Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка методики проектирования режимов технического обслуживания газобалонных автомобилей, работающих на сжатом природном газе Катаргин, Владимир Николаевич

Разработка методики проектирования режимов технического обслуживания газобалонных автомобилей, работающих на сжатом природном газе
<
Разработка методики проектирования режимов технического обслуживания газобалонных автомобилей, работающих на сжатом природном газе Разработка методики проектирования режимов технического обслуживания газобалонных автомобилей, работающих на сжатом природном газе Разработка методики проектирования режимов технического обслуживания газобалонных автомобилей, работающих на сжатом природном газе Разработка методики проектирования режимов технического обслуживания газобалонных автомобилей, работающих на сжатом природном газе Разработка методики проектирования режимов технического обслуживания газобалонных автомобилей, работающих на сжатом природном газе Разработка методики проектирования режимов технического обслуживания газобалонных автомобилей, работающих на сжатом природном газе Разработка методики проектирования режимов технического обслуживания газобалонных автомобилей, работающих на сжатом природном газе Разработка методики проектирования режимов технического обслуживания газобалонных автомобилей, работающих на сжатом природном газе Разработка методики проектирования режимов технического обслуживания газобалонных автомобилей, работающих на сжатом природном газе Разработка методики проектирования режимов технического обслуживания газобалонных автомобилей, работающих на сжатом природном газе Разработка методики проектирования режимов технического обслуживания газобалонных автомобилей, работающих на сжатом природном газе Разработка методики проектирования режимов технического обслуживания газобалонных автомобилей, работающих на сжатом природном газе
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Катаргин, Владимир Николаевич. Разработка методики проектирования режимов технического обслуживания газобалонных автомобилей, работающих на сжатом природном газе : диссертация ... кандидата технических наук : 05.22.10.- Москва, 1987

Содержание к диссертации

Введение

Глава I. Состояние вопроса, цель и задачи исследования 10

1.1. Перспективы использования газобаллонных автомо билей, работающих на сжатом природном газе (ГБА СПГ) в СССР и за рубежом 10

1.2. Анализ конструкционных и эксплуатационных особенностей газобаллонных автомобилей, работающих на сжатом природном газе 26

1.3. Анализ методов, математических моделей и подходов к проектированию режимов ТО 41

1.4. Выводы по первой главе, цель и задачи исследований 55

Глава 2. Теоретические основы проектирования режимов ТО 59

2.1. Теоретические предпосылки разработки общего подхода к проектированию режимов ТО 59

2.2. Критерии выбора оптимального перечня обслуживания для включения его в вид ТО 65

2.3. Способы анализа сложных систем по их структуре 80

2.3.1. Существующие способы представления совокупности элементов СЛОЕНОЙ системы 80

2.3.2. Формализация структуры газовой системы питания 87

2.4. Методика моделирования случайной величины по оценке плотности ее распределения . 93

2.5. Алгоритм моделирования-эксплуатационной надежности системы без профилактики 100

2.6. Алгоритм моделирования формирования структуры системы ТО и ремонта III

Глава 3. Программное обеспечение методики проектирования режимов ТО 122

3.1. Пакет прикладных программ как форма реализации методики проектирования режимов ТО 122

3.2. Особенности построения пакета прикладных программ 124

3.3. Основные разделы пакета 128

3.3.1. Анализ (моделирование эксплуатационной надежно сти системы без профилактики) 128

3.3.2. Проектирование режимов ТО * 133

3.4. Адекватность имитационной модели эксплуатационной надежности газовой системы питания 138

Глава 4. Эксплуатационные экспериментальные исследования ГБА СПГ 143

4.1. Объекты экспериментальных исследований и их характеристики 145

4.2. Методика проведения эксплуатационного эксперимента и сбора данных по надежности ГСП и затратам 146

4.2.1. Методика учета и корректирования наработок автомобилей на различных видах топлива 154

4.3. Анализ проведенных эксплуатационных испытаний I

4.4. Моделирование формирования структуры системы ТО и ремонта газовой системы питания и анализ полученных результатов 190

