Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Управление техническим состоянием подвижного состава на основе информации об интенсивности и характере износа протектора шин Алехин Дмитрий Борисович

Управление техническим состоянием подвижного состава на основе информации об интенсивности и характере износа протектора шин
<
Управление техническим состоянием подвижного состава на основе информации об интенсивности и характере износа протектора шин Управление техническим состоянием подвижного состава на основе информации об интенсивности и характере износа протектора шин Управление техническим состоянием подвижного состава на основе информации об интенсивности и характере износа протектора шин Управление техническим состоянием подвижного состава на основе информации об интенсивности и характере износа протектора шин Управление техническим состоянием подвижного состава на основе информации об интенсивности и характере износа протектора шин Управление техническим состоянием подвижного состава на основе информации об интенсивности и характере износа протектора шин Управление техническим состоянием подвижного состава на основе информации об интенсивности и характере износа протектора шин Управление техническим состоянием подвижного состава на основе информации об интенсивности и характере износа протектора шин Управление техническим состоянием подвижного состава на основе информации об интенсивности и характере износа протектора шин Управление техническим состоянием подвижного состава на основе информации об интенсивности и характере износа протектора шин Управление техническим состоянием подвижного состава на основе информации об интенсивности и характере износа протектора шин Управление техническим состоянием подвижного состава на основе информации об интенсивности и характере износа протектора шин
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Алехин Дмитрий Борисович. Управление техническим состоянием подвижного состава на основе информации об интенсивности и характере износа протектора шин : диссертация ... кандидата технических наук : 05.22.10.- Владимир, 2000.- 247 с.: ил. РГБ ОД, 61 00-5/2502-8

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Обзор современных направлений совершенствования систем управления техническим состоянием подвижного состава. Цели и задачи работы 11

1.1. Современные методы управления техническим состоянием подвижного состава 11

1.1.1. Понятие управления техническим состоянием подвижного состава. Инструменты построения оптимальной системы управления 11

1.1.2. Анализ методов моделирования систем управления 14

1.1.3. Техническое состояние комплекса узлов, определяющих интенсивность износа протектора шин как объект управления 19

1.2. Новые информационные технологии в системах управления на автомобильном транспорте 23

1.2.1. Понятие новых информационных технологий. Составляющие новых информационных технологий и их основные направления развития 23

1.2.2. Новые информационные технологии в управлении техническим состоянием. Элементы новых информационных технологий и их применение на предприятиях автомобильного транспорта 26

1.3. Роль и место диагностики в системе управления техническим состоянием узлов, влияющих на износ шин 35

1.3.3. Роль диагностики в процессах управления техническим состоянием подвижного состава 35

1.3.1. Обзор методов и средств диагностирования технического состояния узлов, влияющих на интенсивность износа шин 39

Глава 2. Теоретические аспекты управления техническим состоянием на основе информации об интенсивности и характере износа протектора шин. Моделирование системы управления техническим состоянием подвижного состава 48

2.1. Исследование факторов, определяющих интенсивность и характер износа протектора шин 48

2.2. Взаимосвязь характеристик износа протектора шин техническим состоянием элементов автомобиля 53

2.3. Управление техническим состоянием подвижного состава на основе информации об интенсивности и характере износа протектора шин .58

2.4. Моделирование процессов управления техническим состоянием подвижного состава на основе информации об интенсивности и характере износа протектора шин 66

2.4.1. Модель принятия решения о необходимости технических воздействий на основе информации об интенсивности и характере износа протектора шины 66

2.4.2. Моделирование комплекса технических воздействий по выявлению и устранению неисправностей узлов и систем, определяющих интенсивность и характер износа протектора шин 69

2.4.2.1. Методика моделирования процесса оптимизации системы управления техническим состоянием подвижного состава 69

2.4.2.2. Модель цикла технических воздействий системы управления техническим состоянием подвижного состава на основе информации об интенсивности и характере износа

протектора шин 74

2.5. Разработка структуры системы управления техническим состоянием подвижного состава. Построение SADT-модели 80

