Повышение уровня технического состояния тракторной гидронавесной системы на основе оценки технологической надежности

Август 6, 2022

Главная
Разное
Повышение уровня технического состояния тракторной гидронавесной системы на основе оценки технологической надежности

Содержание

2. Актуальность темы исследования. В настоящее время простои автотракторной техники при техническом обслуживании (ТО) и ремонте достигают
3. Степень разработанности проблемы. Изучением физических причин отказов, закономерностей старения и прочности материалов, влияния разнообразных внешних и
4. Задачи исследований: разработать метод индивидуального прогнозирования изменения технического состояния гидронавесных систем тракторов в процессе эксплуатации; разработать
5. Методы исследований. Для получения и обработки данных использовались следующие методы: метод интегрального и дифференциального исчислений, натурные
6. ОБЗОР МЕТОДОВ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ АВТОТРАКТОРНОГО ПАРКА Для прогнозирования потребности в технических воздействиях и запасных частях
7. Применение вероятностно-статистических методов прогнозирования надежности требует больших объемов длительных испытаний, что сложно осуществить в условиях постоянно
8. В работе приведена методика прогнозирования износа, основанная на статистической обработке результатов наблюдений за изнашиванием деталей и
10. Анализ исследования изменения параметров технического состояния деталей и узлов гидравлических навесных систем машин при эксплуатации Изменение
11. Структура системы «MERITS».
12. 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ К ОБОСНОВАНИЮ ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ГИДРОСИСТЕМЫ С УНИВЕРСАЛЬНЫМ РЕГУЛЯТОРОМ ГЛУБИНЫ ПОЧВООБРАВОТКИ Для системы автоматического
13. Принципиальная схема работы САРГ
14. Показатели технологической надежности САРГ
15. Утечки в агрегатах гидропривода характеризуют техническое состояние гидравлической навесной систем и влияют на режим работы в
16. утечки рабочей жидкости вследствие износа золотниковой пары можно охарактеризовать частотой коррекций на уменьшение глубины nк и
17. Схема для расчета утечек в золотниковой паре
18. Зависимость утечек рабочей жидкости от зазора в золотниковой паре
19. Диаграмма давления при коррекции
20. Схема алгоритма моделирования процесса деградации параметра технического состояния деталей и узлов гидравлических навесных систем в эксплуатации
21. Осцилограмма процесса регулирования при новой золотниковой паре Масштабы: Рн-2МПа; Рц-1,5МПа; Rцт-3кН; Рц, Рн – давление масла
22. Осцилограмма процесса регулирования при изношенной золотниковой паре Масштабы: Рн-2МПа; Рц-1,5МПа; Rцт-3кН; Рц, Рн – давление масла
23. Таблица 4.1. Оценочные показатели режима работы САРГ
24. Таблица 5.5 - Показатели эффективности проекта
26. Скачать презентацию

Слайд 2

Актуальность темы исследования. В настоящее время простои автотракторной техники при техническом

обслуживании (ТО) и ремонте достигают 50% их рабочего времени. Создавшееся положение во многом объясняется отсутствием научно обоснованных рекомендаций, позволяющих на базе прогнозирования технического состояния элементов гидронавесных систем тракторов эффективно управлять процессами подготовки ресурсов для обеспечения эксплуатационной надежности. В связи с этим особенно актуальной становится проблема разработки и реализации методов индивидуального прогнозирования технического состояния гидронавесных систем.
При исследовании надежности гидронавесных систем машин оценивается изменение их качества во времени, поэтому сбор, обработка и анализ информации связаны с необходимостью фиксировать и изучать случайные события и процессы. Точность экспериментальной оценки надежности гидронавесных систем зависит в первую очередь, от качества собираемой информации, подлежащей обработке и анализу. Поэтому к информации о надежности гидронавесных систем машин предъявляются следующие общие требования: полнота, достоверность, однородность и своевременность.

Слайд 3

Степень разработанности проблемы. Изучением физических причин отказов, закономерностей старения и прочности

материалов, влияния разнообразных внешних и внутренних воздействий на работоспособность изделий занимались такие ученые как Р. Барлоу, А.И. Берга, Ю.К. Беляев, Б.В. Гнеденко, Г.В. Дружинин, Д. Кокс, Д. Ллойд, М. Липов, А.М. Половко, А.С. Проников, К.А. Яковлев, В.А Бурмистров, А.Н. Заикин.
Проблеме исследования эксплуатационной надежности гидронавесных систем машин посвящены работы научно-исследовательских и учебных институтов, а также труды ученых: Л.Л. Афанасьева, Д.П. Великанова, И.Н. Величкина, Д.П. Волкова, Л.В. Дехтеринского, Р.Н. Колегаева, Г.В. Крамаренко, Р.В. Кугеля, Е.С. Кузнецова, И.А. Луйка, В.М. Михлина, А.Н. Островцева, И.М. Петрищева и других авторов.
Цель работы. Снижение простоев автотракторного подвижного состава путем совершенствования методов управления надежностью, на основе индивидуального прогнозирования отказов элементов гидронавесных систем машин в процессе эксплуатации.