Глава 5. Внедрение результатов исследований и их экономическая эффективность 204

5.1. Общая методика внедрения результатов исследования и направления совершенствования технической эксплуатации газобаллонных автомобилей, работающих на сжатом природном газе 204

5.2. Рекомендаций по совершенствованию режимов ТО автомобилей, работающих на сжатом природном газе 209

5.3. Методические рекомендаций по проектированию режимов ТО новых и модернизируемых газовых систем питания 210

5.4. Рекомендации по совершенствованию учебного процесса по дисциплине - техническая эксплуатация автомобилей 215

5.5. Оценка эффективности полученных результатов исследований 217

Общие выводы .220

Литература 222

Приложения 238

Введение к работе

к Актуальность темы. В политическом докладе ХХУЇЇ съезду го-

ворится: "Идея коренной реконструкции топливно-энергетического комплекса пронизывает Энергетическую программу. В ней упор сделан на применение энергосберегающих технологий, замену жидкого топлива газом и углем ...и [i] . Автомобильный транспорт является основным потребителем жидкого моторного топлива, расходуя более 62 % общего их количества [89] , поэтому была поставлена задача перевода значительной части автомобильного парка страны на альтернативные виды топлива.

Первоочередными среди возможных альтернативных топлив
стали сжиженный нефтяной и сжатый природный газ, а особое вни
мание было обращено на последний. Планами предусмотрено к на
чалу 90-х годов ввести в эксплуатацию миллион автомобилей, ра-
f ботающих на газовом топливе.

Важную роль во внедрении этих автомобилей в народное хозяйство призвана сыграть техническая эксплуатация автомобилей, которая должна обеспечить поддержание и восстановление работоспособности газобаллонных автомобилей, работающих на сжатом природном газе (ГБА СНГ).

Насыщение автомобильного парка страны ГБА СНГ происходило постепенно, как выпуском новых автомобилей, так и переоборудованием уже эксплуатирующихся карбюраторных автомобилей. В настоящее время численность ГБА СПГ в СССР достигает более 140 тыс., начат выпуск газодизельных автомобилей и автомобилей, работающих на сжиженном природном газе. Одновременно с ростом парка ГБА СПГ решались научные и техническиез задачи эксплуатации этих автомобилей. Тем не менее ряд задач оказались решенны-ми в первом приближении, без должного анализа и проработки требуемого объема информации.

К таким задачам следует отнести разработку нормативов технической эксплуатации автомобилей, в частности режимов технического обслуживания газовой системы питания (ГСП). Отсутствие или использование необоснованных режимов ТО ГСП приводит к значительным издержкам на поддержание автомобилей в исправном состоянии, к снижению их эксплуатационной надежности [38, 39] , а в итоге - к необоснованной работе на бензине этих автомобилей.

Согласно "Руководству ..." [l48J режимы ТО газовой системы питания ГБА СПГ были назначены на основе режимов ТО базовой модели автомобиля методом аналогий и уточнений. Специальных исследований по оценке уровня эксплуатационной надежности ГСП, затратам на ТО и ремонт из-за быстрых сроков внедрения ГБА проведено не было. С другой стороны, задача разработки режимов ТО является очень трудоемкой, требует длительных эксплуатационных испытаний, а проведенные теоретические исследования по формированию структуры системы ТО и ремонта не позволяют быстро решить эту задачу [8, 9, 19, 38, 39] .

Процесс внедрения ГБА СПГ сопровождался рядом объективных и субъективных трудностей, которые в совокупном влиянии существенно повлияли на эффективность их использования. Это недостаточное количество автомобильных газонаполяительных компрессорных станций (АГНКС) и их нерациональное размещение, распыленность ГБА СПГ в АТП, несовершенство конструкций газовой системы питания и др.

Темпы переоборудования оказались ниже запланированных, допускался демонтаж газовой системы питания. Все это приводило к эксплуатации ГБА на бензине и с использованием бензина, что значительно повлияло на эффективность их использования. Эксплуатационная надежность ГСП находится в пределах аналогичных отече-

ственных конструкций, однако значительно ниже зарубежных аналогов. Средняя наработка на отказ для ГСП составила 7,2 тыс. км, а с учетом работы ГБА на бензине 10 тыс. км.