2.6. Выводы по главе 2 100

Глава 3. Методические основы управления техническим состоянием подвижного состава 102

3.1. Методика управления техническим состоянием на основе диагностической информации 102

3.2. Методика определения характера и интенсивности износа протектора 108

3.2.1. Методика диагностирования состояния шин 108

3.2.2. Методика обработки результатов диагностирования состояния шин.. 112

3.2.3. Определение характера и интенсивности износа. Алгоритм обработки данных диагностирования состояния шин и формирования комплекса технических воздействий 116

3.3. Формирование комплекса технических воздействий на основе диагностической информации 121

3.4. Разработка методик диагностирования систем и узлов подвижного состава, определяющих характер и интенсивность износа протектора шины 127

3.4.1. Средства и методы диагностирования узлов, определяющих характер и интенсивность износа протектора шины 127

3.4.2. Методика диагностирования систем, определяющих характер и интенсивность износа протектора шин 134

3.5. Выводы по главе 3 139

Глава 4. Экспериментальное подтверждение и практическая реализация основ управления техническим состоянием подвижного состава на основе информации об интенсивности и характере износа протектора шин 141

4.1 Экспериментальное подтверждение взаимосвязи между параметрами технического состояния подвижного состава и интенсивностью износа протектора шин 141

4.1.1. Цель и задачи эксперимента. Методика получения и обработки экспериментальных данных 141

4.1.2. Взаимосвязь между параметрами технического состояния и интенсивностью износа протектора шин 144

4.2. Определение типов и интенсивности износа шин автомобилей в эксплуатации 151

4.2.1. Типы износа протектора шин, наблюдаемые в эксплуатации 151

4.2.2. Нормирование интенсивности износа протектора автомобильной шины 154

4.3. Внедрение результатов работы. Разработка программного обеспечения системы управления техническим состоянием подвижного состава 162

4.4. Анализ эффективности системы управления техническим состоянием подвижного состава на основе информации об интенсивности и характере износа протектора шины 167

4.5. Выводы по главе 4 174

Основные результаты и выводы 175

Литература

Введение к работе

Автомобильный транспорт представляет собой одну из важнейших отраслей любого промышленно развитого государства, выполняя ряд масштабных экономических, стратегических и социальных задач. В недавнем прошлом им перевозилось более 80% грузов и около 90% пассажиров нашей страны.

В настоящее время автомобильный транспорт, как и большинство отраслей страны, переживает кризис, обусловленный общим спадом производства, повлекшим за собой резкое падение объема перевозок. Изменение политических и экономических условий привело к разрушению единой транспортной системы страны и поставило в тяжелое положение большинство крупных автотранспортных предприятий. Одновременно появилось большое количество мелких фирм и индивидуальных предпринимателей, осуществляющих перевозочный процесс, а также предоставляющих услуги по обслуживанию и ремонту автомобилей. Перечисленные факторы стали причинами обострения конкуренции и банкротства некоторых перевозчиков. Сложное положение предприятий заставляет искать новые источники ресурсов и повышать эффективность использования уже имеющихся.

Одним из таких источников является снижение затрат на шины. Учитывая, что каждый автомобиль за срок службы изнашивает не менее 5-6 комплектов шин и то, что стоимость одного комплекта шин составляет 10-27 % первоначальной его стоимости, необходимость снижения затрат на шины при эксплуатации автомобилей становится очевидной.

Другим источником экономии ресурсов является совершенствование системы технического обслуживания (ТО) и ремонта подвижного состава, или управления его техническим состоянием. Общепризнанно, что существующая система поддержания заданного технического состояния подвижного состава устарела и нуждается в замене. Более перспективной является система осуществления технических воздействий «по состоянию». Однако ее внедрению в производство мешает слабое развитие информационного обеспечения производственного процесса. Основными направлениями развития в данной области являются совершенствование подсистемы диагностирования (как при определении технического состояния подвижного состава, так и в виде мониторинга самой системы) и использование новых технологий обработки информации с последующим формированием управляющих воздействий.

