Помощь студентам в учебе
ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ ДИАГНОСТИКИ ГРУЗОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БОРТОВЫХ СИСТЕМ КОНТРОЛЯ
|
Введение
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, АНАЛИЗ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ БСКД 9
1.1 ПРИЧИНЫ СНИЖЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ 9
1.2 ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ БОРТОВЫХ СИСТЕМ КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ
ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ 11
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ, СТРУКТУРА И
ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ САМОДИАНГОСТИКИ 17
2.1 ОТКАЗ КАК ПРЕДПОСЫЛКА ФОРМИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ БОРТОВЫХ СИСТЕМ
КОНТРОЛЯ 17
2.2 ФОРМАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ САМОДИАГНОСТИКИ 20
2.3 АРХИТЕКТУРНАЯ ТОПОЛОГИЯ БСКД 28
2.4 КЛАССИФИКАЦИЯ ДАТЧИКОВ ДЛЯ БОРТОВЫХ СИСТЕМ КОНТРОЛЯ 30
2.5 ТРЕБОВАНИЯ К ДАТЧИКАМ 33
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ ДИАНОСТИКИ ГРУЗОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ 37
3.1 СТРУКТУРНЫЕ И ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ 37
3.2 СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ВИБРАДИАГНОСТИКИ 43
3.3 АНАЛИЗ КАЧЕСТВА МАСЛА 56
3.4 СОВРЕМЕННЫЕ СИСТЕМЫ СЛЕЖЕНИЯ И МОНИТОРИНГА ТРАНСПОРТА 61
ГЛАВА 4 АНАЛИЗ ИССЛЕДОВАНИЙ 66
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 74
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 75
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, АНАЛИЗ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ БСКД 9
1.1 ПРИЧИНЫ СНИЖЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ 9
1.2 ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ БОРТОВЫХ СИСТЕМ КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ
ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ 11
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ, СТРУКТУРА И
ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ САМОДИАНГОСТИКИ 17
2.1 ОТКАЗ КАК ПРЕДПОСЫЛКА ФОРМИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ БОРТОВЫХ СИСТЕМ
КОНТРОЛЯ 17
2.2 ФОРМАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ САМОДИАГНОСТИКИ 20
2.3 АРХИТЕКТУРНАЯ ТОПОЛОГИЯ БСКД 28
2.4 КЛАССИФИКАЦИЯ ДАТЧИКОВ ДЛЯ БОРТОВЫХ СИСТЕМ КОНТРОЛЯ 30
2.5 ТРЕБОВАНИЯ К ДАТЧИКАМ 33
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ ДИАНОСТИКИ ГРУЗОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ 37
3.1 СТРУКТУРНЫЕ И ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ 37
3.2 СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ВИБРАДИАГНОСТИКИ 43
3.3 АНАЛИЗ КАЧЕСТВА МАСЛА 56
3.4 СОВРЕМЕННЫЕ СИСТЕМЫ СЛЕЖЕНИЯ И МОНИТОРИНГА ТРАНСПОРТА 61
ГЛАВА 4 АНАЛИЗ ИССЛЕДОВАНИЙ 66
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 74
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 75
Актуальность проблемы. Затраты на обслуживание и ремонт являются одним из важнейших эксплуатационных показателей любой технической системы. Их минимизация в тех случаях, когда система является ремонтопригодной, практически невозможна без эффективного контроля состояния системы. В современных средствах контроля и диагностики, по крайней мере современных двигателях, основным видом мониторинга является сенсоры и датчики, активно вытесняя многие другие внешние методы. Причины не только в том, что встроенная диагностика эффективнее, и имеется тенденция к быстрому снижению затрат на ее реализацию, но и в том, что начать диагностику можно в любое время, в том числе и во время эксплуатации транспорта.
Основным транспортным средством, эксплуатирующийся в различных сферах, являются грузовые автомобили. Наработка до капитального ремонта указанных автомобилей может варьироваться в достаточно широких пределах в зависимости от условий эксплуатации и прочих факторов. Поэтому, заявленный заводом-изготовителем ресурс, в большинстве случаев реализуется далеко не в полной мере.
Увеличение показателя наработки на отказ и наработки до капитального ремонта позволит дополнительно выполнить существенный объем работ по транспортировке грузов. Следовательно, возникает необходимость контроля функционирования автомобильных систем. Поэтому актуальность исследований в данном направлении не вызывает сомнений.
В большинстве случаев повысить надежность достижением заявленного ресурса грузовым автомобилям не всегда удается, что напрямую связано с несвоевременным обнаружением и устранением неисправности. Это приводит к увеличению скорости изнашивания комплектующих деталей, 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 полностью решает вопрос достижения заявленного ресурса. Планово-предупредительная система технического обслуживания не учитывает фактическое 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, снизить расход топлива и запасных частей, затраты средств на техническое обслуживание и ремонт, но не в состоянии обеспечить предупреждение возникновения отказов.
Большие материальные и трудовые затраты на техническое обслуживание автомобилей привели к появлению встроенных специализированных систем контроля, называемых бортовыми системами контроля (БСК). Эти системы ведут непрерывный сбор, учет, обработку, анализ и выдачу абонентам интегрированной и исходной информации об отказах и неисправностях, о неплановых трудозатратах на их устранение, об ущербе, вызванном техническими последствиями отказов, о среднестатистических и реальных показателях надежности техники.
Такие системы позволяют устанавливать неисправности и причины их возникновения не на стационарных стендах, а непосредственно в процессе эксплуатации транспортной машины. Учитывая современные тенденции компьютеризации в различных областях, целесообразно использовать данную семантику.