Анализ НИР и ОКР, выполненных в области методов разработки режимов ТО и формирования структуры системы ТО и ремонта НИИАТом, МАДИ, КАЛИ, ТАДЙ, ГосавтотрансНИИпроектом, ГОСНИТИ, КазНИПИАТом, БелНИТИАТом и другими организациями [34, 38, 39, 48, 76, 86, 93, 157, 158, }162, 163 и др.] , позволил установить, что разработанные методы требуют дальнейшего совершенствования, применительно к условиям ускоренного внедрения автомобилей, работающих на альтернативных топливах.

Недостаточно отработаны следующие основные вопросы:

отсутствие показателей для оценки эффективности использования газобаллонных автомобилей;

отсутствие данных по затратам на ТО и ремонт ГБА СПГ;

отсутствие данных по оценке эксплуатационной надежности газовой системы питания ГБА;

отсутствие обоснованных рекомендаций по оперативной разработке режимов ТО модернизируемых и вновь создаваемых моделей автомобилей;

отсутствие методики проектирования режимов ТО и ее программного обеспечения для решения задачи формирования структуры системы ТО и ремонта.

В качестве объекта исследований выбрана газовая система питания газобаллонных автомобилей, работающих на сжатом природном газе, а именно ЗИЛ-І38А, являющейся наиболее массовой моделью при очень высокой унификации газовых систем питания устанавливаемых на других моделях ГБА СПГ.

Целью исследования является повышение эффективности использования газобаллонных автомобилей путем совершенствования режи-

мов ТО газовой системы питания.

Объем исследований и применяемые методы определялись из возможности и целесообразности разработки методики проектирования режимов ТО с использованием ЭВМ в условиях ускоренного внедрения автомобилей, работающих на альтернативных видах топлива в АТЇЇ.

Научная новизна состоит в разработке на основе системного подхода общей методологии формирования структуры системы ТО и ремонта,на основе которой предложена методика проектирования режимов ТО с поддерживающим программно-математическим обеспечением в виде пакета прикладных программ.

Предложен интегральный показатель оценки эффективности использования ГБА СПГ. Получены количественные характеристики безотказности элементов газовой системы питания с учетом корректирования по пробегу на бензине. Получена зависимость вероятности безотказной работы ГСП от структурных характеристик системы ТО и ремонта при оптимальных перечнях обязательных работ.

Практическая ценность. В результате проведенных исследований разработаны:

- нормативы режимов ТО газовой системы питания, включающие
периодичность воздействий, номенклатуру работ и трудоемкость

по каждому виду ТО;

рекомендации по повышению надежности газовой системы питания;

методика оценки работы ГБА на газе и бензине;

имитационная модель эксплуатационной надежности газовой системы питания;

программное обеспечение методики проектирования режимов ТО в виде пакета прикладных программ, который может быть использован при разработке аналогичных нормативов для газовых систем питания автомобилей, работающих на сжиженном нефтяном газе, ежи-

женном природном газе, по газодизельному процессу.

Разработанные режимы технического обслуживания газовой системы питания включены в руководящий документ "Руководство по эксплуатации газобаллонных автомобилей, работающих на сжатом природном газе: РД-200-РСІСР-І2-0185-87. -М.,ЦБНТИ Минавтотран-са РСФСР, 1987, 128 с. [l49] . Данный документ распространен на всей территории PCiCP и предназначен для АТП, эксплуатирующих ГБА СНГ.

Режимы технического обслуживания внедрены в а/к 1127 г. Подольска Государственного производственного объединения "Мособлавтотранс".

В результате проведенных исследований определены рекомендации к заводам-изготовителям по повышению эксплуатационной надежности ГБА СЇЇГ, которые переданы НИИАТу.

Основные результаты работы использованы для совершенство-
* вания курса "Техническая эксплуатация автомобилей". Подготов-

лено к публикации на ФПК МАДЙ учебное пособие "Особенности технической эксплуатации газобаллонных автомобилей" (33 п.л.).' Разработано программно-математическое обеспечение деловой игры.

