ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 3

ВИЗНАЧЕННЯ ЗАЛИШКОВОГО РЕСУРСУ ДВИГУНА

Мета роботи. Визначити залишковий ресурс двигуна на основі вимірів діагностичного параметра і відомостей про його зміну в період експлуатації. Наробіток до моменту діагностування невідомий.

Обладнання, пристрої та інструмент: нормативна, навчальна та довідкова література.

Загальні теоретичні відомості

Визначення залишкового ресурсу двигуна виконується на основі таких вихідних даних:

а) зафіксоване значення діагностичного параметра;

б) нормативні значення діагностичного параметра;

в) проміжні виміри параметра в період експлуатації.

Для розв’язку задачі необхідно:

а) описати зміну параметра емпіричною залежністю;

б) спрогнозувати за отриманою емпіричною залежністю залишковий ресурс.

Послідовність розрахунків наведена нижче.

3.1 Визначення теоретичної залежності зміни діагностичного параметра

Для визначення теоретичного закону зміни діагностичного параметра необхідно визначити межі розрахункового інтервалу. Для цього за вихідними даними зміни діагностичного параметра будується графік залежності діагностичного параметра від наробітку (емпірична залежність). На графіку виділяється ділянка зміни параметра від початкового до граничного значень. При досягненні параметром граничного значення виконується ремонт або обслуговування.

Числове значення параметра після ремонту або обслуговування приймати відновленим на 90% (0,9(ПП - ПН)).

Теоретичної залежності зміни діагностичного параметра визначається за ділянкою графіка емпіричної залежності від початкового до граничного значення і описується регресією степеневого виду:

(3.1)

депередбачувана зміна параметра до моменту часу виміру;

v – швидкість зміни діагностичного параметра на 10000 км пробігу;

t – напрацювання (пробіг) автомобіля з початку експлуатації до моменту діагностування, віднесена до

10000, км;

a – показник степеня.

Величини v і а встановлюються на підставі експериментальних да-них з нижченаведених залежностей:

(3.2)
(3.3)
(3.4)

де – експериментальна зміна діагностичного параметра з початку експлуатації до моменту діагностування;

n – кількість діагностичних впливів з фіксацією даного параметра.

Результат не зміниться, якщо в рівняннях замінити десяткові логарифми натуральними.

3.2 Визначення залишкового ресурсу

За дослідними даними і знайденою емпіричною функцією побудувати графіки експериментальної і теоретичної зміни діагностичного параметра. Відкласти на осі ординат отримане числове значення діагностичного параметра і провести пряму, паралельну осі абсцис, до перетину з теоретичною кривою. Різниця абсцис точки, що відповідає граничному значенню параметра t(ПП) і точки отриманого діагностичного параметра t(ПЗ) визначає залишковий ресурс, тобто

(3.5)

3.3 Приклад №1

Визначити залишковий ресурс двигуна автомобіля за виміром його ефективної потужності при черговому ТО-2.

Вихідні дані:

– обмірюване значення параметра ПЗ = 98 кВт;

– нормовані значення параметра ПН = 110 кВт, ПП = 88 кВт;

– результати вимірів ефективної потужності з моменту початку екс-плуатації (таблиця 3.1).

Визначити теоретичну залежність ефективної потужності двигуна ав-томобіля ЗИЛ-130 від пробігу. Періодичність обслуговування автомобіля становить: ТО-1 = 2500 км, ТО-2 = 12500 км. Для цього будуємо графік залежності ефективної потужності від пробігу (рис. 3.1).

Таблиця 3.1 – Виписка з картки обліку технічного стану автомобіля ЗИЛ – 130

Примітка. * Після пробігу 75 тис. км замінені поршневі кільця.

Рисунок 3.1 – Емпірична та теоретична залежності діагностичного параметра відпробігу

Оскільки після пробігу 75 тис. км (6-й вимір) був проведений ремонт (замінені поршневі кільця), значення потужності було відновлено до

Відбудовний ремонт на графіку відповідає стрибку.

При визначенні теоретичної залежності зміни потужності від пробігу розглядаємо тільки шість вимірів (до ремонту).