На стыке этих двух актуальных проблем, а именно - совершенствовании подсистемы управления затратами на шины и реализации системы управления комплексом технических воздействий «по состоянию», выполнена предлагаемая Вашему вниманию работа.

В основе разработанной системы управления техническим состоянием подвижного состава лежит взаимосвязь технического состояния ряда узлов с интенсивностью и характером износа протектора шины. Теоретические и экспериментальные исследования показали возможность использования данной информации при формировании комплекса диагностических воздействий.

В последнее время все большее распространение на предприятиях автомобильного транспорта получают элементы автоматизированных систем управления производством. Но в большинстве случаев автоматизируются отдельные функции уже существующих систем управления, незначительно повышая их эффективность. Однако мировой опыт показывает, что при широком использовании элементов автоматизированного управления необходимо формирование принципиально новой системы управления, изначально базирующейся на новых информационных технологиях. Именно исходя из этого положения разрабатывались основные теоретические и практические вопросы работы.

Одним из основных требований к формируемой системе является гибкость, позволяющая минимизировать временные и материальные затраты на выявление и устранение неисправностей. Гибкость комплекса обеспечивается многовариантностью переходов от одного технологического этапа (уровня) к другому и оптимальностью структуры системы управления. Решение перечисленных проблем возможно только на основе широкого применения диагностики и новых информационных технологий, а также различных методов моделирования, применяемых при разработке системы. На основе выше изложенного была определена цель настоящей работы: повышение эффективности управления техническим состоянием подвижного состава на основе информации об интенсивности и характере износа протектора шин.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- предложена многоуровневая система управления техническим состоянием подвижного состава, с использованием информации об интенсивности и характере износа протектора шин;

- разработана модель принятия решения о необходимости технических воздействий на основе информации об интенсивности и характере износа протектора шин;

- разработана математическая модель цикла технических воздействий системы управления техническим состоянием подвижного состава;

- разработана SADT-модель автоматизированной системы управления техническим состоянием подвижного состава;

- предложены методики сбора и обработки информации об интенсивности и характере износа протектора шин;

- разработана методика формирования комплекса технических воздействий на основе информации об интенсивности и характере износа протектора шин;

- экспериментально подтверждена взаимосвязь между уводом оси автомобиля от прямолинейного движения, техническим состоянием узлов подвески и интенсивностью износа протектора шины; - на основе критерия средней цены обхода графа комплекса технических воздействий, проведен анализ эффективности различных систем управления техническим состоянием подвижного состава.

На защиту выносятся следующие основные разработки диссертационной работы:

- результаты экспериментальных исследований взаимосвязи между уводом оси от прямолинейного движения, эффективностью подвески и интенсивностью износа протектора шин;

- многоуровневая система управления техническим состоянием подвижного состава на основе информации об интенсивности и характере износа протектора шин;

- модель принятия решения о необходимости технических воздействий на основе информации об интенсивности и характере износа протектора шин;

- математическая модель комплекса технических воздействий системы управления техническим состоянием подвижного состава;

- SADT-модель автоматизированной системы управления техническим состоянием подвижного состава на основе информации об интенсивности и характере износа протектора шин;

- методика формирования комплекса технических воздействий на основе информации об интенсивности и характере износа протектора шин;

- результаты сравнительного анализа эффективности систем управления техническим состоянием подвижного состава на основе критерия средней цены обхода графа комплекса технических воздействий.

Результаты теоретических исследований и моделирования, элементы методического и программного обеспечения, полученные в результате работы над данной диссертацией, внедрены в учебный . процесс кафедры «Автомобильный транспорт» Владимирского государственного университета и на ряде предприятий автомобильного транспорта Владимирской области.

Понятие управления техническим состоянием подвижного состава. Инструменты построения оптимальной системы управления

Анализируя ряд работ но технической эксплуатации автомобилей [8,9,14,16,27,67,98,115,116,118], необходимо отметить, что одним из основных факторов повышения эффективности эксплуатации подвижного состава является совершенствование процессов управления техническим состоянием.

