Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Курсовая работа
по дисциплине «Техническая диагностика»
Определение критериев работоспособности топливных форсунок, коленчатых валов, электронных блоков управления ДВС.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение 4
Глава 1 5
Глава 2 6
Глава 3 7
Глава 4 9
Глава 5 9
Глава 6 10
Вывод 12
Список использованных источников 15
ВВЕДЕНИЕ
Данная курсовая работа посвящена задачам определения показателей надежности применительно к автомобильному транспорту. Эти показатели являются одним из важнейших условий, определяющих устойчивую работу транспортных систем.
В курсовой работе основное внимание уделено практическому определению критериев работоспособности основных узлов двигателей автомобилей, в частности, топливных форсунок, коленчатых валов, электронных блоков управления ДВС.
ГЛАВА 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:
,
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.
ГЛАВА 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.
ГЛАВА 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.
ГЛАВА 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.
Глава 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.
Глава 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 курсовой работе были проведены расчеты критериев работоспособности некоторых узлов двигателя: электронного блока управления, форсунок, коленчатого вала. В результате выполнения курсовой 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.