Междисциплинарная академия наук украины сборник научных трудов




НазваниеМеждисциплинарная академия наук украины сборник научных трудов
страница7/18
Дата публикации10.03.2013
Размер2.07 Mb.
ТипДокументы
uchebilka.ru > Информатика > Документы
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   18

^ Список литературы:

1. СП 35.13330.2011 СНиП 2.05.03-84* Мосты и трубы (Актуализированная редакция), Москва 2011 г.;

2. Постановление Правительства РФ от 5 декабря 2001 г. №848 «О федеральной целевой программе» Развитие транспортной системы России (2010-2015 годы);

3. Гончаров - Андреев Н.В. Методы ремонта и реконструкции автодорожных мостов, разработанные и апробированные на практике специалистами отдела диагностики мостов ГП Росдорнии// Автом. дороги: Информ.сб./ Информавтодор.-1999.- Вып.9.-С 29-38.

4. Ведомственные строительные нормы (ВСН 4-81) «Инструкция по проведению осмотров и труб на автомобильных дорогах», Минавтодор РСФСР, Москва 1990 г.

УДК 629.331

^ ДИНАМИЧЕСКИЙ ФАКТОР И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ПРОХОДИМОСТЬ
СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕХНИКИ В ВЫСОКОГОРНЫХ УСЛОВИЯХ

адъюнкт Стрельников И.В.

Военно-технический университет (Россия, г. Балашиха)
кандидат технических наук, доцент ^ Вахидов У.Ш.,

доктор технических наук, профессор РАЕ Гребенюк И.И.

Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева (Россия, г. Нижний Новгород)
Научный руководитель – д.т.н., профессор Кравченко И.Н.
Аннотация. Данная статья посвящена методам расчёта необходимых энергетических параметров двигателя транспортных средств, предназначенных для движения в высокогорных условиях. Показано влияние динамического фактора на показатели проходимости. Приведены результаты испытаний двигателя КАМАЗ-740 в высокогорных условиях эксплуатации.

Ключевые слова: мощность двигателя, высокогорные условия, динамический фактор, проходимость.
Известно, что эксплуатация двигателей в горных условиях существенно отличается от условий лабораторных испытаний даже при имитации разрежения воздуха. В натурных условиях многочисленные факторы действуют комплексно, т.к. одновременно изменяются солнечная радиация, температура, давление, плотность воздуха, температура топлива и т.п.

Анализ существующих формул показывает [1], что при эксплуатации двигателей без наддува общепринятым является предположение, что среднее индикаторное давление и индикаторная мощность (при n = const) пропорциональны количеству воздуха в цилиндре, т.е. соотношение воздух – топливо сохраняется неизменным. К этой группе можно отнести национальные стандарты ряда стран (данные SAE и др.), а также формулы приведения, рекомендуемые ГОСТ 10448-80.

В формулах этой группы сделано допущение, что мощность трения двигателя изменяется так же, как и индикаторная мощность, т.е. прямо пропорционально плотности воздуха. Вместе с тем, по данным многих исследователей [2] мощность трения очень мало зависит от давления и температуры атмосферного воздуха. Результаты испытания автомобиля КАМАЗ-5320 в горных условиях подтвердили, что действительно мощность трения очень мало изменялась в этих условиях [3].

Проведенные испытания двигателя КамАЗ-740 в реальных горных условиях при движении транспорта [4] показали, что для приведения мощности дизеля к нормальным атмосферным условиям можно пользоваться формулами приведения лишь до высоты 1200 м над уровнем моря или при изменении барометрического давления в диапазоне от 88 до 105 кПа (660…760 мм рт. ст.).

При работе на больших высотах необходима разработка нового аналитического вида формулы приведения, согласно полученным экспериментальным данным.

