Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 Состояние вопроса и задачи исследования 10
1.1 Анализ факторов интенсивного старения элементов автомо бильной газовой аппаратуры 10
1.1.1 Надёжность конструкции и качество резинотехнических составляющих ГА 10
1.1.2 Особенности процессов переоборудования, ТО и ТР ГБА 12
1.1.3 Качество ГСН как фактор обеспечения работоспособности ГА
1.2 Обзор диагностических и структурных параметров редуктора -испарителя 26
1.3 Общая методика исследования 33
1.4 Задачи исследования 35
ГЛАВА 2 Теоретические исследования процессов старения и восстановления редуктора-испарителя 36
2.2 Теоретическое обоснование методики прогнозирования работо
способности редуктора-испарителя 36
2.2.1 Обоснование метода моделирования процессов старения и восстановления 36
2.2.2 Кинематический анализ мембранно-рычажной системы первой ступени редуктора-испарителя 39
2.2.3 Формирование математической модели процессов старения и восстановления редуктора-испарителя 44
2.3 Выводы по главе 51
ГЛАВА 3 Методика экспериментального исследования процессов старения редуктора-испарителя 52
3.1 Постановка задачи 52
3.2 Частные методики экспериментального исследования 52
3.2.1 Методика установления взаимосвязи диагностического и структурных параметров редуктора-испарителя
3.2.2 Частная методика определения уровней варьирования фактора Хі 57
3.2.3 Частная методика определения уровней варьирования фактора Х2 58
3.2.4 Частная методика исследования эффекта взаимодействия факторов X] и Х2 59
3.2.5 Частная методика экспериментального установления закономерностей изменения диагностического параметра в эксплуатации 60
3.3 Методика оценки точности и достоверности результатов диагностирования 62
3.4 Методика статистической обработки экспериментальных данных 67
3.5 Методика определения оптимальной периодичности
диагностирования 70
ГЛАВА 4 Результаты экспериментального исследования процессов старения редуктора-испарителя 72
4.1 Результаты эксперимента по определению уровней варьирования фактора Xi 72
4.2 Результаты эксперимента по определению уровней варьирования фактора Х2 73
4.3 Результаты эксперимента по исследованию эффекта взаимодействия факторов Xj и Х2 74
4.4 Разработка регрессионной модели прогнозирования работоспособности резинотехнических составляющих редуктора-испарителя 77
4.5 Уточнение предельных значений диагностического параметра, оценка достоверности и точности результатов диагностирования 82
4.5.1 Уточнение предельного значения диагностического параметра для мембран 82
4.5.2 Уточнение предельного значения диагностического параметра для клапана второй ступени 84
4.6 Разработка математических моделей потенциала работоспособности мембран и клапана второй ступени редуктора-испарителя
4.6.1 Разработка математической модели потенциала работоспособности клапана второй ступени редуктора-испарителя 87
4.6.2 Разработка математической модели потенциала работоспособности мембран редуктора-испарителя 93
4.7 Выводы по главе 101
ГЛАВА 5 Практические рекомендации по корректированию режимов то и р гба на основе разработанной методики 102
5.1 Разработка алгоритма прогнозирования работоспособности резинотехнических составляющих редуктора-испарителя 102
5.2 Установление оптимальной периодичности диагностирования редуктора-испарителя 103
5.3 Схема и алгоритм принятия решения по результатам диагностирования редуктора-испарителя 105
5.4 Технико-экономическое обоснование корректирования режимов ТО И Р редуктора-испарителя согласно предлагаемой методики 108
5.5 Выводы по главе 111
Заключение 112
Список использованных источников
- Особенности процессов переоборудования, ТО и ТР ГБА
- Кинематический анализ мембранно-рычажной системы первой ступени редуктора-испарителя
- Методика установления взаимосвязи диагностического и структурных параметров редуктора-испарителя
- Разработка регрессионной модели прогнозирования работоспособности резинотехнических составляющих редуктора-испарителя
Введение к работе
