Диагностика и техническое обслуживание автотранспортных средств

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

по дисциплине:

«Диагностика и техническое обслуживание автотранспортных средств»

 

Вариант № 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тюмень 2014

 

 

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

 

               Стр.

 

Оглавление   …………………………………………………………………………2

Аннотация……………………………………………………………………………3

Задание на выполнение курсовой работы…………………………………….….. 4

Перечень сокращений и условных обозначений…………………………….……5

Введение…………………………………………………………………………..….6

Глава 1.РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ ГЕНЕРАТОРА………………………………………………………………………7

Глава 2.ГЕНЕРАТОРЫ…………………..…………….........................................22

Заключение………………………………………………….……………….……...35

Список использованной литературы…………………….…………………….......36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

АННОТАЦИЯ

 

Для любого случайно выбранного изделия невозможно заранее определить, будет ли оно надежно. Из двух двигателей одной марки в одном могут вскоре возникнуть отказы,  а второй будет исправным длительное время.

Отказ – событие случайное. Поэтому для расчета показателей надежности используют методы теории вероятностей и математической статистики. Одним из условных понятий, используемых при расчетах показателей надежности, является ²наработка².

Наработкой называется продолжительность или объем работы изделия. Для двигателей наработку обычно измеряют в километрах пробега автомобиля или в часах (мото/часах). В технической и учебной литературе можно встретить такие выражения: суточная наработка, наработка до первого отказа, наработка между отказами и т.д. 
ЗАДАНИЕ НА ВЫПОЛНЕНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

 

7 вариант                                        Генератор.

 

Наработка до первого отказа:                     Наработка до второго отказа:

 

215,3	185,7	163,2	145,2	232,4
223,3	88,4	173	165,2	120,4
110,2	225,6	160,1	175	225,1
185,6	129,7	144,1	112,6	254,7
115,2	102,4	110,1	200,2	114,6
96,5	88,4	120,1	203,5	152,4
54,1	78,2	100,4	215,1	145,2
122	94,3	125,7	112,3	165,4
99,6	201	226,6	186,3	152,3
88,7	77,4	178,6	185,7	152,9

25,6	74,1	37,0	63,2	93,7
36,7	63,2	62,0	72,2	81,6
14,8	73,2	39,9	28,9	91,8
25,9	91,8	61,8	24,8	73,4
38,5	103,6	71,6	17,9	53,0
27,6	52,6	53,9	61,5	52,5
23,6	43,4	63,3	83,6	43,9
14,4	63,6	52,6	52,4	72,5
32,6	72,1	82,2	91,8	121,9
26,9	91,7	101,4	42,5	114,4

 

 

 

 

 

 

ПЕРЕЧЕНЬ сокращений и условных обозначений

 

Обычно применяется следующая буквенная индексация рассматриваемых далее в курсовой работе событий и понятий:

«F» (failure) - вероятность отказа;

«R» (reliability) - вероятность безотказной работы;

«Р» (probability) - вероятность.

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Основными задачами транспорта является своевременное и полное удовлетворение запросов населения и потребностей отраслей народного хозяйства на микро- и макроуровнях, ускорение доставки грузов и пассажиров при минимизации транспортных издержек. Реализация отмеченных задач позволяется повысить качество не только транспортной системы страны, но и несет в себе стимулы к улучшению экономических связей между регионами, развитию всех отраслей хозяйствования, и, в конечном итоге, экономическому росту валового внутреннего продукта.

Среди прочих видов транспорта большой удельный вес в грузообороте и пассажирообороте приходится на автомобильный транспорт, поэтому полное и своевременное использование техники, экономия рабочего времени, снижение порожних пробегов и непроизводительных простоев подвижного состава под погрузкой и разгрузкой, совершенствование технологии перевозочного процесса, механизация погрузо-разгрузочных работ, снижение или полный отказ от использования ручного труда и т.д. позволит повысить эффективность эксплуатации не только автомобильного транспорта, но и отрасли в целом.

Основой целью дисциплины «Диагностика и ТО машин» является изучение основ организации технологии организации и управления грузовыми и пассажирскими перевозками, механизации погрузо-разгрузочных работ, освоению математических методов организации перевозочного процесса, приобретение навыков использования полученных теоретических знаний в решении практических задач. Помимо изучения теоретического курса и его закрепления на практических занятиях, учебная программа дисциплины предусматривает выполнение курсовой работы, которая прорабатывается и выполняется параллельно с изучением и освоением материала. Курсовая работа сводится к раскрытию содержания и решению, сформулированных по разделам и главам, задач в полном соответствии с требованиями к оформлению.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА 1. Расчет показателей надежности генератора

 

 

Для любого случайно выбранного изделия невозможно заранее определить, будет ли оно надежно. Из двух двигателей одной марки в одном могут вскоре возникнуть отказы,  а второй будет исправным длительное время.