В перечисленных работах даны различные толкования понятия «управление», поэтому предлагается определение, являющееся синтезом этих вариантов. На наш взгляд под управлением следует понимать процесс преобразования информации в определенные действия, переводящие управляемую систему или объект из исходного состояния в заданное путем воздействия на ее (его) составляющие с целью получения определенного результата. В процессе управления происходит обмен информацией между управляющим и управляемым элементами. Целесообразно рассмотрение системы в совокупности с ее внутренними и внешними связями, которые представляют собой каналы информации.

Понятием «информация» в теории систем [19] называется совокупность сведений, данных, знаний о состоянии системы и внешней среды, получаемых узлом (ключевым элементом) системы, принимающим решение о необходимости управляющего воздействия.

Управляющим воздействием [13] называется сигнал, поступающий от подсистемы информации с целью последующего выполнения мероприятий, обеспечивающих заданную характеристику объекта. Управляющее воздействие на технический объект (автомобиль или комплекс узлов) может носить название технического, а заданные характеристики - структурных или выходных (диагностических) параметров.

Управление осуществляется для достижения определенной цели. Критерием оптимальности управления, показывающим степень достижения цели, является функция управления. Целевая функция управления - это некоторая количественно измеряемая величина, являющаяся функцией входных, выходных переменных, параметров объекта управления и времени [13,86]. Оптимальное управление - это управление, обеспечивающее минимум или максимум (минимум) целевой функции при заданных ограничениях. С понятием оптимального управления тесно связаны термины качество и эффективность системы [42].

В процессе управления, как и в любой другой деятельности существует определенный набор инструментов, обеспечивающих реализацию выполняемых функций. Управление любым объектом базируется на теории информации, теории сложных систем, теории автоматического управления (при полной или частичной автоматизации системы), теории принятия решений. Элементы данных областей науки, рассмотренные в работах [27,31,32,50,86,87,90,103], будут рассматриваться далее как инструменты управления.

Управление большими и сложными системами, к которым относится большинство комплексов автомобильного транспорта (AT) [8,14,32], предполагает использование двух направлений решения поставленных задач: ситуационное (качественное) и информационное (количественное).

К первому типу, имеющему в основном качественное выражение, традиционно относятся задачи оперативного принятия решений в процессе управления, субъективная оценка состояния объекта (применительно к автотранспортным средствам - субъективное диагностирование) и тому подобные. Для решения данной группы задач применяются методы системно-информационного анализа [31,32], рассматриваемые в отрасли AT как методы системного подхода и системного анализа [7,8,9,14,42,67].

Под системным подходом [8] предлагается понимать общенаучное методологическое направление, разрабатывающее методы и способы теоретического исследования сложноорганизованных объектов, как систем. Авторами некоторых работ данный подход применен при анализе технических объектов, [7,8] их работоспособности и возникающих неисправностей [17], что позволяет создавать имитационные модели систем и узлов автомобилей являющиеся основой моделирования принятия решения о целесообразности, месте и объеме технических воздействий. Однако наибольшее распространение системный подход получил при работе со сложными человеко-машинными системами. Развернутый во времени, он называется «программно-целевым подходом» [31,32,67,116].

В случаях, когда необходима объективная количественная оценка управляемой системы, или прогноз изменения ее состояния в результате внешних или внутренних воздействий (сил, факторов), применяются различные методы моделирования, рассматриваемые в работах [17,20,26,36,43,45,47,48, 50,57,67,70,71,75,87,115,116].

Управление техническим состоянием подвижного состава на основе информации об интенсивности и характере износа протектора шин

Традиционно при управлении ресурсом шин или техническим состоянием узлов подвижного состава используется система регламентных работ. Она применяется и при обслуживании по наработке и по состоянию. Работа ведется в направлении минимизации общих объемов технических воздействий при сохранении заданных технико-экономических показателей автомобиля.

Основным способом сокращения затрат на поддержание заданного технического состояния является диагностика. Управление техническими воздействиями на основе диагностической информации значительно сокращает трудоемкость ремонта и повышает надежность автомобиля. Однако использование диагностики само по себе требует значительных материальных затрат, экономически не всегда целесообразных. Сюда необходимо включить стоимость амортизации диагностического оборудования, энергетические и материальные затраты, а также трудозатраты на проведение контрольно-диагностических операций. На снижение данных затрат и направлена предлагаемая система управления техническим состоянием.

