Введение……………………………………………………………………… 4
Глава 1 Состояние вопроса, цель и задачи исследования………………… 7
1.1 Причины снижения надежности транспортных средств……………… 7
1.2 Диагностирование как способ получения информации
о техническом состоянии грузовых автомобилей и
повышения их на-дежности………………………………………………
11
1.3 Оценка системы технического обслуживания с точки
зрения обеспечения работоспособности грузовых
автомобилей и их надежно-сти…………………………………………...
19
1.4 Анализ и перспективы развития бортовых систем
контроля и диагностики транспортных средств………………………..
26
1.5 Цель и задачи исследований…………………………………………….. 33
Глава 2 Теоретическое обоснование структуры и
функционирования системы самодиагности-ки……………………
35
2.1 Отказ как предпосылка формирования системы
самодиагностики…………………………………………………………..
35
2.2 Формализация системы самодиагности-ки……………………………... 38
2.3 Архитектурная топология системы самодиагностики………………… 46
2.4 Обеспечение функционирования системы
самодиагностики для грузовых автомоби-лей…………………………...
56
2.4.1 Реализация принципа распределенности приоритетных
модулей в структуре системы самодиагности-ки………………………..
57
2.4.2 Обслуживания заявок в системе самодиагно-стики………………….. 61
2.4.3 Трансформация данных о техническом состоянии
грузового автомобиля в системе самодиагности-ки…………………….
62
2.4.4 Обеспечение информационной достоверности
в системе самодиаг-ностики………………………………………………
69
2.4.5 Обеспечение комплексного непрерывного
функционирования системы самодиагностики…………………………
74
Глава 3 Программа и методика проведения исследований……………….. 99
3.1 Программа и общая методи-ка…………………………………………... 99
3.2 Обоснование выбора объектов исследований…………………………. 101
3.3 Методика экспериментальных исследова-ний…………………………. 102
3.4 Методика определения основных показателей,
характеризующих надежность объектов исследова-ний………………..
105
Глава 4 Анализ результатов исследований………………………………… 114
Глава 5 Технико-экономические показатели применения
системы самодиагностики для грузовых автомоби-лей…………...
142
Общие выводы……………………………………………………………….. 147
Литература…………………………………………………………………… 149
Приложения…………………………………………………………………... 163
Надежность грузовых автомобилей во многом определяет своевремен-ность и качество выполнения транспортно-экспедиторских функций различных предприятий Российской Федерации (в том числе и ЗАО «Тандер»). Основным транспортным средством, активно эксплуатирующимся при грузоперевозке, а также в других сферах, являются грузовые автомобили МАЗ и MAN. Наработка до капитального ремонта указанных автомобилей может варьироваться в достаточно широких пределах в зависимости от условий эксплуатации и других факторов. Таким образом, надежность, а, следовательно, и ресурс, заявленный заводом-изготовителем, в большинстве случаев реализуется далеко не в полной мере. Увеличение показателя наработки на отказ и наработки до капитального ремонта позволит автомобилям дополни-тельно выполнить значительный объем работ по транспортировке грузов. Следовательно, возникает необходимость применения механизмов оперативного контроля условий эксплуатации и состояния машин в целом. По данным ЗАО «Тандер» на 1.01.2012 г. автопарк компании насчитывает 3000 автомобилей. В перспективе до конца 2012 года предполагается увеличить количество транспортных средств до 4500 ед. Учитывая только текущий автопарк, следует отметить, что если увеличить наработку до ремонта всего на 10 тыс. км, это позволит дополнительно выполнить объем работ по транспортировке грузов равный 30000 тыс.км. Поэтому актуальность исследований в данном направлении не вызывает сомнений.
В большинстве случаев повысить надежность достижением заявленного ресурса грузовым автомобилям не удается, что напрямую связано с несвоевременным обнаружением и устранением неисправности. Это приводит к увеличению скорости изнашивания комплектующих, и в последствии к возникновению отказов различных групп сложности. Для решения этой проблемы в планово-предупредительной системе технического обслуживания предусмотрено диагностирование. Однако все это не решит вопрос достижения заявленного ресурса. Планово-предупредительная система технического обслуживания не учитывает фак-тическое состояние транспортного средства и ее цикличность также неудовлетворительна. Диагностирование же в основном направлено на регистрацию факта наличия неисправностей, а не на предупреждение их возникновения. Оно способно уменьшать простои объектов по техническим причинам, повысить их производительность, снизить расход топлива и запасных частей, затраты средств на техническое обслуживание и ремонт, но не в состоянии обеспечить предупреждение возникновения отказов.