Ко второй группе относятся формулы, в которых изменения мощности и удельного расхода топлива происходит по другому закону, т.е. не прямо пропорциональны отношению плотности воздуха (формулы электротехнической комиссии США, Кова и Грина, А.И. Заикина). В этих формулах предпринята попытка исправления неточности, допущенные в формулах первой группы. Более совершенным является формула [2], где учитываются механические потери и коэффициент избытка воздуха α.

Проф. С.М. Кадыров [1] предложил формулу для приведения показателей дизелей ЯМЗ-238 с наддувом и без наддува, которая характеризует испытания двигателей в натурных условиях эксплуатации.

На основании данной формулы получены обобщенные коэффициенты КN и Кq для двух типов дизелей:

дизель без наддува:

(1)

дизель с наддувом:

(2)

Полученные зависимости имеют хорошую сходимость с результатами испытания автомобиля КАМАЗ-5320 в высокогорных условиях. В связи с этим, при приведении мощности дизелей КАМАЗ-740 к нормальным атмосферным условиям, необходимо взять за основу формулы с уточнением их степеней. Согласно ГОСТ 14846-81 влияние внешних условий эксплуатации на показатели двигателей учитывается с помощью коэффициентов приведения KNe, KGT и Kge.

Значения поправок для четырехтактных дизелей без наддува и с турбонаддувом соответствует изменению атмосферного давления в пределах от 88 кПа до 105 кПа. В случае, когда эксплуатация предусматривается на высоте от 1200 м до 4200 м над уровнем моря, изменение давления воздуха не соответствует ГОСТу. Поэтому для приведения эффективных показателей двигателя КамАЗ-740 к нормальным атмосферным условиям, необходимо определить поправочные коэффициенты, учитывающие изменение значений барометрического давления на 1 кПа в диапазоне от 60 кПа до 88 кПа, а от 88 кПа до 105 кПа пользоваться ГОСТом 14846-81, который обеспечивает вполне удовлетворительную сходимость результатов расчета и эксперимента.

В общем виде авторами данной работы предлагаются следующие формулы приведения мощности:

, (3)

где kH – коэффициент, учитывающий изменение давления в месте эксплуатации двигателя, который можно аппроксимировать уравнением:

(4)

где kР – коэффициент, устанавливающий взаимосвязь между атмосферным давлением и показателем давлением изменение давления в месте эксплуатации двигателя, имеющий размерность 0,521 кПа1,21.

Разница между экспериментальными и расчётными данными показана на рисунке 1.

Динамический фактор есть отношение избыточной тяги к весу автомобиля. Так как касательная сила тяги Рк изменяется в зависимости от нагрузочного режимов работы автомобиля, то и динамический фактор в условиях эксплуатации не остается постоянным. За изменением динамического фактора при изменении скоростных и нагрузочных режимов автомобиля можно проследить по динамической характеристике D = f (Va).

Динамическая характеристика позволяет решать ряд задач движения автомобиля с учетом конструктивных и эксплуатационных параметров, позволяющих оценить эффективность использования автомобиля. Исходными для построения динамической характеристики являются внешняя скоростная характеристика двигателя, а также данные тягового расчета. При построении динамической характеристики намечают не менее пяти точек скоростных режимов на каждой передаче.


Рисунок 1 Влияние высоты местности над уровнем моря, на которой используется транспортное средство на энергетические показатели двигателя:

1 – экспериментальные данные; 2 – расчётные данные

Скорости автомобиля при движении на каждой передаче при различных частотах вращения вала двигателя определяют по формуле:

(5)

Для каждого из этих скоростных режимов находят значения касательных сил тяги:

(6)

Тогда величина динамического фактора определяется из уравнения:

(7)

Динамичность автомобиля определяет его производительность, т.е. способность перевозить грузы (пассажиров) с оптимальной средней технической скоростью, которая, в свою очередь, зависит от интенсивности разгона – трогания с места и увеличения скорости до заданной.