Рассмотрим традиционную систему поддержания заданного технического состояния, исключив из нее обязательные работы (рис. 2.4, а).

На основе информации, полученной в результате углубленной диагностики, проводится устранение выявленных неисправностей. Задача углубленной диагностики - уточнение выявленных неисправностей, с целью сокращения объемов ремонтных работ.

Задачей общей диагностики является выявление неисправностей и сокращение перечня узлов, которые при необходимости должны быть подвергнуты углубленной диагностике. Однако применительно к большинству узлов, взаимосвязанных с характеристиками износа шин, даже общая диагностика требует специализированного дорогостоящего оборудования [3,89,136].

Предлагаемая система дополняет уже существующую на предприятии систему ТО и Р подвижного состава еще одной ступенью (рис.2.4, б). В качестве дополнительной ступени предлагается ввести регламентный замер высоты протектора шины и определение интенсивности и характера его износа. На основе данной информации возможны, как управление техническим состоянием комплекса узлов, рассмотренного в предыдущем разделе, так и оценка эффективности функционирования системы.

При проведении общей диагностики возникает часть диагнозов, не требующих уточнения (показаны стрелками «1»,«4»), то есть автомобиль сразу может быть направлен в зону устранения неисправностей. Аналогичная ситуация возникает при использовании регламентных оценок интенсивности износа (стрелка «3»). Появляется возможность сокращения перечня операций общего и углубленного диагностирования. Для небольших предприятий, где нецелесообразно применение дорогостоящих диагностических комплексов, подобная система может стать единственным способом оперативного контроля технического состояния элементов автомобиля, влияющих на характеристики износа протектора шин.

Определение технического состояния ряда узлов по типу (характеру) износа протектора известно достаточно давно [72,74,113,132]. Однако при отсутствии регламентных оценок износа данный диагноз ставится, как правило, субъективно на стадии предельного (в лучшем случае просто значительного) износа. Предлагаемая система позволит выявить возможные отказы и неисправности систем и узлов, поставить диагноз на начальной стадии возникновения неисправности и повышенного износа.

Как любая подсистема информации, предлагаемая ступень реализует принцип обратной связи «5», то есть, как и общая диагностика «2», она позволяет оценить эффективность технических воздействий.

В случае, когда повышенный износ наблюдается у технически исправного автомобиля (что подтверждено диагностированием), необходим анализ остальных факторов, влияющих на износ. При постоянном повышенном износе или иных дефектах шин одной партии необходимо внести коррективы в уравнение интенсивности износа. Повышенный износ шин автомобилей, работающих на одном маршруте, означает ухудшение дорожных условий, следствием должен стать анализ маршрута и его изменение (если это возможно).

Методика определения характера и интенсивности износа протектора

Существуют различные методики определения интенсивности износа протектора [44,74,97,113,132], однако наиболее приемлемой из них следует считать замер высоты протектора и последующее сравнение с предыдущими значениями.

Рассмотрим методику замера износа протектора. Замер проводится в трех продольных плоскостях дорожки протектора, что позволяет выявить неравномерность износа по ширине.

Для того чтобы определить износ шин можно использовать замеры в двух, четырех или шести сечениях. Использование четырех и менее сечений позволяет оценить износ протектора, но не дает возможности выявить неравномерный пятнистый износ. Поэтому при решении задач по определению технического состояния необходимо проведение замеров в шести сечениях. Кроме того, контроль износа протектора в шести сечениях исключает допуск к эксплуатации шины, не удовлетворяющей требованиям безопасности дорожного движения [97]. Предлагаемая схема проведения замеров приведена на рисунке 3.2.

