книги из ГПНТБ / Паньков, Н. П. Ремонтопригодность автомобильной техники учебное пособие

моментов (математического ожидания и дисперсии) условного распределения, пользуясь следующими зависимостями.

согласовывались с эмпирическими величинами. Проверка осущест­ вляется при помощи критерия согласия.

Ниже приводятся результаты экспериментальной проверки за­ кона распределения времени безотказной работы деталей, под­ вергающихся износным отказам, на примере деталей двигателя ЗИЛ-130.

До сих нор мы рассматривали износ как функцию времени. Сейчас рассмотрим износ как функцию пробега. При этом в прин­ ципе ничего не изменится, за исключением того, что вероятность безотказной работы .будет иметь смысл вероятности для данного пробега.

В качестве опытных взяты двигатели .выпуска 1962 г., установ­ ленные на автобусах 4-,го автобусного парка Ленинграда. Условия эксплуатации автобусов: среднемесячный пробег 8—15 тыс. .км, работа на загородных маршрутах, техническое обслуживание №2 через 15—25 тыс. км.

:Под наблюдением находился 51 двигатель, фактический мате­ риал по которым представлен ,в табл. 1. 2.

■Обобщение фактического материала показало:

1. Критерием отправки двигателя в ремонт являлся износ криво'шипно-'шатуняого механизма, проявлявшийся в резком па­ дении мощности, снижении давления, большом расходе масла и дымном выхлопе.

Средневзвешенный -межремонтный пробег по 47 двигателям составил 154 тьгс. км. Выход двигателей из строя при пробегах до 100 тыс. им—результат грубых нарушений правил эксплуата­ ции (размораживание, -перегрев, работа при давлении масла в системе смазки ниже 0,5—4 иг/'см2).

30

Т а б л и ц а 1.2

Периодичность замены деталей двигателя

Потребова ли восстановления или замены

ишатунных подшипников, поршни и поршневые кольца.

3.Шатунные вкладыши имеют, как правило, меньший износ, чем коренные, тао часто заменяются вместе с коренными вклады­ шами потому, что в автохозяйстве 'стремятся исключить лишние

вкладышей себя не оправдывает, так как приводит к форсирован­

первой замены .вкладышей пробег автомобиля без перешлифовки коленчатого нала дополнительно составляет 40—80 тыс. км.

5. Основной .причиной замены поршней и колец являлся износ канавки под верхнее компрессионное кольцо по высоте, что вело к прорыву газов, усиленному отложению нагара и залеганию ко­ лец ,в канавке. Переход завода ЗИЛ к установке поршней е чу­ гунной ,0ставкой под верхнее компрессионное кольцо безусловно будет способствовать увеличению срока службы ответственного сопряжения.

Определим теперь эмпирический и теоретический законы рас­ пределения сроков службы (пробег) коленчатого вала двигателя ЗИЛ-130 до перешлифовки, обобщив данные по 150 двигателям.

31

Расчет начинается с определения начальных и центральных моментов то данным, приведенным ib табл. 1,3.

32

9.Ошибка меры асимметрии

\Д ~ = \ А ^ ” = 0 ,2 '

10.Ошибка меры эксцесса

~2 Од = 2- 0,2 = 0,4.

11.Ошибка коэффициента вариации

По данным табл. 1.3 построим кривую эмпирического распре­ деления сроков службы коленчатого вала двигателя ЗИЛ-130 до перешлифонйи (рис. 1.15).

Учитывая, что срок службы мы разбили на интервалы, расчет теоретической кривой целесообразно вести по дифференциальной функции

1

Данные по расчету сведем в табл. 1.4.

Определим, насколько близко совпадают эмпирический и тео­ ретический законы распределения. Вычислим критерий согласия у2 и полученные данные сведем в табл. 1.5.

Найдем число степеней свободы но формуле

k = а — 3,

где а — число интервалов (у нас 11).

Подставив в формулу число интервалов, получим k = 11 - 3 = 8.

34

из приведенных, что свидетельствует о хорошей сходимости змии»

Степень расхождения между эмпирическим и теоретическим распределением можно .проверить также при помощи правила В. П. Романовского, по которому

т. е. незначительное расхождение между эмпирическим и теорети­ ческим распределением носит случайный характер.

На основании полученных данных можно сделать вывод, что распределение времени безотказной работы коленчатого вала двигателя ЗИЛ-130 до перешлифовки подчиняется нормальному закону.

Подшипники коленчатого вала современных двигателей рабо­ тают при удельных нагрузках 200—250 иг/см2 и температурах до 150° С. Установлено, что в результате этих тяжелых условий ра­ боты происходит не только износ рабочих товерхностей вклады­ шей, но и увеличение диаметральных размеров их гнезд в блоках двигателей. В двигателях ЗИЛ-'130 наибольший износ наблюда­

подшипника.

36

Вычисленные вероятности согласия эмпирических распределе­ ний диаметров и несоосности гнезд вкладышей блоков двигателей

ЗИЛ-130 с теоретическими, рассчитанными по нормальному закону, показали, что здесь можно применять нормальный закон.

Однако не всегда нормальный закон дает наилучшие резуль­ таты яри исследовании износных отказов. На рис. 1.17, 1.18, 1.19, 1.20 показаны опытные и теоретические кривые распределения величин износа гнезд под подшипники ведущего, ведомого и .про­

межуточного валов коробок передач автомобиля ЗИЛ-130. Анализ приведенных трафиков показывает, что эмпирическое распределе­ ние хорошо согласуется с несколькими теоретическими законами, но наиболее близко оно сог­ ласуется для посадочного гне­ зда под подшипник ведущего вала с теоретическим распре­

и гамма-распределением.

37

Рис. 1.18. Экспериментальная Э и теоретические кривые распреде­ ления износов гнезд под подшипник ведущего вала коробки пере­ дач автомобиля ЗИЛ-130:

Н—нормальный закон; В—закон Вейбулла; Р—закон Релея; Л — Ш—закон Лапласа*

Шарлье.

Рис. 1.19. Экспериментальная Э и теоретические кривые распределения износов гнезда под подшипник ведомого вала коробки передач ЗИЛ-130:

Г—гамма-распределение; Л — Н — логарифмически нормальный закон. Остальные обозна­ чения те же, что и на рис. 1.18.

38

Середина интербола(износ),нм

Рис. 1.20. Экспериментальная Э и теоретические кривые распреде­ ления изнпсов гнезда под подшипник переднего конца промежуточ­ ного вала коробки передач ЗИЛ-130. Обозначения те же, что и на рис. 1.18.

СХЕМА ОТКАЗОВ ДЕТАЛЕЙ, ПОДВЕРГАЮЩИХСЯ УСТАЛОСТНОМУ РАЗРУШЕНИЮ, И ЗАКОНЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕНИ БЕЗОТКАЗНОЙ РАБОТЫ

Отказы деталей, являющиеся следствием усталости, глубоко исследованы С. В. Соренсеном, Н. А. Бухариным и их учениками. Из зарубежных авторов следует отметить !В. Вейбулла, Э. Гум-

описания длительности жизни материалов и названное его именем. Рассматривая класс распределений типа :

F(x) = 1 — е ,

Вейбулл сначала и не подозревал, что это и есть распределение экстремальных значений, доказанное впоследствии советским ученым Б. В. Гнеденко.

Для описания распределений времени безотказной работы ис­ пользуются функция распределения F{t), плотность вероятности

39