На защиту выносятся:

1. Методические принципы:

обоснование возможности проектирования режимов технического обслуживания как непрерывного процесса совершенствования системы управления эксплуатационной надежности автомобилей,

расчета граничных условий при выборе перечней технического обслуживания, которые могут включаться в вид ТО.

2. Методика проектирования режимов технического обслужива
ния газовой системы питания ГБА, включающая:

- формализацию этапов проектирования режимов ТО;

- алгоритмы моделирования эксплуатационной надежности
при различных стратегиях обеспечения работоспособности автомо-

билей в эксплуатации;

-программно-математическое обеспечение методики проектирования в виде текстов прикладных программ.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка использованной литературц, приложений и содержит 139 страниц машинописного текста, 14 таблиц и 67 рисунков. Список литературы 216 наименований.

Анализ конструкционных и эксплуатационных особенностей газобаллонных автомобилей, работающих на сжатом природном газе

В СССР выпускается широкая гамма автомобилей, работающих на сжатом природном газе. Это две модификации автомобилей семейства ЗИЛ-І38А, -І38И и три модификации автомобилей семейства ГАЗ-5227, -5327, -5328, эксплуатируется небольшая часть автомобилей ГАЗ-240І, переоборудованных комплектами итальянской газовой аппаратуры "Тартарини". Отечественные газовые системы питания СИГ высоко унифицированы между собой. На автомобилях семейств ЗИЛи ГАЗ устанавливаются аналогичные по конструкций основные узлы - редуктор высокого давления и редуктор низкого давления, электромагнитные клапаны, а различия касаются количества баллонов, устанавливаемых на автомобиль, и арматуры высокого давления (количество запорных вентилей), смесеобразу-ющих устройств, систем холодного пуска.

При разработке конструкций ГСП ГБА СПГ был принят принцип базирования на уже выпускаемую газовую систему питания сжиженного нефтяного газа.

За базовый узел принят двухступенчатый редуктор низкого давления, наиболее сложный и трудоемкий в изготовлении, обеспечивающий эффективную работу двигателя на различных режимах эксплуатации автомобиля. Подробно особенности конструкций газовых систем питания, устройство и их работа рассмотрены в [31, 49] , поэтому в работе они не приводятся.

Анализ конструкции газовых систем питания газодизельных автомобилей и автомобилей, работающих на сжиженном природном газе [70, 128] , показывает, что тенденция базирования на предыдущие модели сохранится и в дальнейшем.

Для ГДА конструкция ГСП будет в основном отличаться наличием нового агрегата - дозатора и увеличением численности баллонов, изменением смесеобразующего устройства и некоторыми изменениями в дизельной аппаратуре.

Для ГБА ОЖПГ изменится группа хранения топлива: заменяются баллоны на один криогенный бак, отсутствует редуктор высокого давления.

Все конструкции ГСП имеют ряд аналогичных агрегатов, что упрощает их эксплуатацию в АТП. В своем развитии газовые системы питания меняются не целиком, а только за счет изменения отдельных узлов или перекомпановки расположения агрегатов. Дальнейшее совершенствование ГСП будет происходить главным образом за счет внедрения трехступенчатого редуктора, а схема газовой системы значительно упростится с одновременным усложнением и удорожанием технического обслуживания и ремонта этого агрегата.

Зарубежный опыт показывает, что тенденции совершенствования конструкций газовых систем питания аналогичны происходящим в СССР. Иллюстрацией, доказывающей по данную посылку, служат конструкторские разработки баллонов сжатого природного газа.