Актуальность темы. Использование сжиженного нефтяного газа в качестве моторного топлива является эффективным способом сокращения затрат на эксплуатацию автомобиля, улучшения его экологических, а при определённых условиях -тягово-динамических качеств. Однако эксплуатация газобаллонных автомобилей (ГБА) характеризуется худшими показателями безотказности по сравнению с их бензиновыми аналогами вследствие отказов и неисправностей элементов газовой аппаратуры (ГА). Анализ специфики эксплуатации ГБА показывает недостатки системы поддержания их в работоспособном состоянии, связанные с несовершенством диагностического обеспечения ГА, в частности, с отсутствием алгоритмов и методик прогнозирования работоспособности её ответственных быстроизнашивающихся элементов. К таким элементам относятся резинотехнические детали, скорость процессов старения которых обусловлена действием: фактора качества топлива (несоответствие компонентного состава топлива требованиям ГОСТ 52087-2003), фактора надёжности ГА (отличия наработок на отказ у различных конструкций при одних и тех же условиях эксплуатации), фактора качества резинотехнических составляющих ГА (несоответствие материала техническим условиям), специфических факторов эксплуатации ГБА (нарушение правил эксплуатации, ошибки при монтаже, техническом обслуживании и ремонте (ТО и Р) ГА). При сочетаниях данных факторов процессы старения резинотехнических составляющих интенсифицируются, что выражается в резком ухудшении технико-эксплуатационных и экономических показателей ГБА, снижении их пожарной безопасности. Интенсивное старение резинотехнических составляющих ГА приводит к внезапным отказам в эксплуатации, предупреждать которые можно на основе знания закономерностей процессов старения данных деталей. Обеспечение работоспособности наиболее ответственного из элементов ГА - редуктора-испарителя - осуществляется методом групповой замены его резинотехнических составляющих. При этом периодичность предупредительной замены строго определена, что на фоне действия факторов интенсивного старения приводит к увеличению эксплуатационных затрат вследствие недоиспользования ресурса и устранения последствий внезапных отказов в эксплуатации. Диагностическое обеспечение редуктора-испарителя не позволяет использовать результаты диагностирования в целях прогнозирования его наработки на отказ. Таким образом, исследования, направленные на сокращение эксплуатационных затрат за счёт улучшения безотказности ГБА актуальны и своевременны.
Цель исследования - сокращение затрат на эксплуатацию ГБА на основе прогнозирования работоспособности редуктора-испарителя.
Для достижения цели исследования поставлены и решены следующие задачи:
анализ факторов и механизмов старения резинотехнических составляющих редуктора-испарителя в эксплуатации;
разработка методики прогнозирования работоспособности резинотехнических составляющих редуктора-испарителя, основанной на математической модели и алгоритмах прогнозирования;
разработка рекомендаций по корректированию режимов ТО и Р редуктора-испарителя с оценкой экономического эффекта от их использования.
Объект исследования - процесс эксплуатации редуктора-испарителя ГА.
Предмет исследования - закономерности процессов старения и восстановления резинотехнических составляющих редуктора-испарителя.
Методы исследования - методы математического моделирования, системного и математического анализа, экспертного опроса, планирования эксперимента, методы статистической обработки экспериментальных данных.
Научная новизна работы состоит в разработке следующих научных положений:
математическая модель прогнозирования работоспособности редуктора-испарителя, позволяющая прогнозировать его наработку на отказ;
алгоритм прогнозирования работоспособности резинотехнических составляющих редуктора-испарителя, устанавливающий последовательность определения прогнозной наработки узла на отказ на этапе его сборки;
алгоритм принятия решения по результатам диагностирования редуктора-испарителя, позволяющий корректировать режимы ТО и Р узла на основании результатов прогнозирования его наработки на отказ.
Практическая значимость работы заключается в повышении эффективности эксплуатации ГБА за счёт:
прогнозирования работоспособности редуктора-испарителя в эксплуатации, что позволяет сократить длительность простоев на ТО и Р, а также количество заявочных ремонтов по причине внезапных отказов;
корректирования режимов ТО и Р с целью улучшения показателей безотказности редуктора-испарителя и сокращения затрат на поддержание работоспособности ГБА.
Реализация результатов работы. Рекомендации по корректированию режимов ТО и Р редуктора-испарителя, разработанные на основе методики прогнозирования работоспособности резинотехнических составляющих редуктора-испарителя, используются в производственных процессах ЗАО "Автоколонна 1825" и ООО "Оренбурггазавто", а также в учебном процессе ГОУ ВПО "Оренбургский государственный университет".