Обозначим номер поперечного сечения через і (от 1 до 6), а продольного через j (от 1 до 3), то есть каждая шина имеет 18 контрольных точек. Тогда каждая точка замера будет иметь свои индексы-идентификаторы, а результат замера обозначаться h . Результаты замеров заносятся в карточку учета работы шины. Однако хранение такого количества информации в данном документе невозможно, поэтому предлагается использовать приложение к ней, а именно карточку учета износа шины. Этот элемент документального обеспечения системы управления техническими воздействиями несет информацию не только о динамике изменения и текущем состоянии шины, но и о техническом состоянии узлов автомобиля. Таким образом, карточка износа шины при оперативном ее анализе может стать диагностической картой. Пример карточки учета износа шины приведен на рис. 3.6. Рассмотрим методику анализа полученных данных.

Первым этапом анализа является выявление предельного износа протектора. Предельный износ протектора свидетельствует о необходимости списания шины. Существует два способа определения предельного износа.

При наличии индикаторов износа определение предельного состояния происходит при выходе индикаторов на поверхность. Покрышка снимается с эксплуатации, если при равномерном износе индикатор появился в одном сечении. При неравномерном износе - в двух.

Другим способом определения предельного износа является измерение высоты протектора в местах наибольшего износа [97]. Данный способ необходимо применять при предельном износе протектора. Предельным состоянием протектора в данном случае является появление пятна предельного износа (высота протектора h 1,6 мм) следующих размеров. Ширина пятна равна половине ширины беговой дорожки протектора, а длина - 1/6 длины окружности шины по середине беговой дорожки протектора, или при неравномерном износе - суммарной площади такой же величины рис.3.3.

При анализе износа по предлагаемой методике, предельный износ может быть выявлен как в процессе замера высоты протектора оператором с внесением соответствующей пометки в листок учета, так и при обработке результатов на ЭВМ.

Методика замера в шести поперечных плоскостях практически исключает пропуск в эксплуатацию изношенной шины, так как длина пятна предельного износа равна расстоянию между точками замера. При появлении в двух или более точках значения высоты протектора, превышающего предельное, методика предполагает снятие шины с автомобиля.

Снятие шины с эксплуатации возможно и при обнаружении оператором повреждений, требующих устранения, или делающих дальнейшую эксплуатацию шины небезопасной. Оператор имеет перечень дефектов, при которых шина должна быть изъята из эксплуатации. Данный перечень представляет собой норматив предприятия и составляется на основе правил эксплуатации автомобильных шин [97].

Документом, который используется при проведении диагностирования состояния шин, является карточка диагностирования шин. Предлагаемый вариант карточки диагностирования состояния шин приведен на рис. 3.4. Данный документ состоит из двух частей, общей и индивидуальной.

Общая часть содержит следующие данные: модель (ГАЗ-2705) и государственный регистрационный номер подвижного состава (возможно упрощенное обозначение, например 096, вместо К 096 АВ 33), размер шины (175R16C), дату проведения диагностирования, фамилия и подпись оператора.

Индивидуальная часть заполняется отдельно для каждой шины и содержит следующую информацию: модель и номер шины, таблицу результатов замеров высоты протектора и заключения оператора о пилообразности износа и наличии повреждений шины. Последние два реквизита вводятся в режиме кода: 1 - при наличии, 0 - при отсутствии. Код «0», вводимый при отсутствии пилообразности и повреждений обязателен, так как гарантирует внимание оператора к данному вопросу.

Данный документ является основным при определении текущего состояния шин автомобиля и первичным при определении его технического состояния. Использование автоматизированной системы обработки информации предполагает наличие двух таких документов: один бумажный, заполняемый в процессе диагностирования, другой электронный, обновляемый при окончании ввода информации.

Взаимосвязь между параметрами технического состояния и интенсивностью износа протектора шин

Данные, полученные в результате проведенного эксперимента по выявлению взаимосвязи между параметрами технического состояния узлов обеспечивающих безопасность движения и интенсивностью износа протектора шин приведены в приложении 8. Проведем обработку и анализ этой информации.

Определим зависимости между пробегом автомобиля и следующей группой параметров: интенсивностью износа протектора шины, уводом оси от прямолинейного движения, эффективностью подвески, сопротивлением свободному качению колеса.