За залежностями (3.2)–(3.4) визначаємо основні характеристики емпіричної залежності ефективної потужності від пробігу. Для полегшення розрахунку за формулами (3.2)–(3.4) доцільно заповнити таблицю 3.2. Тоді:

Таблиця 3.2 – Розрахунок характеристик і ординат теоретичної залежності ефективної потужності від пробігу

Таким чином ефективна потужність двигуна від пробігу буде визначатися за законом:

Для пробігів, зазначених у таблиці визначаємо теоретичні значення й будуємо графік (розрахунки ведуться до моменту досягнення параметром Пt граничного значення).

Відкладаючи на графіку виміряне значення ефективної потужності ПЗ = 98 кВт визначаємо залишковий ресурс

3.4 Приклад №2

Визначити залишковий ресурс двигуна автомобіля за виміром температури охолоджувальної рідини при черговому ТО-2.

Вихідні дані:

– обмірюване значення параметра ПЗ = 91ºС;

– нормовані значення параметра ПН = 80ºС, ПП = 98ºС;

– результати вимірів ефективної потужності з моменту початку екс-плуатації (таблиця 3.3).

Таблиця 3.3 – Виписка з картки обліку технічного стану автомобіля ЗИЛ – 130

Примітка. * Після пробігу 75 тис. км замінено термостат.

Визначити теоретичну залежність ефективної потужності двигуна ав-томобіля ЗИЛ-130 від пробігу. Періодичність обслуговування автомобіля становить

ТО-1 = 2500 км, ТО-2 = 12500 км.

Для цього будуємо графік залежності ефективної потужності від пробігу (рис. 3.2).

Рисунок 3.2 – Емпірична та теоретична залежності діагностичного параметра відпробігу

Оскільки після пробігу 75 тис. км (6-й вимір) був проведений ремонт (замінені поршневі кільця), значення потужності було відновлено до

Відбудовний ремонт на графіку відповідає стрибку.

При визначенні теоретичної залежності зміни потужності від пробігу розглядаємо тільки шість вимірів (до ремонту).

За залежностями (3.2)–(3.4) визначаємо основні характеристики емпіричної залежності ефективної потужності від пробігу. Для полегшення розрахунку за формулами (3.2)–(3.4) доцільно заповнити таблицю 3.4. Тоді:

Таблиця 3.4 – Розрахунок характеристик і ординат теоретичної залежності температури охолоджувальної рідини від пробігу

Таким чином температура охолоджувальної рідини від пробігу буде визначатися за законом:

Для пробігів, зазначених у таблиці визначаємо теоретичні значення й будуємо графік (розрахунки ведуться до моменту досягнення параметром Пt граничного значення).

Відкладаючи на графіку виміряне значення температури охолоджувальної рідиниПЗ = 91ºС визначаємо залишковий ресурс:

для

Хід роботи

1. Згідно з варіантом, вказаним викладачем, виконати прогнозування залишкового ресурсу двигуна на основі вимірів діагностичного параметра і відомостей про його зміну в період експлуатації.

Варіанти завдань для виконання лабораторної роботи наведено в таблицях 3.5–3.8.

2. За результатами розрахунків зробити висновки.

Таблиця 3.5 – Варіанти завдань

Таблиця 3.6 – Пробіг автомобіля, км×104

Таблиця 3.7 – Параметри технічного стану двигуна і системи живлення автомобіля КамАЗ – 5320

Таблиця 3.8 – Картка обліку технічного стану автомобіля КамАЗ-5320

Контрольні запитання

1. Що таке емпірична та теоретична залежності зміни діагностичного параметра?

2. Яка різниця між емпіричною та теоретичною залежностями зміни діагностичного параметра?

3. Як визначається розрахунковий інтервал для визначення теоретичного закону зміни діагностичного параметра?

4. Чому не можна використовувати значення діагностичного параметра після ремонтних робіт для визначення теоретичного закону?

5. Як визначається значення параметра після обслуговування або ре-монту?

6. Яким законом описується зміни діагностичного параметра та як він визначається?

7. Які особливості визначення закону зміни діагностичного параметра для зростаючої та спадної регресій?

8. Як визначається залишковий ресурс?

9. Чому для визначення залишкового ресурсу використовується теоретична залежність?