглллгеесюкИ s$$ejr? составляет 95,7 тнс. рублей в год;

- в '] оклисскоы а- 6 грузовом ¿12 в рамках диагностике;-? гькгателеЕ КаыАЗ-740, годовой «кон.эффект составил 70,£ руб. сгер. двигатель;

- Б кутаисском политехническом институте в учебный процесс при подготовке инженеров-механиков.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Цирекидзе Г.Г..Перадзе М.А. Оценка технического ресурса уомплектувдего изделия /Ш/ на основе метода последовательного анализа ША/. Сообщения академии наук Грузинской ССР Т. 130 Jt Е Тбилиси, 1988, С 597-500.

2. Цирекидзе Г.Г., Перадзе Ы.А. Прогнозирование календарного сроке, слухбк комплектующего изделия методом вероятностного прогнозирования. Труды ГТУ Ь 2, Тбилиси, I99I.C II5-II7 ( на гр; язисе).

5. Пирекддзе Г.Г. Перадзе H.A. Оценка надежности автомобгд КАБ-Ч5ЧЭ методом последовательного анализа Бальде на этапе ьксп-луатациокяиг испытаний. Тезиск I Республиканской научно-техничес ко£ конференции Динамика и прочность мобильных машин .Кутаиси, IS89, С 55-70.

4. Перадзе К.1. Прогнозирование технического ресурса двигателя ЯЬСЗ-КДЗ~6Ч2 по результатам инструментального диагностироБ£-ния суммарного зазора в ватунннх подгшшикаг« Тезкск П Республг-кьнско!1 ноучно-техпическоЕ конференции Динамика и прочность мобильных машин , Кутаиси, Г990, С 125.

5. Перадзе Ы.4. Модель прогнозирования технического рссурс, агрегатов автомобиля по результата!,: диагностирования структуре; параметров. Тезисы И Республикански?. научно-технической кояфет-две Дикйшжа й прочность ыобх^-зге; машн , Куггхг2,1590, С 118

5. Цирекндзе Г.Г. Перадзе М.А. Диагностирование двигателя -соде ресурсных испытания автомобиля. Деп. ияформавтотранс ) марта 1992; S 835 - ат 92, S с.

7« Дирекядзе Г,Г. Перадзе М.Л. Оценка параметров состояния

агателя ЯйЗ-КАЗ~6Ч2 методом вероятностного прогнозирования по

■зультатам контроля дигностичесхих признаков. Деп. в пя<?ормав~ транс ЗС марта 1932 ; 'Л 837 - ат 92, ГО с.

о, Цирекидзе Г,Г. Перадзе U.A. Проверка однородности начальногс чества двигателей fiLI3-KA3-342 ио закономерности изменения давши масла в системе смазки. Деп. з информавтотранс 33 .марта 52 ■; JÍ 3S3 - ат 92, 12 с.

и ^гр^