Федеральное агентство по образованию

ГОУВПО «Кубанский государственный технологический университет»

Кафедра материаловедения и автосервиса

Основы теории надежности и диагностики

Методические указания к практическим занятиям по дисциплине

«Основы теории надежности и диагностики» для студентов всех форм обучения специальности 190702(240400)- Организация и безопасность движения факультета автомобильно-дорожных и кадастровых систем

Краснодар

2008

Составители: канд. техн. наук, проф. Ю.Д. Шевцов, канд. техн. наук, доц. Н.А. Сковородов, канд. техн. наук, доц.Г.Д. Линник

УДК 656.1

Основы теории надежности и диагностики

Методические указания к практическим занятиям по дисциплине «Основы теории надежности и диагностики» для студентов всех форм обучения специальности 190702(240400)- Организация и безопасность движения факультета автомобильно-дорожных и кадастровых систем / Составители: канд. техн. наук, проф. Ю.Д. Шевцов, канд. техн. наук, доц. Н.А. Сковородов, канд. техн. наук, доц.Г.Д. Линник. Кубан. гос. технол. ун-т. Кафедра материаловедения и автосервиса. - Краснодар: Изд. КубГТУ, 2008. – 71 с.

Ил. 24. Табл.6. Библиогр.:6 назв.

Представлены методические указания к практическим занятиям по дисциплине «Основы теории надежности и диагностики». В них обобщены методические указания по выполнению расчетов и проведению диагностических работ на элементах и системах автомобильных двигателей, даются примеры необходимых расчетов; приведены таблицы с данными, необходимыми для вычислительных работ.

Может быть также использовано при выполнении научно-исследовательских работ и дипломного проектирования.

Печатается по решению Редакционно-издательского совета Кубанского государственного технологического университета

Рецензенты:

канд. техн. наук, доц. каф. материаловедение и автосервис А. Г. Соколов,

зам.генерального. директора ОАО «Краснодарской автоколонны 1419»

И. П. Миргордский.

Содержание Введение…………………………………………………………………………... 1 Принятые сокращения…………………………………………………………. 2 Содержание и объём контрольных работ…………………………………….. 3 Практическое занятие №1. Определение допустимого износа и ресурса работы деталей без ремонта …………………………………………………….. 4 Практическое занятие №2.Составление вариационного и статистического ряда информации………………………………………………………………… 5 Практическое занятие №3. Определение числовых характеристик распределения показателя надежности и графическое построение гистограммы и полигоны……………………………………………………....... 6 Практическое занятие №4. Определение значений интегральной функции теоретического закона распределения F(tki ) и ее построение……………….. 7 Практическое занятие №5. Выбор теоретического закона распределения полного ресурса двигателя………………………………………………………. 8 Практическое занятие №6. Определение и построение дифференциальной функции теоретического закон распределения……………………………....... 9 Практическое занятие № 7 Проверка технического состояния цилиндра поршневой группы различными способами……………………………………. 10 Практическое занятие № 8 Методика испытаний и оценка технического состояния топливной аппаратуры дизельного двигателя……………………... 11 Практическое занятие № 9 Оценка технического состояния и регулировка форсунок…………………………………………………………… 12 Список литературы…………………………………………………………… Приложение А Варианты заданий и исходные данные для выполнения расчетов … Приложение Б Дифференциальная функция (функция плотности вероятности) закона нормального распределения (ЗНР) Приложение В Дифференциальная функция (функция плотности вероятности) закон распределения Вейбулла (ЗРВ) Приложение Г Коэффициент Ирвина λт Приложение Д Интегральная функция (функция распределения) закона нормального распределения Приложение Е Параметры и коэффициенты распределения Вейбулла (ЗРВ) Приложение Ж Интегральная функция (функция распределения) закона Вейбулла Приложение И Критерий Колмогорова Р(λ) Приложение К Коэффициент tα, r1, r3 для двусторонних доверительных границ Приложение Л Параметр и коэффициенты закона распределения Вейбулла (ЗРВ)………………………………………………………………………………..

4 5 5 6 8 11 15 18 21 25 34 44 52 53 56 57 57 58 59 60 63 63 64

Введение

Цель выполнения практических работ – выработать у студента навык самостоятельно применять для практических расчетов знания, полученные при изучении дисциплины «Основы теории надежности и диагностики»; практическое освоение методики математической обработки опытных значений показателя надежности, для получения количественных оценок, а также методики оценки технического состояния и диагностики элементов и систем автомобильного двигателя.

Методические указания включают задания для выполнения расчетов различных показателей надежности, основные теоретические выкладки , примеры расчетов, таблицы с данными, необходимые для проведения вычислений, описание конструкции, методику применения диагностических устройств.