Слайд 4

Задачи исследований:
разработать метод индивидуального прогнозирования изменения технического состояния гидронавесных систем тракторов

в процессе эксплуатации;
разработать стохастическую модель деградации параметров технического состояния, учитывающую физическую природу процессов разрушения элементов конструкций гидронавесных систем тракторов и условия эксплуатации;
разработать методику обработки и статистического анализа информации о надежности гидронавесных систем тракторов в режиме диалога с применением современных информационных систем;
разработать технологию формирования информационной базы обеспечивающую возможность сбора, накопления и хранения данных, необходимых для индивидуального прогнозирования.
Предмет исследования. Методы управления надежностью гидронавесных систем тракторов. Модели прогнозирования технического состояния элементов гидронавесных систем для автотракторного подвижного состава.
Объект исследования. Объектом исследования являются показатели надежности гидронавесных систем тракторов.

Слайд 5

Методы исследований. Для получения и обработки данных использовались следующие методы: метод

интегрального и дифференциального исчислений, натурные наблюдения и эксперимент. Обработка результатов производилась методами математической статистики: теория вероятностей, регрессионный и корреляционный анализы.
Научная новизна. Результатами диссертационной работы, обладающими научной новизной, являются:
Метод индивидуального прогнозирования процессов изменения технического состояния гидронавесных систем тракторов, отличающийся использованием математического аппарата теории вероятностей, математической статистики, прикладного анализа случайных функций в сочетании с методами теории прочности, трения, износа и механики разрушения.
Стохастическая модель изменения технического состояния элементов гидронавесных систем в эксплуатации, отличающаяся учетом технологий изготовления, существо физических процессов разрушения и условия эксплуатации.
Методика обработки и статистического анализа данных о надежности гидронавесных систем тракторов, отличающаяся обработкой полностью определенных и случайно усеченных выборок объемов параметров технического состояния элементов гидронавесных систем, без группирования и с группированием.

Слайд 6

ОБЗОР МЕТОДОВ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ АВТОТРАКТОРНОГО ПАРКА
Для прогнозирования потребности в

технических воздействиях и запасных частях переходят от параметров распределений отказов к характеристикам процесса восстановления. С позиций теории восстановления машина представляет собой объект многократного действия, работоспособность которого после отказа восстанавливается путем замены или ремонта элементов конструкций.
Схема процесса восстановления сводится к следующему (рисунок 1.1).
Рисунок 1.1. Схема процесса восстановления.
Эксплуатация вновь поставленного элемента конструкции машины начинается с момента отказа предыдущего. Первый имеет наработку τ1 второй τ2, третий τ3, и т.д. Взаимно независимые случайные величины наработок τ1, τ2, τ3,…, τn образуют случайные потоки t1= τ1, t2= τ1+ τ2, t3= τ1+ τ2+ τ3, tn= τ1+ …+ τn, которые называют процессом восстановления. Эти потоки отличаются друг от друга по элементам конструкции и продолжаются до изъятия машины из эксплуатации.
Различают простой, общий и общий нестационарный процессы восстановления. Под простым процессом понимается последовательность независимых, неотрицательных и одинаково распределенных случайных величин τ1, τ2,…, τn, которые все не равны нулю. В общем процессе восстановления наработка от начала эксплуатации элемента до первой замены имеет распределение, отличное от распределений наработок до всех других замен. Но все распределения, кроме первого, принимаются одинаковыми. Наконец, при общем нестационарном процессе восстановления все распределения наработок до замены могут отличаться между собой.

Слайд 7

Применение вероятностно-статистических методов прогнозирования надежности требует больших объемов длительных испытаний, что

сложно осуществить в условиях постоянно совершенствующейся широкой номенклатуры машин и мелкосерийного производства.
Рисунок 1.2. Показатели процесса восстановления элемента конструкции машин.
Подольский В.П. в своей работе подчеркивает, что статистические данные при правильной методике сбора и обработки информации дают достоверные оценки о надежности машин данного типа с учетом реальных условий эксплуатации. Однако накопление достаточного объема информации происходит обычно тогда, когда данная модель машины уже устаревает и не выпускается заводом-изготовителем. Поэтому эти сведения лишь в весьма ограниченном объеме могут быть использованы для прогнозирования.

