Введение 7
ГЛАВА 1. Теоретические исследования и анализ существующей 8
проблемы
1.1 Обзор существующих разработок 8
1.2 Факторы, влияющие на эксплуатационные характеристики 13
транспортного средства
1.3 Обзор методов определения остаточного ресурса 16
основных узлов автомобильной техники
1.4 Критерии прогнозирования остаточного ресурса 21
ГЛАВА 2. Методы контроля и диагностики узлов и агрегатов 26
2.1 Метод визуального контроля и диагностики 26
2.2 Метод контроля состояния оборудования по рабочим
параметрам
2.3 Тепловизионный контроль и диагностика
2.4 Вибрационный контроль и диагностика
2.4.1 Диагностические параметры вибросигнала
2.4.2 Общий уровень вибрации
2.4.3 Уровень вибрации в области низких частот
2.4.4 Уровень вибрации в области средних частот
2.4.5 Уровень вибрации в области высоких частот
2.4.6 Пик-фактор
2.4.7 Безразмерный амплитудный дискриминант
6-го порядка — Д6
2.4.8 Алгоритм обработки вибросигналов
2.5 Сравнительный анализ методов контроля и диагностики
оборудования
2.6 Вибрационные методы контроля и диагностики
2.6.1 Метод измерения общего уровня вибрации, анализ
формы сигнала
2.6.2 Метод пик-фактора
2.6.3 Статистический анализ
2.6.4 Частотная селекция вибродиагностического сигнала
2.6.5 Спектральный анализ
2.6.6 Спектр огибающей высокочастотной вибрации
2.6.7 Кепстральный анализ
2.6.8 Нейронные сети
2.6.9 Вейвлет-преобразование
2.6.10 Сравнение методов вибрационного контроля и диагностики
ГЛАВА 3. Разработка математических моделей для определения остаточного ресурса узлов и агрегатов автомобиля
3.1 Общие сведения
3.2 Методология математического моделирования остаточного ресурса
3.3 Сбор информации об объекте моделирования
3.4 Характеристики датчиков сбора информации
3.5 Алгоритм обработки экспериментальных данных датчиков пиковых значений
3.6 Алгоритм обработки экспериментальных данных датчиков усредняемых значений
3.7 Алгоритм диагностирования допустимого и предельного уровня износа
ГЛАВА 4. Структура и принцип работы системы
диагностирования и оперативного контроля остаточного ресурса
узлов и агрегатов автомобиля КАМАЗ
4.1 Основные составные части системы
4.2 Алгоритм работы автономного информационно-диагностического блока
4.2.1 Процедура рабочего процесса диагностирования
4.3 Блок первичного сбора и преобразования информации с датчиков
4.4 Перечень диагностических датчиков с характеристиками
Заключение
Список литературы
Одной из основных задач эксплуатации автомобильного транспорта является безопасность и надёжность. Это вызывает необходимость поддержания технического состояния транспортного средства на необходимом уровне на любых этапах его использования. Для реализации данного процесса необходимо учитывать различные условия эксплуатации конкретного транспортного средства и своевременно производить техническое обслуживание в соответствии с этими условиями.
Уровень развития современной микроэлектроники, возможности элементной базы позволяют с помощью электронных диагностических средств реализовать контроль, мониторинг и управление в режиме реального времени всеми важными элементами транспортного средства.
В настоящее время выпускается большое количество средств мониторинга, контроля и диагностики, начиная от простейших портативных систем мониторинга до стационарных систем глубокой диагностики. Такие устройства могут применяться совместно, либо в виде отдельных подсистем.
В тоже время всё возрастающая конструктивная сложность механизмов и систем автомобиля, точность их функционирования при изменчивости режимов и условий эксплуатации требует разработки новых методов и средств диагностирования, которые по своей технологической способности (точности, достоверности) соответствовали бы требованиям современной и перспективной автомобильной техники.
Концепцию зарождения, современного состояния и развития систем бортового электрооборудования автомобилей можно представить схемой изображённой на рисунке 1.
В итоге исследования проведённого в данной работе получены следующие результаты:
1. Разработан алгоритм работы блока контроля технического состояния автомобиля. Предусмотрены режимы самодиагностики оборудования для повышения надёжности системы. Для предотвращения возможных сбоев в работе предложена установка дублирующих датчиков с различным принципом действия. Рассмотрена идея идентификации в реальном масштабе времени факта выхода из строя элементов оборудования автомобиля, которые наиболее важны с точки зрения обеспечения его безопасной эксплуатации, и включение вместо них исправных элементов, реализующих аналогичные или близкие к ним функции.
2. Разработана электрическая принципиальная схема блока первичного сбора и преобразования информации с аналоговых и дискретных датчиков;
3. С помощью блока первичного сбора и преобразования информации получены экспериментальные диагностические данные с 3-х опытных образцов автомобиля КАМАЗ 5350;
4. На основании обзора литературы сделан вывод, что сигналы, несущие в себе информацию о раннем развитии дефектов и неисправностей узлов и агрегатов, приводящих к критическим режимам работы, принципиально имеют нестационарный характер. Традиционно для контроля технического состояния оборудования используется спектральный анализ, который предназначен, прежде всего, для анализа стационарных сигналов и режимов работы. Как альтернативу спектральному методу предложено использовать вейвлет-преобразование, преимуществом которого является его эффективность при анализе нестационарных сигналов и процессов за счет высокой локализации в частотной и временной областях.
Это позволяет оперативно обнаруживать неисправности на более ранней стадии развития по сравнению с традиционным спектральным методом, а значит более точно прогнозировать остаточный ресурс узлов и агрегатов автомобиля и, соответственно, его сервисное обслуживание.
Применение средств диагностирования и оперативного контроля остаточного ресурса узлов и агрегатов поможет повысить надёжность и безопасность автомобилей КАМАЗ при использовании в военной промышленности, в условиях требующих особой надёжности оборудования (карьеры, шахты, очаги радиационного и химического поражения) или при исследованиях и разработках беспилотного автомобиля КАМАЗ.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