Рядом зарубежных фирм освоено производство тйпоразмерного ряда баллонов из легированной стали для легковых и грузовых автомобилей различной вместимости. Срок переосвидетельствования таких баллонов 5 лет. По своим весовым показателям они превосходят аналогичные баллоны из углеродистой стали более чем в 2 раза p&i] . Выпускаются баллоны из алюминия, армированные волокном. Вес такого баллона вдвое меньше баллона из легированной стали, а рабочее давление может быть повышено вдвое (Г9б] Во Франции изготовлены баллоны из стеклопластика, армированного углеродными волокнами [189] . Вес такого баллона 40 кг, объем 49 л, рабочее давление 200 кг/см , а раз-рушающее баллон давление 800 кг/см . К примеру, применение таких баллонов на автомобилях ЗИЛ-І38А (они по своим размерам соответствуют устанавливаемым) позволило бы снизить вес ГСП на 600 кг и на столько же увеличить грузоподъемность ГБА, уменьшить расход топлива.

Для редукторов, снижающих давление, которые выпускаются зарубежными фирмами("Ланди Ренцо", "Тартарини" и др.) характерна трехступенчатая компоновочная схема с подогревом от системы охлаждения двигателя [Ш] . По своим техническим характеристикам редукторы весьма близки между собой. Характерным является то, что освоен выпуск тйпоразмерного ряда редукторов для различных автомобилей. Агрегаты обладают низкой инерционностью действия и имеют низкие массовые показатели, за счет использования тонкостенных литых корпусных деталей из легких сплавов. В последних конструкциях все шире используются микропроцессоры, изменяются дозирующие экономайзеряые устройства с целью уменьшения расхода газа [177]

Разработаны [2iq автоматические электронные системы управления углом опережения зажигания для газобаллонных автомо билей, что позволяет повысить мощность ГБА, повысить долговечность ДВС и снизить трудоемкость обслуживания ГСП при эксплуатации .

Приведенные примеры подтверждают наличие устойчивой тенденции совершенствования газовых систем питания как в СССР, так и за рубежом.

Целесообразно проанализировать объем публикуемых научно-исследовательских работ в СССР и за рубежом. Отличительной особенностью большинства публикаций является пояснительный, разъяснительный и рекламный характер приводимых мероприятий по переводу автомобильного транспорта на газообразное топливо. Советские публикации [71, 84 и др.] , зарубежные публикации [171, 183, 200, 211, 215 и др.

Критерии выбора оптимального перечня обслуживания для включения его в вид ТО

Проблема оптимизации профилактического обслуживания является сложной и может рассматриваться в различных аспектах Однако при любом рассмотрении этой проблемы необходимо учитывать надежность системы и влияние на нее профилактических работ.

Среди задач, возникающих в связи с исследованием сложных систем (в том числе оптимальных профилактику, можно выделить два основных класса: I) задачи анализа, связанные с изучением свойств и поведения системы в зависимости от ее структуры и значений параметров и 2) задачи синтеза, сводящиеся к выбору структуры и значений параметров, исходя из заданных свойств системы.

Другими словами, при решении задач анализа считаются известными структура системы и значения всех конструктивных параметров; требуется вычислить значения функциональных характеристик системы (надежность) для фиксированного набора начальных состояний и условий функционирования (воздействий внешней среды), а также оценить устойчивость системы при заданных возмущениях.

Наоборот, при решении задач синтеза предполагаются заданными требуемые значения функциональных характеристик системы (показатели эффективности, надежность и другие свойства), а также область устойчивости. Требуется выбрать структуру системы и такие значения параметров, чтобы получить требуемые значения функциональных характеристик. Нередко задача синтеза становится экстремальной задачей. В простейших случаях речь идет о выборе такой структуры и таких значений параметров, при которых показатель эффективности имел бы максимум или минимум с учетом ограничений, налагаемых на остальные показатели.

Таким образом, вопрос о назначении режимов ТО необходимо решать не по одному единственному критерию, а на основе комплексного учета нескольких критериев. При этом предпочтение должно отдаваться тому варианту, который не является,может быть, оптимальным ни по одному критерию, но оказывается приемлемым по ряду критериев.

Возьмем схему, когда один из критериев максимизируется,а на другие накладываются ограничения.

