Практическая работа №2

Прямолинейный способ прогнозиро­вания остаточного ресурса автомобилей.

Цель работы. Изучить и уметь применять на практике прямолинейный способ прогнозирования остаточного ре­сурса машин.

Необходимые пособия. Графики прямолинейного спо­соба прогнозирования; схема распределения случайной ошибки прогнозирования остаточного ресурса; таблица диагностических параметров автомобилей; таблица пе­риодичности технического обслуживания и межре­монтных пробегов автомобилей до капитального ремон­та; плакат-график «фактическое изменение параметра и усредненная кривая изменения параметра».

Порядок выполнения работы.

1. Построить график из­менения параметров технического состояния в зависимо­сти от пробега по значениям, приведенным ниже, и про­вести сглаживание кривых. Сглаживание кривых выпол­нить прямой и лекальной линиями.

Пробег автомобиля, тыс. км ... 10 20 30 40 50 60 70

Значение первого

параметра, ед. параметра . . . . . 150 150 145 140 131 129 120

Значение второго

параметра, ед. параметра. . . . . . . 25 30 50 60 90 100 140

2. Определить среднюю скорость изменения парамет­ров за весь период работы машины; на участках от 10 до 40 тыс. км и от 40 до 70 тыс. км. Кривая изменения па­раметра при периодическом измерении его значения бу­дет иметь вид ломаной. В этом случае опять проявляется случайный характер изменения параметра. Причин воз­никновения различной скорости изменения параметра может быть несколько. Сглаживание ломаной линии позволяет скорректировать и усреднить скорость изменения параметра, что обеспечит большую точность прогнози­рования остаточного ресурса на длительный период работы машины в близких условиях эксплуатации, а также позволит распространить характер изменения данного параметра на многие агрегаты данной конструкции.

Сглаживание ломаных кривых может быть по прямой линии и по лекальной плавной кривой. В последнем слу­чае отклонение лекальной линии от ломаной будет мень­шим и точность прогнозирования остаточного ресурса повысится, но расчеты (аналитические) будут сложнее, так как зависимость изменения параметра от наработки имеет непрямолинейный характер. Сглаживание графика (ломаной кривой), т. е. проведение плавной кривой (пря­мой) по точкам измерений параметра, имеющим раз­брос, необходимо выполнять по следующим правилам.

Не обязательно, чтобы кривая или прямая проходили через опытные точки (точки, в которых проводилось из­мерение параметров), но необходимо сохранить общий характер закономерности, расположение кривой должно соответствовать физическому смыслу явления.

Плавная кривая должна быть расположена возможно ближе ко всем опытным точкам: сумма отрезков норма­лей, опущенных из точек измерений параметров на кри­вую (прямую), должна равняться нулю; если соединить все точки, в которых измерялись параметры прямыми, и провести плавную кривую, то сумма площадей, отсе­ченных кривой по обе ее стороны, должна быть равна нулю (в обоих случаях принимают разные знаки для то­чек, находящихся по разные стороны от кривой), в обоих случаях также необходимо, чтобы сумма абсолютных ве­личин отрезков нормалей или площадей была минималь­ной.

Вначале осторожно, без нажима проводят первую кривую (прямую). Если она не удовлетворяет прове­рочным требованиям, ее не стирают, а наносят вторую линию и т. д. Затем обводят лучший вариант, а остальные стирают. Характер графического сглажива­ния ломаной кривой показан на рис. 1.

3. По значениям изменения параметра, приведенным ниже, определить остаточный ресурс агрегата аналитиче­ским расчетом и графическим прямолинейным способом прогнозирования. Наработка агрегата с начала эксплуа­тации известна.

Расчет остаточного ресурса и построение графика выполнить, руководствуясь следующими положениями: из­менение параметра на период работы до предельного "его значения происходит по прямой зависимости (рис.2), аналитическая зависимость для определения остаточного ресурса определяется по формуле

t_ост= t_м[(И_П/И_t)-1].

Параметр П_н П^'₃ П₃^" П₃^'" П_п

Значение параметра,

ед. параметра 15 26 36 45 60

Наработка, тыс. км 0 20 40 60 —

Отрезок CDотражает изменение параметра к момен­ту его измерения И_t, а отрезок АВ есть предельное изме­нение параметра И_П. Из подобия треугольника АВО и СDOможно установить, что И_П/И_t= (t_м +t_ост)/t_м, откуда t_ост= t_м[(И_П/И_t)-1].Остаточный ресурс около 30 тыс. км.

4. По данным изменения параметра определить оста­точный ресурс и наработку агрегата до первого контро­ля, которая неизвестна. Определение искомых значений провести прямолинейным способом прогнозирования, аналитическим расчетом и графически.

Параметр П_н П^'₃ П₃^" П_п

Значение параметра,

ед. параметра 25 70 90 150

Наработка, тыс. км 0 х 60 —

Если наработка агрегата до первого измерения пара­метра неизвестна, то выполнить прогнозирование оста­точного ресурса без второго измерения параметра с уче­том наработки между измерениями нельзя. Только измерив второй раз значениепараметра, можно определить как остаточный ресурс агрегата, так и его наработ­ку с начала эксплуатации. Это необходимо знать для учетаработы и определения общего пробега автомобиля при планировании срока капитального ремонта.

Определение остаточного ресурса и наработки с начала эксплуатации выполняется с использованием зависимостей, представленных на рис. 3.

Рис.3. Прямолинейный способ прогнозирования остаточного ресурса, когда наработка с начало эксплуатации неизвестна

Здесь схематично показаны отрезки, соответствующие изменению значения параметра в моменты измерений и предельному значению, а также наработке между измерениями t_м и остаточному ресурсу t_ост. Из подобных треугольников ABD и DEC находим отношения: AB/DE = (П_п — П₃^") = (П₃^"-П^'₃ )= t_ост/t_м,откуда t_ост= t_м [(П_п — П₃^")/ (П₃^"-П^'₃ )]. Остаточный ресурс t_ост около 30 тыс. км.

Наработка до начала эксплуатации агрегата может быть определена продолжением прямой линии до пересе­чения ее с начальным параметром, который принимается за величину, известную для данного агрегата, или анали­тическим расчетом.

При аналитическом расчете за исходные данные при­нимается скорость изменения параметра в промежутке между первым и вторым измерениями. Пробег между из­мерениями 10 тыс. км, что соответствует периодичности ТО-2. Значение параметра изменилось за этот пробег на 20 ед. или 2 ед. на 1000 км пробега. Следовательно, из­менение параметра с начала эксплуатации до первого из­мерения составило 45 ед., а пробег будет 22,5 тыс. км.

5. На основании таблицы параметров (табл.1) и таблицы периодичности ТО и пробегов автомобилей до капитального ремонта (табл.2) рассчитать среднюю скорость постепенного изменения параметров для одного из автомобилей и запол­нить табл.3.

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

6. Построить трафики (можно совмещенные для не­скольких параметров) изменения параметров по прямо­линейной зависимости по данным таблицы для одной ка­тегории условий эксплуатации. Образец графика показан на рис. 7.

Рис. 7. Пример построения графика зависимости пара­метра от пробега автомобиля (по данным измерений параметров)

В процессе эксплуатации автомобиля был проведен текущий ремонт двигателя — замена поршневых колец, что и отражено на изменении параметров мощности и прорыва газов в картер. При построении графиков по другим параметрам необходимо учитывать интенсив­ность (скорость) изменения параметра и отражать вы­полненные текущие ремонты агрегатов.