Цель работы: Повышение надежности грузовых автомобилей, путем применения бортовых систем контроля мониторинга, и предупреждение возникновения отказов различных групп сложности.
Объект исследования: Бортовые системы контроля и мониторинга грузовых автомобилей.
Предмет исследования: Бортовые системы самодиагностики, сенсоры и датчики, терминалы мониторинга и контроля грузовых автомобилей.
Задачи исследования:
• Анализировать перспективы бортовых систем контроля и диагностики транспортных средств (ТС) с позиции обеспечения нужного уровня надежности агрегатов;
• Определить принципы организации, разработать функциональную схему и алгоритмы, а также осуществить теоретическое обоснование процессов;
• Изучить существующих методов диагностирования для внедрения в грузовые автомобили с целью прогнозирования отказов;
• Экспериментально подтвердить влияние БСКД на показатели надежности объектов исследований.
Область применения результатов работы: автотранспортные предприятия, автоцентра и специализированные предприятия по ремонту грузовых автомобилей.
Определения, обозначения и сокращения.
Диагностирование — это процесс определения технического состояния машины безразборными методами для получения заключения (диагноза).
Техническая диагностика - это отрасль науки, которая изучает и устанавливает признаки неисправностей машин, механизмов и узлов; разрабатывает методы и средства для получения заключения (диагноза) о характере и сущности неисправностей; на основе изучения динамики изменения параметров технического состояния агрегатов и узлов машины обеспечивает прогнозирование ресурса их безотказной работы [2].
Диагностические параметры - это качественная мера проявления технического состояния автомобиля, его агрегата и узла по косвенному признаку.
Основным транспортным средством, эксплуатирующийся в различных сферах, являются грузовые автомобили. Наработка до капитального ремонта указанных автомобилей может варьироваться в достаточно широких пределах в зависимости от условий эксплуатации и прочих факторов. Поэтому, заявленный заводом-изготовителем ресурс, в большинстве случаев реализуется далеко не в полной мере.
Увеличение показателя наработки на отказ и наработки до капитального ремонта позволит дополнительно выполнить существенный объем работ по транспортировке грузов. Следовательно, возникает необходимость контроля функционирования автомобильных систем. Поэтому актуальность исследований в данном направлении не вызывает сомнений.
В большинстве случаев повысить надежность достижением заявленного ресурса грузовым автомобилям не всегда удается, что напрямую связано с несвоевременным обнаружением и устранением неисправности. Это приводит к увеличению скорости изнашивания комплектующих деталей, 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 полностью решает вопрос достижения заявленного ресурса. Планово-предупредительная система технического обслуживания не учитывает фактическое 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, снизить расход топлива и запасных частей, затраты средств на техническое обслуживание и ремонт, но не в состоянии обеспечить предупреждение возникновения отказов.
Большие материальные и трудовые затраты на техническое обслуживание автомобилей привели к появлению встроенных специализированных систем контроля, называемых бортовыми системами контроля (БСК). Эти системы ведут непрерывный сбор, учет, обработку, анализ и выдачу абонентам интегрированной и исходной информации об отказах и неисправностях, о неплановых трудозатратах на их устранение, об ущербе, вызванном техническими последствиями отказов, о среднестатистических и реальных показателях надежности техники.
Такие системы позволяют устанавливать неисправности и причины их возникновения не на стационарных стендах, а непосредственно в процессе эксплуатации транспортной машины. Учитывая современные тенденции компьютеризации в различных областях, целесообразно использовать данную семантику.
Цель работы: Повышение надежности грузовых автомобилей, путем применения бортовых систем контроля мониторинга, и предупреждение возникновения отказов различных групп сложности.
Объект исследования: Бортовые системы контроля и мониторинга грузовых автомобилей.
Предмет исследования: Бортовые системы самодиагностики, сенсоры и датчики, терминалы мониторинга и контроля грузовых автомобилей.
Задачи исследования:
• Анализировать перспективы бортовых систем контроля и диагностики транспортных средств (ТС) с позиции обеспечения нужного уровня надежности агрегатов;
• Определить принципы организации, разработать функциональную схему и алгоритмы, а также осуществить теоретическое обоснование процессов;
• Изучить существующих методов диагностирования для внедрения в грузовые автомобили с целью прогнозирования отказов;
• Экспериментально подтвердить влияние БСКД на показатели надежности объектов исследований.
Область применения результатов работы: автотранспортные предприятия, автоцентра и специализированные предприятия по ремонту грузовых автомобилей.
Определения, обозначения и сокращения.
Диагностирование — это процесс определения технического состояния машины безразборными методами для получения заключения (диагноза).
Техническая диагностика - это отрасль науки, которая изучает и устанавливает признаки неисправностей машин, механизмов и узлов; разрабатывает методы и средства для получения заключения (диагноза) о характере и сущности неисправностей; на основе изучения динамики изменения параметров технического состояния агрегатов и узлов машины обеспечивает прогнозирование ресурса их безотказной работы [2].
Диагностические параметры - это качественная мера проявления технического состояния автомобиля, его агрегата и узла по косвенному признаку.
Существующая 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. 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. Сформулированы основные требования к системе самодиагностики, определяющие ее формализацию, а также стабильность функционирования и надежность. Предлагаемые системы имеют возможность вариации, а, следовательно, применение для ТС различных марок, эксплуатируемых при транспортировке грузов, а также других производственных сферах с целью повышения надежности объектов. Экспериментально подтверждено положи-тельное 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 отказов на единицу техники ниже на 25%; средний ресурс до капитального ремонта выше на 64 тыс.км.