Слайд 8

В работе приведена методика прогнозирования износа, основанная на статистической обработке результатов

наблюдений за изнашиванием деталей и узлов гидронавесных систем в реальных условиях эксплуатации. Методика состоит из следующих основных этапов:
1. Накопление информации об изнашивании деталей в эксплуатации;
2. Построение корреляционной таблицы зависимости износа от наработки детали;
3. Проверка неусеченности распределений износа к однородности исходных данных;
4. Выбор и проверка законов распределения износа для различных интервалов наработок;
5. Определение средних значений износа и его средних квадратических отклонений для различных интервалов наработок;
6. Выбор математической модели процесса изнашивания;
7. Построение уравнений изнашивания и экстраполирование кривых износа за пределы периода наблюдений.

Слайд 9

Слайд 10

Анализ исследования изменения параметров технического состояния деталей и узлов гидравлических навесных

систем машин при эксплуатации
Изменение параметров технического состояния гидравлических навесных систем возникает в материалах деталей случайных процессов разрушения: износа, усталости, текучести, коррозии и др. В источнике [21] рассматриваются идеальные модели процессов изменения величин рабочих параметров, охватывающие ситуации, проявившиеся в реальных объектах. Все модели независимо от их физической природы называются моделями изнашивания, а износ как необратимый процесс изменения параметра η(t).
Простейшее предположение относительно изменения η(t) состоит в том, что для каждого экземпляра оно носит специальный, линейный характер (рис. 1.5). Случайность в изменении η(t) состоит в том, что коэффициент α в уравнении:
является случайной величиной, определяемой начальным состоянием каждого экземпляра. Видно, что α скорость изменения:

Слайд 11

Структура системы «MERITS».

Слайд 12

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ К ОБОСНОВАНИЮ ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ГИДРОСИСТЕМЫ С УНИВЕРСАЛЬНЫМ РЕГУЛЯТОРОМ

ГЛУБИНЫ ПОЧВООБРАВОТКИ

Для системы автоматического регулирования глубины (САРГ), используемой на тракторах, регулируемыми параметрами являются усилие в центральной или нижних тягах навески (силовое регулирование), положение навески относительно моста трактора при позиционном регулировании, оба эти параметра при комбинированным регулировании, давление масла в гидроцилиндре при работе в режиме ГСВ.

Слайд 13

Принципиальная схема работы САРГ

Слайд 14

Показатели технологической надежности САРГ

Слайд 15

Утечки в агрегатах гидропривода характеризуют техническое состояние гидравлической навесной систем и

влияют на режим работы в целом, что, в конечном счете, сказывается на эффективности работы тракторных агрегатов. Чем больше утечки, тем чаще срабатывает регулятор (рис. 2.4).
График нарастания давления при коррекции регулятора

Слайд 16

утечки рабочей жидкости вследствие износа золотниковой пары можно охарактеризовать частотой коррекций

на уменьшение глубины nк и продолжительностью этих коррекций t к
Зависимость продолжительности процесса регулирования
от утечек масла в золотниковой паре

Слайд 17

Схема для расчета утечек в золотниковой паре

Слайд 18

Зависимость утечек рабочей жидкости от зазора в золотниковой паре

Слайд 19

Диаграмма давления при коррекции

Слайд 20

Схема алгоритма моделирования процесса деградации параметра технического состояния деталей и узлов

гидравлических навесных систем в эксплуатации

Слайд 21

Осцилограмма процесса регулирования при новой золотниковой паре
Масштабы: Рн-2МПа; Рц-1,5МПа; Rцт-3кН; Рц,

Рн – давление масла в цилиндре и в насосе; tк – продолжительность коррекции; Ншт – ход штока цилиндра; Rцт – усилие в центральной тяге

Слайд 22

Осцилограмма процесса регулирования при изношенной золотниковой паре
Масштабы: Рн-2МПа; Рц-1,5МПа; Rцт-3кН; Рц,

Рн – давление масла в цилиндре и насосе; tк – продолжительность коррекции; Ншт – ход штока цилиндра; Rцт – усилие в центральной тяге

Слайд 23

Таблица 4.1. Оценочные показатели режима работы САРГ

Слайд 24