В технической эксплуатации автомобилей используются, как технические критерии, так и технико-экономические. Среди технических наибольшее распространение получили - комплексный критерий коэффициент технической готовности JLT , вероятность безотказной работы Р(х") , который обычно рассматривается за определенный период времени (между ТО, за цикл эксплуатации и т.д.), средняя наработка на отказ системы Хотк , коэффициент сокращения параметра потока отказов КоооО и ДРУгйе [38, 39] . Использование коэффициента технической готовности dr для газовой системы питания ГБА неприемлемо, так как ГСП резервируется бензиновой системой питания, и при отказе ГСП автомобиль МОЕЄТ находиться в эксплуатации. Очень СЛОЕНО провести исследования по влиянию на сСт эксплуатационной надежности ГСП. Коэффициент Ксох) не мсжет ыть использован по-тому, что этот критерий применим для больших систем, а в данном случае рассматривается поведение отдельных элементов системы в эксплуатации. Построение характеристик параметра потока отказов оо(х) для отдельного, редко отказывающего элемента, представляет значительные трудности.

Часто в исследованиях [38, 104, 105, 107, 109, 115, 118 и др.] используются технико-экономические и экономические критерий обоснования периодичности и режимов ТО.

Широко известен критерий удельных суммарных затрат на поддержание автомобилей в работоспособном состоянии, который минимизируется Мій С или Сэд в сочетании с техническими критериями ( РОО Для систем и узлов, обеспечивающих безопасность движения). Другие критерии: максимальная производительность парка автомобилей may W , минимизация простоев в текущем ремонте nun 2)пр » максимальная прибыль парка автомобилей may Пр и другие.

Особенности построения пакета прикладных программ

Пакет прикладных программ "Проектирование режимов ТО" предназначен для использования на СМ-подобиых ЭВМ (СМ-3, СМ-4, СМ-1300, GM-I420) под управлением следующих операционных систем RAF0S,NTS, RT.

При реализации многоуровневого иерархического меню пакета была использована смешанная стратегия организации меню разделов: вызов готовых к выполнению программ подразделов и оверлейные структуры разделов - подразделов.

Возможности вышеуказанных операционных систем позволяют организовывать вызов любой готовой к выполнению программы из вызывающей программы посредством макрокоманды CHAIN.

Однако реализация пакета в виде большого числа готовых к вы полнению программ занимает очень большой объем дисковой памя ти ЭВМ.

Более экономной в этом отношении является использование оверлейных структур программ. Однако реализация всего пакета в виде одной оверлейной программы невозможна в виду особенностей организации памяти этого класса ЭВМ (объем головного сегмента пропорционален числу программ, образующих разделы и подразделы, а объем виртуальной (адресуемой компилятором) памяти не превышает 64 Кбайт (IK = 1024).

Поэтому в данном пакете была реализована сметанная стратегия. В заголовке пакета и в меню разделов пакета организован вызов необходимых программ посредством макрокоманды .CHAIN , а в разделах пакета (рис. 3.1) - посредством оверлейного вызова подпрограммы.

Структура пакета представлена на рис. 3.1 и включает в себя семь готовых к выполнению программ, пять из которых разделы показаны на рис. 3.1, а две другие - заголовок паке та и меню разделов пакета. Заголовок программы (FR A ME.SAV) и меню разделов (TAb.SAV) написаны на алгоритмическом языке МЖРОассемблере. Программы, реализующие разделы(WS5.SAVJ на алгоритмическом языке Фортран-4.

Структура каждого из пяти перечисленных разделов представляет собой меню подразделов, в которых имеются встроенные инструкции по пользованию этого подраздела и обращение к соответствующим программам, реализующим этот подраздел. При организации меню и при работе с подпрограммами имеется встроенная система диагностики и комментария ошибок.

Оверлей - логическая секция. Каждый оверлей хранится во внешней памяти отдельно в откомпилированном виде, за исклю чением базового оверлея [54] .

