Определение критериев работоспособности топливных форсунок, коленчатых валов, электронных блоков управления

Определение статистической вероятности безотказной работы устройства. Расчет средней наработки до отказа топливных форсунок. Изучение зависимости от пробега автомобиля математического ожидания износа шатунных шеек коленчатого вала и дисперсии износа.

Рубрика Производство и технологии
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 26.02.2015
Размер файла 211,1 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Контрольная работа

по дисциплине «Техническая диагностика»

Определение критериев работоспособности топливных форсунок, коленчатых валов, электронных блоков управления.

ВВЕДЕНИЕ

Данная работа посвящена задачам определения показателей надежности применительно к автомобильному транспорту. Эти показатели являются одним из важнейших условий, определяющих устойчивую работу транспортных систем.

В работе основное внимание уделено практическому определению критериев работоспособности основных узлов двигателей автомобилей, в частности, топливных форсунок, коленчатых валов, электронных блоков управления ДВС.

ЗАДАЧА 1

Дано:ч, ч.

Требуется: определить статистические вероятности безотказной работы и отказа устройства для заданного значения . Рассчитать значения вероятности безотказной работы по первым 20 значениям наработки до отказа. Для заданной наработки рассчитать мат. ожидание числа работоспособных устройств .

Решение:

Статистическая вероятность безотказной работы устройства для наработки t определяется как:

,

где - число объектов, работоспособных на момент времени t. По условию , . Следовательно

.

Вероятность отказа устройства за наработку t статистически определяется как

,

где - число объектов, неработоспособных к наработке t. Т.к. и , имеем:

.

Поскольку

,

нетрудно видеть, чему равна сумма вероятностей . Из ранее сделанных вычислений имеем: , что подтверждает правильность вычислений.

Оценку вероятности безотказной работы устройства по первым 20-ти значениям наработки до отказа обозначим как . Ее значение определяется также по формуле (1) но при этом , и число работоспособных объектов выбирается из этой совокупности:

.

Будем считать, что условия опыта, включающего себя 50 наблюдений, позволили однозначно определить вероятность безотказной работы устройства, т. е. . Здесь - функция распределения случайной величины «наработка до отказа», определяющая вероятность события при .

Тогда с учетом формулы (1) математическое ожидание числа объектов , работоспособных к наработке t, определяется как:

,

безотказный топливный форсунка коленчатый

где N - объем партии устройств. Согласно условию, N=300, поэтому

.

Таким образом, из партии из 300 устройств ко времени t 96 из них будут работоспособны.

ЗАДАЧА 2

Требуется: рассчитать среднюю наработку до отказа рассматриваемых объектов (топливных форсунок). Первоначальные вычисления произвести непосредственно по выборочным значениям , а затем с использованием статистического ряда.

Решение:

Для вычисления среднего значения случайной величины воспользуемся формулой:

,

где равно числу значений . Подставляя данные, получим:

.

Упростить и ускорить вычисления можно путем преобразования наблюдения в статистический ряд. Для этого весь диапазон значений необходимо разделить на интервалов (разрядов) и подсчитать число значений , приходящееся на каждый разряд. Результаты данной операции приведены в таблице 1.

Таблица 1. Преобразование значений наработки на отказ в статистический ряд.

i

Интервал ч, 103

Число попаданий на интервал ni

Статистическая вероятность qi

1

5

0,1

2

15

0,3

3

20

0,4

4

10

0,2

Гистограмма 1. Количество попаданий на интервал.

В данном случае указаны результаты систематизации в виде статистического ряда 50 значений случайной величины, распределенной в интервале [ч;ч] при условии ч.

Правильность подсчетов определяем, используя следующее соотношение:

,

где - число попаданий значений случайной величины в интервал.

Подставляя полученные значения:

.

Статистическая вероятность попадания случайной величины в -ый интервал рассчитывается так:

.

Правильность определения вероятностей можно проверить по формуле:

,

где - число интервалов. Подставляя значение вероятностей, получим:

,

что подтверждает правильность расчетов.