Основные положения, выносимые на защиту:
математическая модель прогнозирования работоспособности редуктора-испарителя, позволяющая прогнозировать наработку узла на отказ;
алгоритм прогнозирования работоспособности резинотехнических составляющих редуктора-испарителя, позволяющий прогнозировать наработку узла на отказ на этапе его сборки;
алгоритм принятия решения по результатам диагностирования редуктора-испарителя, устанавливающий принципы корректирования режимов ТО и Р узла на основании результатов прогнозирования его наработки на отказ.
рекомендации по корректированию режимов ТО и Р редуктора-испарителя, разработанные на основе методики прогнозирования работоспособности резинотехнических составляющих редуктора-испарителя.
Апробация работы. Доклады по материалам диссертационного исследования обсуждались и получили одобрение на 9-ой российской научно-практической конференции "Прогрессивные технологии в транспортных системах" (Оренбург, 2009 г.), международной научно-практической конференции "Экология. Риск. Безопасность" (Курган, 2010 г.), 5-ой международной научно-практической конференции "Автотранспорт: от экологической политики до повседневной практики" (Санкт-Петербург, 2010 г.), международной научной конференции "Наука
и образование: фундаментальные основы, технологии, инновации" (Оренбург, 2010 г.), областной выставке научно-технического творчества молодёжи "НТТМ -2010" (Оренбург, 2010 г.), 5-ой специализированной выставке "ПРОМЭНЕРГОСТ-РОИМАШ - 2010" (Оренбург, 2010 г.). Работа признана лауреатом премии губернатора Оренбургской области в сфере науки и техники за 2010 г.
Публикации. Результаты исследований отражены в 14 печатных работах, в том числе 3 публикациях в изданиях из Перечня ВАК и 3 патентах РФ.
Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы из 113 наименований, 10 приложений. Объём работы составляет 145 страниц основного текста, 19 таблиц и 29 иллюстраций.
Особенности процессов переоборудования, ТО и ТР ГБА
Доля отказов редуктора-испарителя в общем количестве отказов и неисправностей автомобильной газовой аппаратуры (ГА) составляет по данным литературных источников и практического опыта эксплуатации ГБА - 65% [93].
Современные статистические данные по эксплуатации ГБА показывают низкую наработку на отказ редуктора-испарителя относительно прочих элементов ГА (рисунок 1.11).
Большинство заводов-изготовителей гарантируют наработку на отказ редуктора-испарителя 15-20 тыс. км пробега [46]. В реальности этот показатель безотказности не превышает и 10 тыс. км. Одной из основных причин является низкая приспособленность редуктора-испарителя к условиям эксплуатации на ГСН с отклонениями компонентного состава от требований стандарта. В общем же, столь высокая доля отказов редуктора-испарителя является следствием комплексного воздействия факторов, указанных выше. Результаты такого воздействия позволяют считать редуктор-испаритель основным элементом, лимитирующим наработку на отказ ГА и ГБА в целом. Выделим факторы, определяющие редуктор-испаритель, как основной элемент, лимитирующий наработку ГА на отказ: - низкая приспособленность к качеству топлива; - высокая стоимость редуктора-испарителя и работ по его ремонту; - сложность конструкции; - тесная взаимосвязь выходных параметров редуктора-испарителя с технико-эксплуатационными показателями автомобиля; - потребность в сложном диагностическом оборудовании и высокой квалификации обслуживающего персонала. Из практики эксплуатации известно, что наработка на отказ элементов редуктора-испарителя различна. Если распределить детали узла в порядке возрастания их наработки на отказ, то можно получить следующую картину (рисунок 1.12):
Средняя наработка на отказ деталей редуктора-испарителя в условиях влияния факторов интенсивного старения [69]. Из графика видно, что минимальной наработкой на отказ обладают мембраны и клапаны. Отказ этих резинотехнических составляющих связан с потерей свойств эластичности материала мембран и набуханием уплотнителей клапанов, что ведёт к уменьшению величины хода клапанов, являющейся структурным параметром редуктора-испарителя.