Отказ – событие случайное. Поэтому для расчета показателей надежности используют методы теории вероятностей и математической статистики. Одним из условных понятий, используемых при расчетах показателей надежности, является ²наработка².

Наработкой называется продолжительность или объем работы изделия. Для двигателей наработку обычно измеряют в километрах пробега автомобиля или в часах (моточасах). В технической и учебной литературе можно встретить такие выражения: суточная наработка, наработка до первого отказа, наработка между отказами и т.д. Обычно применяется следующая буквенная индексация рассматриваемых далее в курсовой работе событий и понятий:

«F» (failure) - вероятность отказа;

«R» (reliability) - вероятность безотказной работы;

«Р» (probability) - вероятность.

Рассмотрим простейшие методы оценки случайной величины (СВ) примером которой является наработка на отказ. Исходные данные (приложение 1) - результаты наблюдений за изделиями или отчетные данные, которые выявили индивидуальные реализации случайных величин (наработки на отказ). Расчеты производятся в соответствии с примером, приведенным в данных методических указаниях. Результаты ниже изложенной методики расчета сводятся в таблицу 1.

Случайные величины- наработки на отказ (от 1 до 50) располагают в порядке возрастания их абсолютных значений:

 

L1 = Lmin; L2; L3;…;Li;…Ln-1; Ln = Lmax, (1)

 

где L1... Ln - реализации случайной величины  L;

n - число реализаций.

 

L1=54,1; 77,4; 78,2; 88,4; 88,7; 94,3; 96,5; 99,6; 100,4; 102,4; 110,1; 110,2; 112,3; 112,6; 114,6; 115,2; 120,1; 120,4; 122; 125,7; 129,7; 144,1; 145,2; 152,3; 152,4; 152,9; 160,1; 163,2; 165,2; 165,4; 173; 175; 178,6; 185,6; 185,7; 186,3; 200,2; 201; 203,5; 215,1; 215,3; 223,3; 225,1; 225,6; 226,6; 232,4; 254,7.

 

Далее необходимо произвести точечные оценки СВ.

Среднее значение СВ:

 

 (2)

Размах СВ:

 

z = Lmax - Lmin. (3)

z =254,7 - 54,1=200,6

 

Дисперсия:

 

 (4)

 

 

Среднеквадратическое отклонение s :

 

. (5)

 

 

Коэффициент вариации v:

 

 (6)

 

В ТЭА различают случайные величины с малой вариацией (v ≤ 0,1), со средней вариацией (0,1 ≤ v ≤ 0,33) и с большой вариацией (v  > 0,33).

Точечные оценки позволяют нам предварительно судить о качестве изделий и технологических процессов. Чем ниже средний ресурс и выше вариация (s, v, z), тем ниже качество конструкции и изготовления (или ремонта) изделия. Чем выше коэффициент вариации показателей технологических процессов ТЭА (трудоемкость, простои в ТО или ремонте, загрузка постов и исполнителей и др.), тем менее совершенны применяемые организация и технология ТО и ремонта.

Вероятностные оценки СВ. При выполнении курсового проекта для составления сводной таблицы  разбиваем размах СВ на несколько (не менее 8 и не более 11) равных по длине ∆L интервалов (см. табл.1). Далее  производим группировку, т.е. определяем число случайных величин, попавших в первый (п1), второй (п2) и остальные интервалы. Это число называется частотой. Разделив частоту в каждом интервале на общее число случайных величин (п1 + п2 + ... + пп = п), определяют частость. Наглядное представление о величине частости дает графическое изображение гистограммы и полигонов  распределения (рис.1).

Рис. 1. Графическое изображение случайной

величины (1-гистограмма, 2-полигон распределения).

 

 

Данное графическое изображение строится по данным о наработке и величине частости, которая рассчитывается по формуле:

 

wi = пi / п.  (7)

w1 =2/50=0,04

w2=13/50=0,26

w3=7/50=0,14

w4 =7/50=0,14

w5=10/50=0,2

w6=3/50=0,06

w7=7/50=0,14

w8=1/50=0,02

Частость является эмпирической (опытной) оценкой вероятности Р, т.е. при увеличении числа наблюдений частость приближается к вероятности: wi → pi.

Полученные при группировке СВ результаты сводятся в таблицу (см. табл.1), данные которой имеют не только теоретическое, но и практическое значение. Например, по результатам наблюдений можно предположить, что у аналогичных изделий в тех же условиях эксплуатации и в интервале наработки 54-78 тыс. км может отказать около 4% изделий (wi ≈ pi = 0,04), в интервале 78-113 тыс. км - 26%, интервале 113-138 тыс. км - 14% и т.д. Следовательно, имея систематизированные данные по отказам, можно прогнозировать и планировать число воздействий (программу работ), потребности в рабочей силе, площадях, материалах и запасных частях.

Вероятность случайного события. В общем виде это отношение числа случаев, благоприятствующих данному событию, к общему числу случаев.

Вероятность отказа рассматривается не вообще, а за определенную наработку L:

 

F(L) = P{Li<L} =m(L)/n, (8)

 

где  m(L) – число отказов к моменту наработки L;

п – число наблюдений (участвовавших в испытаниях изделий).

F1(L)=2/50=0,04

F2(L)=15/50=0,3

F3(L)=22/50=0,44

F4(L)=29/50=0,58

F5(L)=39/50=0,78

F6(L)=42/50=0,84

F7(L)=49/50=0,98

F8(L)=50/50=1

 

Вероятность отказа изделия при наработке L равна вероятности событий, при которых наработка до отказа конкретных изделий Li окажется менее L.

Отказ и безотказность являются противоположными событиями, поэтому:

R(L) = P{Li ≥ L} = n-m(L)/n. (9)

 

где n-m(L) - число изделий, не отказавших за L.

R1(L)=48/50=0,96

R2(L)=35/50=0,7

R3(L)=28/50=0,56

R4(L)=21/50=0,42

R5(L)=11/50=0,22

R6(L)=8/50=0,16

R7(L)=1/50=0,02

R8(L)=0/50=0

В примере расчета курсовой работы (см. табл.1) при L – 90,5 тыс. км имеем:

 

F(L) = P{Li<10} = L1+L2/n = m(L)/n =15/50 =0,3.

R(L) = P{Li ≥ 10} = n-m(L)/n = 50 – 15 / 50 =0,7.

Наглядное представление о СВ дает графическое изображение интегральных функции распределения вероятности отказа и вероятности безотказной работы (рис.2).

 

Рис. 2. Графическое изображение случайной величины

(3-интегральная функция  вероятности отказов, 4- безотказной работы).

 

Следующей характеристикой случайной величины является плотность вероятности (например, вероятности отказа) f(L) – это функция, характеризующая вероятность отказа за малую единицу времени при работе узла, агрегата, детали без замены. Если вероятность отказа за наработку F(L) = т(L)/п, то, дифференцируя ее при п = const, получим плотность вероятности отказа:

= (10)

где  dm/dL - элементарная "скорость", с которой в любой момент времени происходит приращение числа отказов при работе детали, агрегата без замены.

 f1(L)=3/2/50=0,03                            

f2(L)=4/2/50=0,04

f3(L)=6/2/50=0,06

f4(L)=17/2/50=0,17

f5(L)=5/2/50=0,05

f6(L)=5/2/50=0,05

f7(L)=9/2/50=0,09

f8(L)=1/2/50=0,01

 

Таблица 1

Определяемая величина	Обозначения и формулы расчета	Номера интервалов наработки до первого отказа								Всего
		1	2	3	4	5	6	7	8	-
Границы интервала наработки (первый отказ),  тыс. км.	∆L	54-78	78-113	113-138	138-163	163-188	188-213	213-238	238-263	-
Значение середины интервала, тыс. км.	Li	66,5	90,5	115,5	140,5	165,5	190,5	215,5	240,5	-
Число отказов в интервале	ni	2	13	7	7	10	3	7	1	50
Число отказов к моменту наработки Li	m(L)	2	15	22	29	39	42	49	50	-
Число работоспособных объектов к моменту наработки xi	n - m(L)	48	35	28	21	11	8	1	0	-
Частость (вероятность)	wi = ni / n	0,04	0,26	0,14	0,14	0,2	0,06	0,14	0,02	1,00
Оценка накопленных вероятностей отказа	F1(L) = m(L)/n	0,04	0,3	0,44	0,58	0,78	0,84	0,98	1	-
Оценка накопленных вероятностей безотказной работы	R1(L) = n-m(L)/n	0,96	0,7	0,56	0,42	0,22	0,16	0,02	0	-
Плотность вероятности отказов	f1(L)= ni /∆L/ n	0,02	0,13	0,07	0,07	0,1	0,03	0,07	0,01	-
Интенсивность  возникновения отказов	l(L)=f1(L)/R1(L)	0,021	0,186	0,125	0,166	0,454	0,187	3,5	-	-