В качестве оценочных показателей интенсивности разгона приняты: а – ускорение при разгоне; tp – время разгона, т.е. время увеличения скорости автомобиля от начальной V0 до заданной конечной Vm; Sp – путь разгона, т.е. путь, который пройдет автомобиль при увеличении скорости от V0 до Vm. В приближенных расчетах принимают сцепление включено и не пробуксовывает, дроссельная заслонка открыта полностью (рейка топливного насоса в положении полной подачи) обеспечено сцепление колес с дорогой без буксования.

Ускорение определяются с использованием динамической характеристики по формуле:

=. (8)

Подвижность автомобиля может осуществляться в случае, если ускорение будет иметь положительную величину, то есть:

. (9)

Решение данного уравнения, показывающеее требование к необходимой мощности двигателя внедорожных транспортных средств, показано на рисунке 2.


^ Рисунок 2 – Влияние высоты местности над уровнем моря, на которой используется транспортное средство на минимальную энерговооружённость двигателя:

1 – для скорости движения 20 м/с; 2 – для скорости движения 10 м/с;
Таким образом, полученные данные позволяют на этапе проектирования определить потребную мощность энергетической установки вездеходного транспортного средства в зависимости от предполагаемых условий эксплуатации.

^ Список литературы

1. Кадыров С.М. Повышение топливно-энергетических и ресурсных показателей дизелей мобильных сельскохозяйственных машин в условиях высокой температуры и запыленности воздуха: дис… д-ра техн. наук. – Ленинград-Пушкин, 1984.

2. Джебашвили И.Я. Работа автотракторных двигателей в горных условиях. – Тбилиси: Мецниереба, 1980. – 238 с.

3. Транспортно-технологические проблемы Северного Кавказа / В.В. Беляков, У.Ш. Вахидов, Ю.И. Молев; Нижегород. гос. техн. ун-т – Нижний Новгород, 2009. – 387 с.

4. Оценка конструкций механизмов управления транспортными средствами / В.В. Беляков, У.Ш. Вахидов, А.П. Куляшов. – М.: Наука и образование [электронное научно-техническое издание] №11. – 2010.

УДК 623:504, 064.43

^ МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМА ВЫБОРКИ ПРИ КОНТРОЛЕ КАЧЕСТВА ТЕХНИКИ, ВЫСВОБОЖДАЕМОЙ ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ
адъюнкты Золотов И.А., Лучин И.В.

Военно-технический университет (Россия, г. Балашиха)
Научный руководитель – д.т.н., профессор Кравченко И.Н.
Аннотация. В настоящей статье предложена методика определения объема выборки при оценке высвобождаемой техники с использованием статистических методов выборочного контроля. данная методика разработана для планирования проведения испытаний при оценке технического состояния техники.

Ключевые слова: методика; объем выборки; техника; статистические методы; статистический выборочный контроль.

Определение и правильное применение современных статистических методов имеют важное значение для определения управляющих воздействий на всех стадиях жизненного цикла машин, осуществляемых в рамках организации. При этом следует обеспечивать разработку и реализацию документированных процедур по выбору и применению статистических методов [1, 2] при:

- проектировании машин;

- определении требований надежности, прогнозировании долговечности и срока службы;

- изучении средств регулирования процессов;

- определении уровня качества в планах выборочного контроля;

- анализе данных, оценке эксплуатационных характеристик и анализе несоответствий;

- улучшении качества процессов;

- оценки безопасности и анализе рисков.

Статистический выборочный контроль или оценка характеристик исследуемого образца применяются в следующих случаях:

- характеристика исследуемого образца по своей физической природе является случайной величиной;

- характеристика исследуемого образца представляет собой параметр закона распределения вероятностей случайной величины, каждая реализация которой регистрируется в процессе испытаний.

Статистические методы контроля характеристик исследуемого образца предусматривают назначение уровня соответствия или несоответствия заданным требованиям.