Для решения обозначенной проблемы методами прогнозирования работоспособности рассмотрим диагностические и структурные параметры редуктора-испарителя. Для того, чтобы из множества существующих контрольных и диагностических параметров редуктора-испарителя выбрать оптимальные, проведём анализ статистических данных по отказам элементов редуктора-испарителя с учётом особенностей и условий их работы.
Среди общего количества отказов ГА удельный вес отказов и неисправностей первой ступени составляет 37%, среди них 20-25% отказов приходится на мембрану первой ступени [22].
В связи с данными статистики, проведём сравнительный анализ особенностей функционирования мембранно-рычажных систем редуктора-испарителя, поскольку они находятся в более жёстких условиях эксплуатации в сравнении с корпусными деталями.
Клапан и мембрана первой ступени в процессе редукции давления воспринимают нагрузку до 16 раз превышающую давление в полости второй ступени. Кроме того, в полости первой ступени, вследствие процесса редуцирования давления, происходит неизбежный процесс испарения части жидкого топлива. Испарение жидкой фазы топлива характеризуется значительным отбором теплоты от элементов первой ступени, низкими значениями и резкими перепадами температур, определяющими характеристику работы мембран и общую характеристику работы редуктора-испарителя [20]. Безусловно, на этапе проектирования редуктора-испарителя закладывается определённая степень износостойкости резиновых деталей в соответствии с условиями их работы. Однако, на фоне повышенного содержания агрессивных примесей в ГСН эффект изме 29 нения эластичных свойств материала» клапана и мембраны обеих ступеней усиливается в несколько раз.
Безотказность редуктора-испарителя в процессе эксплуатации автомобиля рассматривается! с позиции функциональной, и элементной надёжностных схем. При этом к первой относятся отказы, которые устраняются с помощью регулировок, ко второй — отказы, влекущие за собой необходимость замены или восстановления элементов конструкции. Опыт эксплуатации ГБА свидетельствует, что работоспособность функциональной схемы редуктора-испарителя лимитируют регулировки 2-й ступени. Рассмотрим в качестве примера технических требований, предъявляемых к редуктору-испарителю, диагностические параметры, контролируемые при оценке технического состояния редуктора-испарителя РЗАА 14.4404010 в сборе и разобранном виде (таблица 1.5): отказ функциональной надежности схемы принят выход регулируемого параметра давления за допустимый предел, а также негерметичность редуктора-испарителя. Многие из параметров таблицы 1.5 не дают комплексной оценки технического состояния редуктора-испарителя и не могут использоваться в качестве универсальных [24, 25, 27], а измерение величины некоторых из них требует разборки, демонтажа с автомобиля и использования сложного дорогостоящего оборудования. Отклонение лишь одного параметра от значений, рекомендованных заводом-изготовителем, снижает эффективность эксплуатации автомобиля на ГСН. Причём современная система поддержания работоспособности ГБА предусматривает групповую замену всех резинотехнических составляющих редуктора-испарителя независимо от наименования отказавшей детали [44].
В связи с этим необходимо выбрать диагностический параметр, независимый от конструктивных особенностей, который давал бы комплексную оценку технического состояния редуктора-испарителя. Также необходимо установить взаимосвязь диагностического параметра со структурными.
Рассмотрим связь диагностических и структурных параметров редуктора-испарителя. На рисунке 1.13 приведена диаграмма источника [35], ранжирования структурных параметров первой ступени редуктора-испарителя по степени их влияния на величину давления в ней:
Кинематический анализ мембранно-рычажной системы первой ступени редуктора-испарителя
На основании (2.12) можно сделать вывод о наличии связи технического состояния элементов редуктора-испарителя с давлением на выходе первой ступени. Однако, использовать величину давления на выходе первой ступени в качестве универсального диагностического параметра возможно только в случае конструктивного обеспечения доступа к полости первой ступени, что в большинстве конструкций редукторов-испарителей не предусмотрено. Поэтому для формирования универсальной математической модели старения и восстановления редуктора-испарителя проведём аналогичный кинематический анализ для второй ступени.