Для расчетов среднего значений случайной величины используется формула:

,

где - середина интервала. Подставляя полученные ранее значения, получим

.

Расчет с использованием формулы (4) вносит некоторую методическую ошибку. Однако ее значение обычно пренебрежимо мало. Эта ошибка оценивается по формуле

,

где и - средние значения, вычисленные по формулам (3) и (4).

,

что укладывается в статистическую погрешность.

ЗАДАЧА 3

Дано: , ч, ч, ,

Требуется: рассчитать интенсивность отказов для заданных и .

Рисунок 2. - Подсистема управления с последовательно включенными блоками.

Решение: Интенсивность отказов рассчитывается по формуле

,

где - статистическая вероятность отказа устройства на интервале или иначе - статистическая вероятность попадания на указанный интервал случайной величины . В данном случае:

,

.

Если интенсивность отказов не меняется в течении всего срока службы, т.е. , то наработка до отказа распределена по экспоненциальному (показательному) закону.

В этом случае вероятность безотказной работы блока

,

а средняя наработка блока до отказа

.

Подставляя ранее полученные данные, получаем

,

.

Интенсивность отказов всех блоков

,

а вероятность безотказной работы

.

Из вышесказанного следует, что средняя наработка подсистемы на отказ находится как

,

что является нормальным для дизельных двигателей.

ЗАДАЧА 4

Требуется: рассчитать вероятность безотказной работы системы, состоящей из двух подсистем, одна из которых является резервной.

Рисунок 3. - Схема системы с резервированием.

Решение:

Расчет будем вести в предположении, что отказы каждой из двух подсистем независимы, т.е. отказ первой системы не нарушает работоспособность второй, и наоборот.

Вероятность безотказной работы каждой системы одинаковы (). Вероятность отказа всей системы

,

,

.

Отсюда вероятность безотказной работы системы

.

Из этого можно сделать вывод о том, что система весьма надежна.

ЗАДАЧА 5

Дано: t1=50 ч.,t2=115 ч., , , D(y1)=0.157, D(y2)=0.251.

Требуется: определить зависимость от пробега автомобиля математического ожидания износа шатунных шеек коленвала и дисперсии износа и записать полученные уравнения.

Решение:

Обозначим износ шеек как некоторую переменную величину Y . Зависимость Y то пробега представляет собой случайную функцию. Для ее описания вполне достаточно знать, как меняется мат. ожидание и дисперсия.

Согласно исследованиям, для описания зависимости износа от пробега автомобиля могут быть использованы линейные функции:

,

,

где и D(y) соответственно - среднее значение и дисперсия износа шеек при t=0, при этом началом отсчета является последняя обточка коленвалов;

a - средняя скорость увеличения износа, мм/тыс. км;

b - скорость увеличения износа, мм2/тыс. км;

t - пробег автомобиля, тыс. км.

Параметры а и b могут быть определены следующим образом

,

.

После этого используя координаты любой из известных двух точек можно найти два других параметра

,

.

Подставив полученные значения в приведенные выше уравнения, получим: ,

,

что является выражениями для определения зависимости износа шатунных шеек ДВС и дисперсии износа от пробега.

ЗАДАЧА 6

Дано: Тзад =230 тыс.км., упр=1,5 мм, ,

.

Требуется: рассчитать среднее значения, дисперсии и средние квадратические отклонения износа при нескольких значениях пробега. Затем для тех же значений пробега определить нижнюю и верхнюю границы практически возможных значений износа. Решение:

Расчет среднеквадратических отклонений проводится по формуле

,

где i - номер интервала в таблице 2.

Среднее значение и дисперсия приращения износа за некоторый интервал пробега пропорциональны длине этого интервала и не зависят от достигнутого значения y. Поэтому справедливо считать, что для любого ti значения износа распределены по нормальному закону с плотностью распределения

.

Сужение области определения функции до интервала [0,yпр] практически не сказывается на результатах расчетов.

Верхняя и нижняя границы практически возможных значений износа шеек находятся как

.

Кривые, показывающие верхнюю и нижнюю границы практически возможных значений износа, определяются выражениями

,

.