Решением проблемы является мониторинг систем транспортных средств непосредственно в процессе эксплуатации. Учитывая современные тенденции компьютеризации в различных областях, целесообразно использовать данную семантику и для объектов, активно использующихся при грузоперевозке. Имеющиеся на текущий момент бортовые системы контроля не лишены недостатков, имеют неудовлетворительный уровень надежности, ограниченную функциональность и область применения. Необходимо создание бортовой системы самодиагностики, функционирующей в рамках грузового автомобиля как единая информационная система, с возможностью ее применения на объектах различных марок, грузоподъемности и т.д. Поэтому мы сосредоточили свои усилия в этом направлении.
Теоретические исследования выполнены на основании следующих тео-рий: систем управления и системного анализа, надежности, математической статистики и аппарата дифференциальных уравнений, комбинаторики, автоматического управления, локальных передающих сетей а также требований к комплектации систем на процессорной основе; технической эксплуатации транспортных средств.
Эксплуатационные исследования проводились на грузовых автомобилях автопарка ЗАО «Тандер»: MAN F90 и MAN TGA.
Основные положения диссертационной работы доложены и получили одобрение на пяти научных конференциях. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и приложений. Содержит 163 страницы машинописного текста, 13 таблиц и 50 рисунков. Список использованной литературы включает 146 наименований, из них 25 – на иностранном языке.
На защиту выносится:
– способ мониторинга состояния грузовых автомобилей с использованием бортовой самодиагностики;
– теоретическое обоснование структуры и функционирования системы самодиагностики, а также принципы ее организации;
– результаты обработки статистической информации о показателях надежности объектов исследований.
. Cуществующая система технического обслуживания и ремонта машин является неоптимальной с точки зрения обеспечения надежности ТС. Основными недостатками являются: отсутствие эффективных методов и средств технической диагностики ТС для уточнения сроков вывода объектов в капитальный ремонт, жесткая регламентированность межремонтных периодов, обязательность проведения капитального ремонта без составления экономического обоснования и определения целесообразности его проведения. Применяемые в настоящее время бортовые системы контроля и диагностики ТС имеют недостаточную информативность и функциональность для обеспечения требуемой надежности.
2. Способ мониторинга работы машин с применением системы бортовой самодиагностики является наиболее перспективным направлением в формировании диагностических систем, позволяющим уменьшить количество отказов, а также повысить надежность грузовых автомобилей.
3. Сформулированы основные требования к системе самодиагностики, определяющие ее формализацию, а также стабильность функционирования и надежность. Формирование системы самодиагностики с использованием принципа распределенности приоритетных модулей, комбинированная многопроцессорная архитектура исполнения в полной мере способствуют реализации поставленной задачи по повышению надежности грузовых автомобилей.
4. Структура построения, процесс функционирования каналов межмо-дульного обмена информацией, а также разработанные алгоритмы фильтрации сигналов, сопряжений элементов, преобразований информации и управления внутри РИКОСС обеспечивают минимизацию задержки информации и полностью исключают возможность ее потери.
5. Предлагаемая структура системы самодиагностики имеет возмож-ность вариации, а, следовательно, применение для ТС различных марок, эксплуатируемых при транспортировке грузов, а также других производственных сферах с целью повышения надежности объектов.
6. Экспериментально подтверждено положительное влияние системы бортовой диагностики на показатели надежности грузовых автомобилей: суммарное количество отказов за период исследований (здесь и далее для грузовых автомобилей MAN с БСКД) ниже на 16,21%; среднее число отка-зов на единицу техники ниже на 25%; средняя наработка на отказ выше на 23%; коэффициент готовности больше на 7%, вероятность безотказной работы выше в 1,6 раза; средний ресурс до капитального ремонта выше на 64 тыс.км; -% ресурс выше на 56 тыс.км.
7. Расчетный технико-экономический эффект от внедрения системы са-модиагностики только для грузовых автомобилей без БСКД компании ЗАО «Тандер» позволит увеличить общую наработку на 499905 тыс.км, что даст возможность выполнения объема работ, соответствующего эксплуатации 499 автомобилей.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
