КОРРЕЛЯЦИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ ДВИГАТЕЛЕЙ

№73-1,

Технические науки

В статье представлен анализ взаимосвязи показателей надежности двигателей. В процессе эксплуатации тракторных дизелей Д-240 выполнен сбор исходной информации. Выявлен характер рассеивания отказов. Установлены закономерности изменения ресурса от наработки на отказ, количества и сложности отказов двигателей. Проведена оценка достоверности результатов исследований.

Похожие материалы

Анализ показателей надежности машин позволяет вносить корективы в сферах их конструирования, производства и использования . Безотказность характеризует способность технических систем выполнять заданные функции в течение определенного промежутка времени, а долговечность — до предельного состояния. Оценка надежности машин проводится по результатам испытаний, а единичные показатели вычисляются с использованием вероятностно-статистических моделей. Долговечность двигателей главным образом зависит от качества запасных частей и технологии ремонта деталей, отклонения в их состоянии вызывают повышенный и неравномерный износ сопряжений . Безотказность двигателей в первую очередь определяется соблюдением технологических процессов сборки, обкатки и испытания . Следовательно, время проявления отказов, их характер и количество являются индикаторами качества ремонта двигателей. Математические методы на основе обобщения статистической информации позволяют выявить вероятностные закономерности и факторы, определяющие техническое состояние объектов .

Для проверки выдвинутой гипотезы были проведены эксплуатационные наблюдения за 45 отремонтированными двигателями Д-240, что обеспечивало проведение исследований с доверительной вероятностью не ниже 0,9 и относительной ошибкой не более 10%. В результате были определены основные показатели надежности дизелей (табл. 1).

Таблица 1. Показатели безотказности и долговечности двигателей Д-240

Наименование показателей

Значение показателей

фактических

нормативных

  1. Средняя наработка на первый отказ, мото-часов
  2. Средняя наработка на отказ, мото-часов
  3. Среднее число отказов на 1000 моточасов
  4. Средний межремонтный ресурс, мото-часов

73

103

3,9

3384

-

-

2,8

3500

Отсюда следует, что число отказов превышает норматив на 39%, а ресурс двигателей меньше установленного всего на 4%. Распределение отказов показано на рис. 1.

Плотность вероятностей эксплуатационных (1) и ресурсных (2) отказов двигателей Д-240
Рисунок 1. Плотность вероятностей эксплуатационных (1) и ресурсных (2) отказов двигателей Д-240

Рассеивание эксплуатационных отказов значительно больше, их коэффициент вариации в 2,4 раза больше аналогичной оценки ресурсных отказов. Оценивая взаимосвязь средней наработки на отказ и межремонтного ресурса отмечаем (рис. 2), что зависимость между ними прямопропорциональная (коэффициент парной корреляции 0,88). Нормативный ресурс достигается при наработке на отказ более 950 мото-часов. Это в свою очередь подчеркивает нестабильность процесса сборки двигателей.

Взаимосвязь наработки на отказ и межремонтного ресурса двигателей Д-240
Рисунок 2. Взаимосвязь наработки на отказ и межремонтного ресурса двигателей Д-240

Нересурсные отказы по трудоемкости и стоимости их устранения классифицируются по трем группам сложности: 1- отказы, устраняемые заменой или ремонтом легкодоступных деталей; 2 — отказы, устраняемые заменой или ремонтом легкодоступных агрегатов и механизмов без их разборки с возможным раскрытием внутренних полостей; 3 — отказы, устраняемые разборкой или расчленением основных агрегатов. С увеличением количества m и сложности ε отказов ресурс двигателей снижается (рис. 3).

Влияние количества (1) и сложности (2) отказов на межремонтный ресурс двигателей Д-240
Рисунок 3. Влияние количества (1) и сложности (2) отказов на межремонтный ресурс двигателей Д-240

Взаимосвязь ресурса с числом отказов достаточно высокая (коэффициент парной корреляции r = 0,84), а со сложностью отказов практически отсутствует (r = 0,28). Также нет связи между m и ε (r = 0,19), это указывает на внезапный характер проявления эксплуатационных отказов, вызванных индивидуальным техническим состоянием двигателей. Проведенные исследования свидетельствуют о том, что повышенное количество отказов в первую тысячу мото-часов является индикатором снижения межремонтного ресурса двигателей.

Список литературы

  1. Лукинский В.С. Прогнозирование надежности автомобилей / В.С. Лукин-ский, Е.И. Зайцев. - Л.: Политехника, 1991. - 224 с.
  2. Королев А.Е. Прогнозирование ресурса двигателей /А.Е. Королев // Евразийский союз ученых. - 2016. - №12. - С. 52-56.
  3. Королев А.Е., Храмцов Н.В., Бай РФ. Влияние технологической культуры производства на качество  ремонта автотракторных двигателей / А.Е. Коро-лев, Н.В. Храмцов, Р.Ф. Бай // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. - 2008. - №4. - С. 105-109.
  4. Анилович В.Я. Прогнозирование надежности тракторов / В.Я Анилович. - М.: Машиностроение, 1986. - 224 с.