Одной из первых задач, которые необходимо решить является выявление взаимосвязей между различными параметрами. Взаимосвязь между двумя параметрами может быть оценена по коэффициенту корреляции. Рассмотрим таблицу коэффициентов корреляции, рассчитанных при помощи пакета STATISTICA 5.0. Оценивается взаимосвязь между следующими величинами: пробег, интенсивность износа протектора шины, увод оси автомобиля от прямолинейного движения, эффективность подвески, сила сопротивления свободному качению колеса (ССК).

При данном количестве испытаний и уровне надежности 0,90 значимыми являются следующие корреляционные зависимости: пробег - интенсивность износа шин, пробег - увод, увод - интенсивность износа шин, эффективность подвески - интенсивность износа шин. Выявить взаимосвязь между сопротивлением свободному качению и другими параметрами не удалось.

Несмотря на значимость коэффициентов корреляции в зависимостях пробег - интенсивность износа шин и пробег - увод, наблюдается большой разброс значений. Полученные данные позволяют говорить о тенденциях роста увода от прямолинейного движения и интенсивности износа шин с увеличением пробега автомобиля, однако не позволяют провести регрессионный анализ.

Рассмотрим более подробно выявленные взаимосвязи и опишем их математическими зависимостями.

Основным фактором износа протектора является увод оси от прямолинейного движения. Анализ данных проводился отдельно для передней и задней оси автомобиля.

Аппроксимация полученных данных проводилась полиномами 2-й, 3-й и четвертой степени, а так же при помощи экспоненциальной зависимости. Была проведена дискриминация моделей по критерию Фишера.

Таким образом, экспоненциальная модель отбрасывается, как не удовлетворяющая критерию, полиномиальные зависимости 4-й 3-й и 2-й степени можно считать равнозначными. Последняя (полином 2-й степени) является наиболее простой, однако не адекватна физическому процессу при малых значениях аргумента (наблюдается снижение износа при увеличении значений увода). Поэтому в качестве модели принимаем полиномиальную зависимость 3-й степени:

Аналогичным образом проводится построение модели взаимосвязи увода от прямолинейного движения и интенсивности износа для задней осиЭкспоненциальная модель отбрасывается, как не удовлетворяющая критерию, полиномиальные зависимости 4, 3-й и 2-й степени являются равнозначными. Однако последняя не адекватна физическому процессу при малых значениях аргумента. Поэтому в качестве модели принимаем полиномиальную зависимость 3-й степени:

Рассмотрим взаимосвязь эффективности подвески автомобиля и интенсивности износа протектора шины. При выборе оптимальной сравнивались: линейная, экспоненциальная и полиномиальная модели, полученные на основе экспериментальных данных. Анализ проводился по ранее приведенной методике. Получены следующие значения суммы квадратов отклонений теоретических (расчетных) значений от экспериментальных: для экспоненциальной зависимости - 4,67-10"2, для полиномиальной - 4,47-10"2, для линейной - 4,56-10" . Табличное значение критерия Фишера для данных условий (а = 0,05, п = 120) - 1,41. Расчетное значение критерия Фишера для экспоненциальной и линейной зависимостей: 4,67-10-2 1ПО 1уМ F3/Jj =-±——- = 1,02 1,41. 4,56-10 1 Для линейной и полиномиальной зависимостей: „л/я = 1 11 = ,,02 1,41. 4,47-10"2

Так как расчетные значения критерия меньше табличных, полученные зависимости можно считать равнозначными. Поэтому в качестве модели принимаем самую простую - линейную.

В результате эксперимента было установлено, что наибольшее влияние на интенсивность износа протектора шин оказывают увод оси от прямолинейного движения и эффективность подвески.

Полученные модели подтверждают взаимосвязь между параметрами технического состояния ряда узлов и интенсивностью износа протектора шин. Данные модели могут быть использованы в системе управления техническими воздействиями при определении технического состояния рассматриваемых узлов в эксплуатации и анализе причин повышенной интенсивности износа шин.

Похожие диссертации на Управление техническим состоянием подвижного состава на основе информации об интенсивности и характере износа протектора шин