Выполнение практических занятий начинается с самостоятельной подготовки до начала занятия: ознакомление с содержанием занятия по методическим указаниям, повторение или самостоятельное изучение необходимого теоретического материала, заготовление необходимых форм для составления отчёта. Изученная информация кратко описывается в отчёте. Объём отчёта должен составлять 2-3 страницы рукописного текста с рисунками. В конце занятия отчёт представляется каждым студентом преподавателю для просмотра

1 Принятые сокращения

ЗНР - закон нормального распределения;

ТЗР - теоретический закон распределения;

3PB - закон распределения Вейбулла;

ПН - показатель надежности.

ДВС – двигатель внутреннего сгорания

ТНВД – топливный насос высокого давления

2 Содержание и требования по оформлению отчетов по практическим занятиям

Практические занятия по курсу «Основы теории надежности и диагностики» состоят из двух разделов. Первый раздел включает шесть работ. Второй раздел- три работы Для первого раздела результаты расчетов первых работ используются в следующих. Отчет по каждому практическому занятию должен содержать:

- номер группы, фамилию И.О. студента, дату;

- заголовок «Отчет по практическому занятию № ___»;

- наименование темы занятия;

- краткое описание терминов и показателей надежности, необходимых для решения практических расчетов;

- привести подробный расчет показателей надежности, таблицы с исходными данными, графики, гистограммы (первый раздел );

схемы и графики результатов испытаний ( второй раздел );

- заключение о результатах работы.

Отчёт и его титульный лист оформляются в соответствии с требованиями СТП КубГТУ на листах формата 210х297 мм. При этом необходимо выдерживать размеры полей страницы по ГОСТ 7.32-91: слева – не менее 20 мм, справа – не менее 10 мм, сверху и снизу – не менее 20 мм. Допускается использование бумаги с рамкой по ГОСТ 2.105-95. При этом в пределах рамки необходимо отступить от ее границ слева и справа не менее 3 мм, сверху и снизу не менее 10 мм.. В конце семестра отчёты по всем практическим занятиям сшиваются и снабжаются одним общим стандартным титульным листом.

Записи, схемы, рисунки, таблицы в отчётах должны быть выполнены аккуратно, чётко. С разрешения преподавателя допускается использование ПЭВМ для оформления как текстовой, так и графической части отчёта при условии, что использование ЭВМ осуществлялось студентом самостоятельно.

3.Практическое занятие № 1

Определение допустимого износа и ресурса работы деталей без ремонта

Цель работы: Практическое освоение методики математической обработки опытных значений допустимого износа

1 Содержание работы: Определить полный ресурс работы сопрягаемых деталей и представить расчетную схему.

2 Методические указания

Общая методика определения допустимых без ремонта размеров сопрягаемых деталей (Кр).

2.1. Определяем допустимый без ремонта износ сопряжения по формуле:

U_др=S_д-S_н,

где S_д- допустимый без ремонта зазор в сопряжении;

Sн-максимальный зазор в сопряжении;

U_др=0.2-0.1=0.1мм

2.2. Определяем предельный износ сопряжении по формуле:

U_пр=S_пр-S_{н max}

S_пр-предельный зазор в сопряжении;

U_пр=0.4-0.112=0.288мм

2.3. Определяем среднюю скорость изнашивания сопряжения:

W_с=3.3*10^-5+1.7*10^-5=5.61*10^-5;

2.4. Определяем полный ресурс в сопряжении по формуле:

T_сопр=U_пр/W_с;

T_сопр=0.288/5.61*10^-5=5133.7мото-ч.

2.5.Определяем предельный износ сопряженных деталей по формуле:

U_пр1=U_пр*W_д1/W_с

U_пр=0.288*3.3*10^-5/5.61*10^-5=0.169мм

U_пр2=U_пр*W_д2/W_с

U_пр2=0.288*1.7*10^-5/5.61*10^-5=0.087мм

2.6. Определяем допустимые без ремонта износы деталей по формуле:

U_др=U_пр1-T_мр*W_д1;

U_др1=0169-4000*3.3*10^-5=0.132мм

U_др2=U_пр2-T_мр*W_д2;

U_др2=0.087-4000*1.7*10^-5=0.019мм

2.7. Определяем допустимые значения без ремонта размеры деталей:

-для втулки

Д_др=Д_max+U_др1;

Д_др=50.027+0.132=50.159мм

-для фланца установочного топливного насоса

Д_др=Д_min –U_др2; Д_др=50.05-0.019=50.031мм

2.8. Вычеркиваем расчетную схему определения полного ресурса сопряжения и размеров допустимых значений без ремонта сопряжения

3. Контрольные вопросы

3.1. Виды трения и изнашивания. Понятие об изнашивании и износе.

3.2. Классификация видов изнашивания и физическая сущность каждого вида. Классификация видов трения.

3.3. Характеристика и закономерности изнашивания. Факторы, влияющие на интенсивность изнашивания.

3.4. Уменьшение интенсивности механического истирания, абразивного изнашивания, коррозии.

3.5. Предельные и допустимые износы деталей и соединений. Критерии и методы обоснования предельного состояния деталей, агрегатов машин.