По данным формулам получаем значения, отображенные в таблице 2.

Таблица 2. Результаты расчета средних значений, дисперсии и средних квадратичных отклонений износа шеек коленчатых валов.

Величина

Пробег, тыс.км

0

50

100

150

200

250

300

350

1

,мм

0,025

0,09

0,154

0,219

0,283

0,348

0,412

0,477

2

D(y(t)),мм2

0,085

0,157

0,23

0,302

0,375

0,447

0,52

0,592

3

,мм

0,291

0,396

0,479

0,55

0,612

0,669

0,721

0,77

4

,мм

0,873

1,189

1,438

1,649

1,836

2,006

2,163

2,309

ВЫВОД

В данной работе были проведены расчеты критериев работоспособности некоторых узлов двигателя: электронного блока управления, форсунок, коленчатого вала. В результате выполнения работы были получены важные теоретические знания в области технической диагностики на примере диагностики дизельного двигателя, а также практические навыки использования статистических формул и построения статистических диаграмм.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.Биргер И.А. Техническая диагностика. М.: Машиностроение, 2008.

2. Бирюков А.Е. Техническая диагностика. Термины и определения. М.: 2010.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Условия работы, нагрузки коленчатых валов, природа усталостных разрушений. Виды повреждений и причины отказа, дефекты коленчатых валов судовых дизелей. Технологические методы восстановления и повышения износа. Определение просадки и упругого прогиба вала.

    дипломная работа [3,2 M], добавлен 27.07.2015

  • Служебное назначение и требование к точности коленчатых валов. Материал и способы получения заготовок для коленчатых валов. Механическая обработка коленчатых валов. Токарная обработка коренных шатунных шеек. Обработка внутренних плоскостей и смазочных кан

    реферат [16,5 K], добавлен 07.11.2004

  • Построение эмпирической вероятности безотказной работы. Определение параметров распределения итерационным методом. Рассмотрение количественных характеристик каждого фактора в отдельности. Определение средней наработки до первого отказа устройства.

    отчет по практике [500,8 K], добавлен 13.12.2017

  • Понятие отказа. Причины и последствия возникновения отказов. Показатели безотказности для невосстанавливаемых объектов. Статистическая оценка для средней наработки до отказа. Графическая интерпретация вероятности безотказной работы и вероятности отказа.

    реферат [278,4 K], добавлен 06.02.2012

  • Виды износа коленчатого вала, анализ вариантов восстановления. Использование процесса напыления. Обработка упрочненных поверхностей. Расчет годовой трудоемкости участка, затрат на заработную плату. Безопасность труда при проведении наплавочных работ.

    дипломная работа [3,4 M], добавлен 20.10.2014

  • Описание возможных дефектов работы коленчатого вала. Особенности наиболее рациональных способов восстановления дефектов. Разработка схемы и методики технологического процесса восстановления детали. Определение норм времени на выполнение операции.

    контрольная работа [144,7 K], добавлен 23.01.2014

  • Обоснование размера производственной партии. Выбор способа восстановления дефектов коленчатого вала автомобиля ЗИЛ-131. Схемы технологических процессов. Определение припусков на обработку, годовой трудоёмкости. Оборудование и приспособления участка.

    курсовая работа [35,2 K], добавлен 25.09.2013

  • Структурная схема надежности технической системы. График изменения вероятности безотказной работы системы от времени наработки до уровня 0,1-0,2. 2. Определение Y-процентной наработки технической системы.

    практическая работа [218,7 K], добавлен 05.05.2009

  • Анализ изменения вероятности безотказной работы системы от времени наработки. Понятие процентной наработки технической системы, особенности обеспечения ее увеличения за счет повышения надежности элементов и структурного резервирования элементов системы.

    контрольная работа [558,6 K], добавлен 16.04.2010

  • Определение механических свойств материалов электродвигателя, расчет параметров передачи. Конструирование валов редуктора: расчет диаметров валов, шпоночных соединений и чертежа вала редуктора. Расчет быстроходного вала и подбор подшипников качения.

    контрольная работа [315,2 K], добавлен 09.08.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.