Как известно, при рассмотрении вопросов надежности удобно все машины разделять на два класса:

- невосстанавливаемые (неремонтируемые), которые в процессе эксплуатации не могут иметь больше одного отказа;

- восстанавливаемые (ремонтируемые), которые в процессе эксплуатации могут иметь больше одного отказа. При эксплуатации машин интересуются продолжительностью или объемом выполненной ими работы. При этом пользуются обобщающим понятием «наработка». Под наработкой машины понимается продолжительность или объем работы, измеряемые, например, в часах, циклах, оборотах, километрах, гектарах, кубометрах или других единицах измерения.

Наработка может рассматриваться в двух аспектах - как величина случайная и как величина заданная (неслучайная). При рассмотрении невосстанавливаемых машин случайной является наработка изделия до отказа. Для восстанавливаемых машин случайной является наработка между двумя последовательными отказами.

При анализе работы группы невосстанавливаемых машин в течение заданной наработки случайным является число отказавших машин в рассматриваемый период.

Если рассматривается работа восстанавливаемой машины в течение заданной наработки, то случайным здесь является число отказов в рассматриваемый период.

Уже из этих примеров видно, что нам приходится иметь дело с дискретными случайными величинами (число отказавших машин, число отказов) и с непрерывными случайными величинами (наработка до отказа, наработка между отказами). При рассмотрении восстанавливаемых машин часто приходится иметь дело со случайным временем восстановления, которое является непрерывной случайной величиной.

Случайные величины, встречающиеся в задачах надежности, могут иметь различные распределения вероятностей. Очень часто на практике встречаются следующие распределения вероятностей:

- непрерывные  нормальное, экспоненциальное, Вейбулла, гамма-распределение, логарифмически нормальное и др.;

- дискретные  биномиальное и Пуассона.

Если испытывается группа невосстанавливаемых машин в течение фиксированной наработки, то при этом случайное число отказавших машин имеет биномиальное распределение.

Если у восстанавливаемой машины поток отказов простейший, то случайное число отказов машины в течение фиксированной наработки имеет распределение Пуассона.

Случайное число отказов восстанавливаемой машины в течение периода приработки приближенно подчиняется распределению Пуассона.

В ряде случаев распределение Пуассона применяется как удобное приближение к биномиальному распределению.

Для показателей дискретного типа наибольшее распространение получили биноминальный закон распределения и распределение Пуассона.

Чтобы выборочная совокупность как можно полнее отражала контролируемый уровень качественного состояния изделий, необходимо учитывать следующие основные требования, при которых выборка должна быть:

- представительной или типичной, т.е. чтобы в ее состав входили преимущественно те результаты, которые наиболее полно отражают действительное техническое состояние машины. Поэтому перед тем как приступить к обработке данных контроля, их необходимо внимательно проанализировать и удалить явно нетипичные. Например, при определении количества выработанного кислорода автомобилем нельзя включать в выборку ошибочные данные, обусловленные неисправностями в работе контролируемой аппаратуры, неправильными действиями контрольной группы и т.п.

- объективной, т.е. при ее образовании нельзя включать в ее состав только те данные, которые кажутся типичными или лучшими, бракуя остальные, увеличивать объем контролируемых данных выше заранее запланированных, неоднократно повторять процедуру контроля. Иными словами, выборка данных должна производиться без каких-либо субъективных влияний на ее состав.

- качественно однородной, т.е. в состав одной и той же выборки нельзя включать данные, полученные при различных условиях проведения оценки качества исследуемых машин.

При определении уровня качества техники необходимо решение задачи – получение достаточно полной информации об уровне качества всей партии. Данная задача усложняется тем, что выборка исследуемых машин неоднородных по составу не дает достаточно полной и объективной информации о качестве всей партии.

Наиболее распространенной формой представления выборочных данных являются вариационные ряды и графические изображение распределений.

Вариационный ряд или ряд распределений дискретных показателей представляют собой двойной ряд данных с указанием в первом ряду значения контролируемого показателя, во втором частности его получения. При построении ряда распределений непрерывного показателя предварительно должна производиться разбивка всего диапазона данных на группы или классы в масштабе, который должен быть одинаков для всех классов ряда.