Работоспособность второй ступени и редуктора-испарителя в целом оценивается давлением на её выходе и обуславливается процессами старения резинотехнических составляющих, т.е. потерей свойств эластичности материала мембраны и клапана. При этом потеря свойств эластичности резинотехнических составляющих первой ступени также определяет работоспособность всего узла. Рассмотрим кинематику второй ступени и конкретизируем связь изменения структурных параметров обеих ступеней с величиной давления во второй ступени [35].
На рис. 2.2 представлена типовая схема второй ступени. Рисунок 2.2 — Типовая кинематическая схема второй ступени редуктора-испарителя. Конструктивно вторая ступень, так же как и первая, выполнена в виде плоского регулирующего клапана 1, установленного над седлом 2 со стороны регулируемого (выходного) давления РР2. Клапан имеет механическую связь с мембраной 3 через рычаг 4 с передаточным отношением, равным отношению плеч рычага 4. Мембрана 3 отделяет полость регулируемого давления Р2 от окружающей среды с давлением Р0. В отличие от первой ступени, пружина 5 установлена на клапан 1 со стороны регулируемого давления и поджата крышкой 6.
Принцип работы второй ступени следующий. Газ под давлением Рвх поступает через проходное сечение между клапаном 1 и седлом 2, заполняя полость регулируемого давления Рг. Пока расход газа на выходе регулятора равен поступлению газа через регулирующий клапан 1, регулятор находится в уравновешенном состоянии, то есть сумма сил (открывающих и закрывающих), воздействующих на регулирующий клапан 1, равна нулю.
Метод расчёта выходного давления второй ступени редуктора аналогичен определению величины давления в первой. Для установления связи выходного давления с конструктивными параметрами рассмотрим условие равновесия сил, действующих на клапан второй ступени [35]: (pBXi -P2)-Sra2 -ккл2 +(Ро -P2) SM2 -ам2 -i3 -h . -спр -i4 --cm2-hwl2.-i3=m(d2hKfl2/dt2) где PDXi - давление газа на клапан второй ступени со стороны первой ступени, Нм; Р2 — давление на выходе второй ступени редуктора-испарителя (регулируемое), Па; SIOI.2 - рабочая поверхность клапана второй ступени, м ; Ккл.2 — коэффициент активности клапана второй ступени, зависящий от его формы; Po — величина атмосферного давления (давление окружающей среды); SM2 — площадь эластичной части мембраны второй ступени редуктора-испарителя, м2; аМ2 — коэффициент активности мембраны второй ступени; спр — жёсткость пружины, Нм; пкл.2 величина хода клапана второй ступени; із= d / с - передаточное отношение рычажной системы второй ступени редуктора-испарителя относительно точки приложения сил, действующих на мембрану; І4= е / d — передаточное отношение рычажной системы второй ступени редуктора-испарителя относительно точки приложения усилия пружины Fnp; cm 2—жёсткость мембраны второй ступени, Н/м. Первая составляющая выражения (2.13) представляет собой усилие от давлении газа Рвх.і со стороны первой ступени редуктора на неуравновешенную часть клапана 1 второй ступени. Вторая составляющая силового баланса представляет собой усилие, воспринимаемое и передаваемое упругой частью мембраны второй ступени редуктора-испарителя в её жёсткий центр. Это усилие возникает от разности- давлений между атмосферной полостью и регулируемым давлением. Третья часть выражения (2.13) представляет собой усилие пружины Fnp, действующей в сторону закрытия клапана второй ступени. Сила, действующая в сторону закрытия клапана второй ступени, вследствие жёсткости мембраны представлена выражением ст h , i3
На основании (2.15), положений существующей нормативно-технической документации и анализа кинематических схем редуктора-испарителя уточним номенклатуру структурных и диагностических параметров, взаимосвязь которых отражает процессы старения резинотехнических составляющих редуктора-испарителя. Анализ кинематических схем ступеней редуктора-испарителя показывает, что стабильность величины давления во второй ступени Р2 при любых значениях расхода газа зависит, прежде всего, от технического состояния мембранно-рычажных систем ступеней редуктора-испарителя, которое принято оценивать изменением величины хода клапанов в эксплуатации, в связи с чем представим выражение (2.15) в виде функционала:
Методика установления взаимосвязи диагностического и структурных параметров редуктора-испарителя
1) Вывод сети низкого - давления стенда Рн с помощью рукава и переходника соединить с входным штуцером редуктора. Соединить микроманометр ММН-2400(5)-1,0 со сливным отверстием корпуса чувствительной мембраны с помощью рукава и технологического штуцера. 2) Соединить патрубок выхода газа и штуцер крышки корпуса чувствительной мембраны с вакуумной установкой. 3) Открыть клапан сети низкого.давления стенда К 278 А. 4) Редуктором стенда подать ко входному штуцеру редуктора-испарителя сжатый воздух давлением Р = (1,6 + 0,1)106 Па). 5) Подать постоянный ток, напряжением 12 В на клеммы катушки пускового клапана редуктора-испарителя. Запустить вакуумную установку. Измерить микроманометром ММН-2400(5)-1,0 значение давления во 2-ой ступени. 6) Отключить вакуумную установку. 7) Выключить источник постоянного тока стенда К 278 А. 8) Закрыть клапан сети низкого давления стенда К 278 А. 9) Отсоединить рукава, соединяющие редуктор-испаритель со? стендом и вакуумной установкой. 10) Отвернув восемь гаек передней и задней крышки, а также снять мембрану чувствительности и мембрану второй ступени редуктора-испарителя. 11) За счёт ввинчивания ограничительного винта и (или) смены стержней различной длины варьировать уровни факторов и их сочетания согласно таблицам 3.1 и 3.2. 12) Повторять п.п. 1—12 согласно общему числу опытов в эксперименте.
Эксперимент по исследованию процессов старения резинотехнических составляющих редуктора-испарителя в эксплуатации можно провести согласно стандартной методике диагностирования редуктора-испарителя, предполагающей измерение величины давления во второй ступени в режиме работы двигателя на холостом ходу и на повышенной частоте вращения коленчатого вала, обеспечивающей функционирование элементов второй ступени - клапана и мембраны.
Целью эксперимента является установление теоретических зависимостей диагностического параметра редуктора-испарителя от наработки в километрах пробега. Эксперимент проводится на базе предприятия ЗАО «Автоколонна 1825» среди группы автобусов ПАЗ 3205 в количестве 69 шт., эксплуатируемых в качестве маршрутных транспортных средств в условиях г. Оренбурга. Количество исследуемых автобусов принималось в соответствии с общепринятыми методами определения репрезентативного объёма выборки [71, 72,76]. Автобусы оснащены газовой аппаратурой марки РЗАА, в составе которой имеется редуктор-испаритель РЗАА модели 14.4404010. Порядок измерения давления во второй ступени редуктора-испарителя следующий: 1) Перед проведением диагностических работ по редуктору-испарителю убедиться в исправности системы зажигания двигателя и отсутствии засорённости фильтрующих элементов электромагнитного газового клапана, штуцера подвода газа редуктора-испарителя и воздушного фильтра двигателя. 2) При выключенном зажигании выкрутить сливную пробку из корпуса чувствительности редуктора-испарителя и слить конденсат. 3) Вместо пробки ввернуть в отверстие переходник и соединить его с микроманометром ММН-2400(5)-1,0 посредством рукава. 4) Запустить» и прогреть двигатель до рабочей температуры. Измерить величину давления во второй ступени редуктора-испарителя в режиме работы двигателя на холостом ходу при минимальной частоте вращения коленчатого вала (птіп=600±25мин"1). Зафиксировать показания прибора и наработку узла. Провести 5 повторных измерений. 5) Запустить двигатель. Измерить величину давления во второй ступени редуктора-испарителя в режиме работы двигателя на холостом ходу при повышенной частоте вращения» коленчатого вала (nj,OB=2000±100 мин" У Зафиксировать показания прибора и- наработку узла. Провести 5 повторных измерений. 6) Метрологический инструмент должен" обеспечивать точность измеряемой величины не менее 3% [73, 74]. 7) Методика обработки статистической информации представлена в п. 3.3. Измерения для каждого автомобиля проводить при условии наполненности газового баллона топливом в жидкой фазе на 80%. Техническое состояние двигателя должно соответствовать требованиям нормативно-технической документации [1].