Иерархическая структура системы (ГСП) и эксперименталь ные данные по подконтрольной эксплуатации хранятся на логи ческом устройстве М: (назначение производится следующей ко командой AS RKN ЬК [BKJ , где N - номер ис пользуемого твердого диска). Программы пакета хранятся на логическом устройстве PR: (AS RKNl PR рЬКІІ)»

Вызов пакета осуществляется командой RU PR- FRAME [ьк]. После вызова пакета очищается экран дисплея, который разделяется на 4 части. На организованном полиэкране последовательно с некоторой паузой появляются следующие сообщения: - пакет "Проектирование режимов ТО"; - версия 1,0; - Фортран, Макро.

Затем очищается экран дисплея и появляется сообщение (меню пакета): Разделы пакета "Проектирование режимов ТО" 1. Ввод структуры системы. 2. Ввод экспериментальных данных. 3. Анализ. 4. Проектирование режимов ТО. 5. Служебный. Нажмите нужный номер » «

Методика проведения эксплуатационного эксперимента и сбора данных по надежности ГСП и затратам

Перейдем к обоснованию плана и объема испытаний, сроков их проведения. Сложившаяся на автомобильном транспорте система сбора и обработки информации по эксплуатационной надежности основана на системе ГОСТов [129-134] . Существует ряд рекомендательных документов [і41, 142 и дрТ), которые отражают этапы создания подконтрольных выборок автомобилей, требования к ним, объемы и т.д. Эти документы послужили основой для разработки методики проведения эксплуатационного эксперимента. Полностью методика изложена в [ібб] . Остановимся на принципиальных вопросах -объем и сроки испытаний. Определимся с планом испытаний. Со- гласно ГОСТ 27.502-83 [l3l] , существует 5 основных планов при непрерывном контроле функционирования и 4 - при периодическом, а также ряд их модификаций. Обычно на автомобильном транспорте используются наиболее общие стратегии испытаний. Например, Гмат],[ММ"Ґ], (NRT), (WUT) ( N - число объектов в выборке; Т - наработка на критерий прекращения испытаний; Я - отказавшие изделия не восстанавливаются, но заменяются; М - отказавшие изделия восстанавливаются) . Чаще выбираются планы fNRTj или [NMTJ, а предпочтение отдается первому плану, как наиболее близко соответствующему реальной эксплуатации автомобилей. Воспользуемся этой стратегией испытаний. Характеристика плана ["NRTj . В этом плане неизвестными являются две величины - число объектов наблюдения и величина критерия прекращения испытаний. Согласно ГОСТ 27.502-83, объем выборки зависит от вида закона распределения наработки на отказ изделия, доверительной вероятности и относительной ошибки. Так как в нашем случае объект исследования (газовая система питания на сжатом природном газе) является неизученным, то о виде закона распределения можно судить только по аналогичным системам. Аналогом может служить газовая система питания на сжиженном нефтяном газе, которая достаточно высоко унифицирована с ГСП СПГ. Согласно результатам ранее проведенных исследований [l60] , основным распределением, описывающим вероятность безотказной работы элементов ГСП СНГ, является распределение Вейбулла.

Поэтому его берем за основное распределение при определении объема подконтрольной выборки. Тогда формула для определения N согласно параметрическому методу будет выглядеть следующим образом: где & - относительная ошибка; 0 - параметр формы распределения Вейбулла; 7? i квантиль распределения соответствующая доверитель-ной вероятности Ъ и числу степеней свободы 2N. Величину о возьмем из результатов исследований [ібб] . Она находится в пределах от 1,18 до 3,20, а среднее (б =2,42) берем для расчета объема выборки. Величина fe выбирается из ряда 0,8, 0,9, 0,95, 0,99 [ІЗІ] . На автомобильном транспорте используется Ъ равное 0,8, 0,9 [38] , в данной задаче берем (Ь = 0,9. Воспользовавшись таблицами [4б] , найдем величину Ы в зависимости от 6 относительной ошибки. При о = 0,1 необходимый объем выборки получается равным Н = 37, а при & = = 0,15, N =19. Таким образом, определен минимально необходимый объем выборки, чтобы с доверительной вероятностью 0,9 и относительной ошибкой ОД оценить характеристики безотказности элементов газовой системы питания.

Похожие диссертации на Разработка методики проектирования режимов технического обслуживания газобалонных автомобилей, работающих на сжатом природном газе