, (1)

где – величина классового интервала;

xmax, xmin – максимальное и минимальное значение контролируемого показателя;

N – число классов, на которые разбивается выборка.

Число классов N устанавливается произвольно, но с учетом имеющегося объема выборки. Опыт показывает, что при выборке объемом n = 1…50 число классов составит N = 5…6, при выборке n = 100…150 число классов – N = 12…15, при n = 200…300 значений N = 15…18 классов и т.д.

После выбора классового интервала и средних значений каждого из интервалов xi производится разноска данных по классам N и определяются частоты каждого класса Кj.

Сумма всех частот ряда распределений должна равняться объему выборки:

, (2)

Эмпирические числовые характеристики случайных показателей можно подразделить на характеристики положения центра группирования (средние величины) и на характеристики рассеивания.

Наиболее часто употребляемой характеристикой положения центра группирования является среднее (или среднее арифметическое ) значение.

Наиболее употребительными эмпирическими характеристиками рассеивания являются:

1) дисперсия ^ S2;

2) среднее квадратичное отклонение S.

Вышеприведенные числовые характеристики рассчитывается по формулам, приведенным в таблице 1.

Из математической статистики известно, что рассеивание генеральной совокупности больше рассеивания выборки, взятой из этой совокупности, в среднем в 1/n – 1 раз.
Таблица 1

Аналитические выражения для расчета эмпирических числовых характеристик

^ Расчет среднего арифметического значения для малых выборок, n  30…50

Расчет среднего арифметического значения для больших выборок, n  50













Расчет дисперсии для малых выборок,

n  30…50

Расчет дисперсии для больших выборок,

n  50








1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   18

Похожие:

Междисциплинарная академия наук украины сборник научных трудов iconМеждисциплинарная академия наук украины сборник научных трудов
Военный институт телекоммуникаций и информатизации Национального технического университета Украины “Киевский политехнический институт”...

Междисциплинарная академия наук украины сборник научных трудов iconМеждисциплинарная академия наук украины сборник научных трудов
Военный институт телекоммуникаций и информатизации Национального технического университета Украины “Киевский политехнический институт”...

Междисциплинарная академия наук украины сборник научных трудов iconМеждисциплинарная академия наук украины сборник научных трудов
Военный институт телекоммуникаций и информатизации Национального технического университета Украины “Киевский политехнический институт”...

Междисциплинарная академия наук украины сборник научных трудов iconМеждисциплинарная академия наук украины сборник научных трудов
Военный институт телекоммуникаций и информатизации Национального технического университета Украины “Киевский политехнический институт”...

Междисциплинарная академия наук украины сборник научных трудов iconМеждисциплинарная академия наук украины сборник научных трудов
Военный институт телекоммуникаций и информатизации Национального технического университета Украины “Киевский политехнический институт”...

Междисциплинарная академия наук украины сборник научных трудов iconМеждисциплинарная академия наук украины сборник научных трудов
Военный институт телекоммуникаций и информатизации Национального технического университета Украины “Киевский политехнический институт”...

Междисциплинарная академия наук украины сборник научных трудов iconМеждисциплинарная академия наук украины сборник научных трудов
Военный институт телекоммуникаций и информатизации Национального технического университета Украины “Киевский политехнический институт”...

Междисциплинарная академия наук украины сборник научных трудов iconМеждисциплинарная академия наук украины сборник научных трудов
Военный институт телекоммуникаций и информатизации Национального технического университета Украины “Киевский политехнический институт”...

Междисциплинарная академия наук украины сборник научных трудов iconМеждисциплинарная академия наук украины сборник научных трудов
Военный институт телекоммуникаций и информатизации Национального технического университета Украины “Киевский политехнический институт”...

Междисциплинарная академия наук украины сборник научных трудов iconМеждисциплинарная академия наук украины сборник научных трудов
Военный институт телекоммуникаций и информатизации Национального технического университета Украины “Киевский политехнический институт”...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
uchebilka.ru
Главная страница


<