Разработка регрессионной модели прогнозирования работоспособности резинотехнических составляющих редуктора-испарителя
Определение предельного значения диагностического параметра для мембран производилось в условиях ЗАО "Автоколонна 1825" г. Оренбурга у группы автобусов ПАЗ 3205 общим количеством 69. Результаты обработки экспериментальных данных, полученных в режиме работы двигателя на холостом ходу повышенной частоты вращения коленчатого вала ппов =2000 ±100 мин"1, представлены в приложении 3. Распределение экспериментальных данных согласуется с нормальным законом распределения с вероятностью =0,6 0,3. Параметры распределения: среднее значение (оценка математического ожидания) АР =0,053 Па; дисперсия D=22,3 (Па) . В связи с этим нижняя граница диапазона рассеивания предельного значения диагностического параметра будет равна: АР; = 0,053 ± 1,5 2 3 = 0,053 ± 7,08 Па. Верхняя граница диапазона рассеивания предельного значения диагностического параметра равна: др; = 0,053 ± 2д/223 = 0,053 ± 9,44 Па.
Измерение величины давления во второй ступени редуктора-испарителя производилось при помощи микроманометра многодиапазонного с наклонной трубкой ММН-2400(5)-1,0. Абсолютная погрешность измерения микроманометра составляет 0,5 Па. Абсолютные погрешности каждой серии измерения определены по, формуле (3.6). Среднеквадратичная погрешность результата v серии измерений составляет а=0,18 Па. С учетом количества произведенных измерений п=6 и заданной надежности измерений а=0,95 определено значение коэффициента Стьюдента ta(n)=2,57. В итоге среднее арифметическое значение погрешности измерения составило 0,46 Па.
Так как абсолютная погрешность измерений соизмерима с погрешностью измерительного прибора, в качестве границ доверительного интервала принимается величина, определяемая по формуле [42]: ДР.. = 11 (п)-аг +(V) -52 К .(»i (4-17) V J J где S — величина погрешности прибора. АРаб = 2,572-0,462 + 0,52 =1,22 Па. Среднеквадратичная погрешность измерения диагностического параметра: АР . 1,22 = afc = _j = 0 4g Па t« 2,57 Так как плотность распределения на интервале от предельного до допустимого значения изменяется незначительно, то приближённо достоверность диагностирования можно определить по формуле [94]: Д = \- р=[ЛЛп)+/(Лд)]. (4.18) 2-0 48 г і Д = 1-4= == [0,105 + 0,1001=0,92. -x/2-3,14L Точность диагностирования: h = -== = l,02%. V2-0,48
Определение предельного значения диагностического параметра для клапана второй ступени производилось в условиях ЗАО "Автоколонна 1825" г. Оренбурга у группы автобусов ПАЗ 3205 общим количеством 60. Результаты обработки экспериментальных данных, полученных в режиме работы двигателя на холостом ходу минимальной частоты вращения коленчатого вала пмин. _ gQQ + 25 мин"1, представлены в приложении Е. Распределение экспериментальных данных согласуется с нормальным законом распределения с вероятностью 0,5 0,3. Параметры распределения: среднее значение (оценка математического ожидания) АР =0,625 Па; дисперсия D=25,52 (Па)2. В связи с этим нижняя граница диапазона рассеивания предельного значения диагностического параметра при его двустороннем ограничении будет равна: АР ; = 0,625 ± 1,5- 25,52 = 0,625 ± 7,578 Па. Верхняя граница диапазона рассеивания предельного значения диагностического параметра равна: АР пр = 0,625 + 2 25,52 = 0,625 ± 1 ОД Па. Измерение величины давления во второй ступени редуктора-испарителя производилось при помощи микроманометра многодиапазонного с наклонной трубкой ММН-2400(5)-1,0. Абсолютная погрешность измерения микроманометра составляет 0,5 Па. Абсолютные погрешности каждой серии измерения определены по формуле (3.2). Среднеквадратичная погрешность результата серии измерений составляет о=0,2 Па. С учетом количества произведенных измерений п=6 и заданной надежности измерений а=0,95 определено значение коэффициента Стьюдента ta(n)=2,57. В итоге среднее арифметическое значение погрешности измерения составило 0,51 Па. Так как абсолютная погрешность измерений соизмерима с погрешностью измерительного прибора, в качестве границ доверительного интервала принимается величина, определяемая по формуле [43]:
