Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь  


Расчет эффективности затрат на поддержание оптимальной величины критерия качества РП




 

Экономическая эффективность внедрения методики и конструкторских разработок для оптимизации характеристик и состояния рулевого привода по критериям эксплуатационных свойств обусловлена улучшением управляемости и курсовой устойчивости автомобиля, что снижает утомляемость водителя и повышает безопасность дорожного движения.

Реальный экономический эффект достигается за счёт уменьшения эксплуатационных затрат на шины и топливо путём снижения сопротивления качению, а также повышения эффективности и качества технического обслуживания рулевого управления и переднего моста, культуры производства и расширения номенклатуры выполняемых работ по техническому обслуживанию автомобилей.

Кроме того, применение расчётной методики позволяет сократить сроки и затраты на конструкторско-экспериментальные работы в процессе проектирования и доводки автомобиля.

Однако, для поддержания заданного уровня эксплуатационного состояния рулевого привода необходимы затраты. В этой связи целесообразно определение оптимальной величины критерия качества РП, обеспечивающего с одной стороны повышение эффективности работы автомобиля за счёт улучшения и поддержания заданного уровня его эксплуатационных свойств, а с другой стороны – снижение удельных издержек на устранение последствий отказа подвижных сопряжений РП и затрат на выполнение контрольно-регулировочных и профилактичес – ких работ.



Для достижения этой цели был исследован процесс изменения эксплуатационного состояния рулевого привода, вызванного нарушением начальной величины схождения управляемых колёс и отказом подвижных сопряжений, путём статистического моделирования методом Монте-Карло с использованием рекомендаций работы Михлина B. [4] Случайные величины интенсивности изменения схождения воспроизводились на ЭВМ «ЕС-1020» в соответствии с экспоненциальным законом распределения, параметры которого определены в экспериментальной части.

Блок-схема моделирующего алгоритма составлена по рекомендациям работ приведена на рисунке 4, там же помещена таблица исходных данных статистического моделирования.

 

 

Рис. 4. Блок-схема алгоритма моделирования процесса изменения эксплуатационного состояния РП и эксплуатационных свойств автомобиля

 


Таблица 1. Исходные данные для моделирования на ЭВМ процесса изменения эксплуатационного состояния рулевого привода и эксплуатационных свойств автомобилей (значения величин, входящих в зависимости граф-модели РП)

№ п/п

Обозначение

Единицы измерения

Значение

Интервал

варьирования

Шаг

варьирования

001.

1/С

даН/град

20

11,1 – 33,3

1,1

002.

Срп

град/даНм

0,05

0,03 – 0,09

0,01

003.

Срп

град/даНм

14,5

8,7 – 26,1

1,8

004.

Срп

мм/даН

0,035

0,015 – 0,055

0,005

005.

L

м

2,4

2,2 – 2,6

0,2

006.

В

м

1,35

1,25 – 1,45

0,1

00

а

м

1,19

1,09 – 1,29

0,5

008.

в

м

1,21

1,11 – 1,31

0,5

009.

ап

м

0,93

0,83 – 1,03

0,5

010.

вп

м

1,47

1,37 – 1,57

0,5

011.

hka

м

0,385

0,335 – 0,435

0,05

012.

Hkn

м

0,425

0,375 – 0,475

0,05

013.

h1

м

0,1

0 – 0,2

0,1

014.

h2

м

0,33

0,23 – 0,43

0,1

015.

Hgn

м

0,55

0,45 – 0,65

0,1

016.

ykр

рад

од

0 – 0,2

0,05

01

Lц

м

0,1

0,09 – 0,11

0,01

018.

Lпр

м

0,145

0,135 – 0,155

0,01

019.

rk

м

0,26

0,22 – 0,30

0,02

020.

fk

_

0,02

0,01 – 0,03

0,005

021.

yx

-

0,6

0,2 – 0,9

0,1

022.

Ma

кг

1400

1200–1600

100

023.

Ga

н

14000

12000 – 16000

1000

024.

Gn

н

12700

11700 – 13700

1000

025.

Gk

даН

320

-

-

026.

G1

даН

645

-

-

02

G2

даН

755

-

-

028.

Mmaxcт

даНм

6,8

-

-

029.

Fстрп

даН

47

-

-

030.

wук

рад/с

0,05

0,01 – 0,01

0,01

 

 

 

0,3

0,1 – 0,6

0,1

031.

δ

град

5

0–12

0,5

032.

Ку

даН/град

21

7–42

3,5

 

 

даН/рад

2400

400 – 4000

100

033.

∆Ку

-

0,125

0 – 0,35

0,05

034.

ξ

-

8,4

1,4 – 12,4

1

035.

q

град

10

0 – 10

0,5

 

 

 

 

10 – 25

1

036.

µδ

-

0,45

0,30 – 0,60

0,05

03

[qв/qн]1

-

25/20

-

-

 

[qв/qн]2

-

24/20

-

-

 

[qв/qн]3

-

23/20

-

-

 

[qв/qн]4

-

1

-

-

038.

e0

мм

3

-5 – 10

0,5

 

 

град

0,66

-0,66 – 1,54

0,25

 

 

рад

0,0116

-0,012 – 0,027

0,002

039.

a0

град

0,75

-1–2

0,25

040.

β

град

6

4–8

1

041.

γн

град

3

-1 -5

1

042.

Sg

мм

1,5

0–5

0,5

043.

Sш

мм

2,5

0 – 10

2,5

044.

fgc

I/c

4

2–6

0,5

 

 

 

12

6–14

I

045.

fcт

MM

60

0 + 80

10

046.

Fпр

даН

50

5–80

5

04

Fрп

даН

30

0–50

2,5

 

 

 

 

50–150

10

048.

С

мм

30

10 – 50

10

049.

va

км/час

80

0–150

5

 

 

м/с

22,4

0–42

1,4

050.

Ха

даН

8

2–16

2

051.

Jk

даН с2×м

0,06

0,04 – 0,08

0,01

052.

wук

м/с2

1,8

1–3

0,2

053.

F1

даН

6

4–8

1

054.

Рк

даН

40

5–50

5

055.

Yа

даН

20

5–30

5

056.

Д

Нм

0,1

0 – 0,1

0,01

 

 

 

 

ОД – 0,3

0,05

05

AӨ

мм

8

0–12

2

058.

mк

кг

2,5

2–3

0,5

059.

yaп

-

I

0,8 – 1,2

0,1

060.

CP

кН/м

20

15 – 30

5

061.

Сш

кН/м

150

100 – 200

25

062.

hӨ

мм/даН

0,015

0,01 – 0,03

0,005

063.

La

тыс. км

12

6–20

2

064.

Lo

тыс. км

4

2–6

I

065.

мм

2

0–10

0,5

066.

βk

град

5

0–10

2,5

06

βg

град

2

0–4

1

068.

Ч

град

2

-5–7

0,5

069.

qн(в)

град

10

0–15

1

 

 

 

 

15 – 35

5

 
070.

Sн(в)

мм

3

0–9

0,5

 
 

 

град

1

0–3

0,25

 
071.

Sср

мм

2

0–6

0,25

 
072.

Sл(п)

мм

2

0–6

0,5

 
073.

δ1(2)

град

5

0–10

0,5

 
074.

δн(в)

град

5

0–12

0,5

 
075.

RδS

м

13

8–20

I

 
 

 

 

50

25 – 100

25

 
076.

Kу1(2)

даН/рад

2000

1000 – 4000

500

 
07

Ку1н

даН/рад

1500

1000–2500

250

 
078.

Ку1в

даН/рад

2500

2000 – 4000

250

 
079.

Xa

м

0,5

0 – 1,5

0,25

 
080.

Ks

-

0,25

0–1

0,05

 
081.

β

град

5

I – 10

I

 
082.

γу

м/с2

4

0 – 5,5

0,5

 
083.

wγ

рад/с

0,5

0 – 1,5

0,25

 
 

 

 

0,25

0–1

0,25

 
084.

wγс

рад/с

0,4

0 – 1,2

0,2

 
085.

γ

град

10

0–50

5

 
086.

k

м-1

0,005

0 – 0,01

0,0025

 
 

 

 

0,04

0,1 – 0,05

0,05

 
08

a

град

20

0–30

5

 
 

 

 

120

30 – 360

30

 
 

 

рад

0,35

0–0,52

0,087

 
 

 

 

2,1

0,52 – 6,28

0,52

 
088.

µmaxкин

м-1

0,02

0,015 – 0,03

0,005

 
 

µminкин

м-1

0,0125

0,005 – 0,015

0,005

 
089.

Iру

-

17

12 – 25

1

 
090.

wdрк

рад/с

0,15

0,05 – 0,35

0,05

 
091.

Vпр

м/с

22,5

17,5 – 25

2,5

 
092.

Vзам

м/с

17,5

15 – 20

2,5

 
093.

Fрк

Н

80

20 – 200

20

 
094.

µ

м-1

0,0145

0,01 – 0,025

0,15

 
095.

K

-

0,35

0,2 – 0,5

0,1

 
096.

Kf

с/м

0,002

0,001 – 0,003

0,0005

 
09

Kes

с/м

0,00025

0,00015 – 0,00045

0,00005

 
098.

Aδ

-

0,5

0,35 – 0,65

0,05

 
 

Bδ

даН-1

0,0006

0,0004 – 0,0008

0,0001

 
099.

gemin

Г/квт. ч

300

260 – 340

20

 
 

 

Г/л. с. ч.

220

190 – 250

15

 
100.

ηн

-

0,85

0,8 – 0,95

0,25

 
101.

γт

даН/м3

800

780 – 860

20

 
102.

λп

–.

4

3 – 5

0,5

 

103.

Sn

-

100

50 – 150

25

104.

ag

град

5

0 – 10

2,5

105.

Kв

даН2/м4

0,025

0,01 – 0,04

0,005

106.

Fa

м2

1,8

1,5 – 2

0,1

10

gN

Г/квт. ч

330

315 – 345

15

108.

Кr

-

1,0

0,95 – 1,15

0,05

109.

Кn

-

1,0

0,9 – 1,5

од

110.

Sпр

мм

220

200 – 240

20

111.

τ

кН/м2

7500

-

-

112.

σ0

кН/м2

15000

-

-

113.

µп

-

0,47

-

-

                                     

 

Фактором, определяющим интенсивность изменения схождения, принят исследованный ранее критерий качества РП. Основным эксплуатационным фактором, определяющим изменение схождения, принята величина пробега автомобиля за межконтрольный период, который в соответствии с техническими условиями составил 12 тыс. км, а остальные значения пробега взяты для исследования надёжности функционирования рулевого привода. В качестве механизма случайных величин использовалась последовательность равномерно распределённых в интервале от 0 до 1 случайных чисел, вырабатываемых ЭВМ, причём по рекомендации работы [4] число реализаций принято равным 200.

Среднестатистическая интенсивность изменения схождения колёс определялась в зависимости от пробега по эмпирическому выражению, полученному после аппроксимации графической зависимости приведены в табл. 2 Приложения-1:

 

.                             (4)

 

Моделирование для каждой реализации случайных чисел величин интенсивности изменения схождения и пробегов между заменами подвижных сопряжений РП, регулировками и проверками схождения выполнялось по зависимостям:

 

,                             (5.)

.                          (6.)

 

В процессе статистического моделирования величины схождения управляемых колёс определялись следующим образом:

а) при каждом контроле по статистической зависимости:

 

,                               (7)

 

б) по эмпирической зависимости от критерия качества РП:

 

.                                (8)


Накопленные величины пробега междy заменами подвижных сопряжений рулевого привода, регулировками схождения, проверками схождения и их количества использованы для определения величин пробега:

 

а) между заменами ; (9)

б) между регулировками ;   (10)

в) средний фактический ресурс между проверками

. (11)

 

Затем определялись вероятности замены подвижных сопряжений рулевого привода и регулировки схождения управляемых колёс:

 

,                         (12)

.                           (13)

 

После чего все циклы повторялись при изменении характеристик и состояния рулевого привода, а также режимов его работы.

Для определения оптимальных величин критерия качества РП по минимуму удельных издержек на устранение последствий отказа подвижных сопряжений РП и затрат на выполнение контрольно-регулировочных операций была составлена целевая функция допустимого изменения критерия качества РП, рекомендованная в работе [4]:

 

,         (14)

 


где  – отношение издержек на устранение последствий отказа сопряжений РП к издержкам на профилактику РП и контроль углов установки управляемых колёс;

- относительное допустимое изменение критерия качества. Все дальнейшие обозначения приведены в соответствии с [4].

Для определения оптимально допустимого изменения критерия качества РП с учётом дискретных издержек использована формула [4]:

 

.                               (15)

 

Параметры d и n определялись при моделирования по найденным зависимостям вероятности замен и регулировок схождения и величинам пробега путём их аппроксимации следующими выражениями:

 

,                                (16)

.                       (17)

 

Средние издержки, связанные с отказавшими подвижными сопряжениями рулевого привода, определены по формуле [7]:

 

                       (18)

 


Таблица 2. Исходные данные для статистического моделирования процесса изменения схождения управляемых колёс автомобилей по методу Монте-Карло

п/п

Наименование

Обозначения

Един. измерения

Значения величин параметров при моделировании на j – м уровне:

0 1 2 3 4 5 6 7
1.   Величина пробега автомобиля Lа тыс. км 12 0 4 8 10 14 16 18
2. Допустимое значение es мм 7 0 0,5 I 1,5 2 3 4
3. Величина схождения по техн. усл. eту мм 3 - - - - - - -
4. Допустимая величина изменения Дe мм 7 - - - - - - -
5. Предельная величина изменения Пe мм 14 - - - - - - -
6. Величина зазоров в подвижных сопряжениях РП мм 1,2 0 0,3 0,6 0,9 2,4 4,8 5,5
  Упругость рулевого привода (по перемещению управляемых колёс) СРП мм дан 10-3 30 17 20 25 33 39 44 50
8. Усилие в кинематической цепи рулевого привода FРП даН 25 5 10 15 20 30 40 50
9. Соотношение издержек на устранение отказа и затрат на профилактику и контроль схождения упр. колёс   N   - 1 0,5 1,5 2 2,5 3 4 5

 

Средние издержки, связанные с проверкой и регулировкой схождения управляемых колёс определялись также по рекомендациям [7]:

рулевой поворот управление колесо

,                         (19)

 


где S(La) – непрерывные издержки, связанные с изменением параметра, возникающие в результате нарушения кинематики РП и снижения эффективности транспортной работы автомобиля.

Входящие в зависимости (13) и (14) величины обозначены в соответствии с работой [4] и определены в процессе внедрения разработанного оборудования по отраслевым нормативам (данные предприятия).

Оптимально допустимые изменения параметра вводились в математическую модель процесса изменения эксплуатационного состояния РП и учитывались при выборе оптимальных величин критерия качества РП по заданному уровню эксплуатационных свойств автомобиля.

Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой



Читайте также:



©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (120)

Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.223 сек.)
Поможем в написании
> Курсовые, контрольные, дипломные и другие работы со скидкой до 25%
3 569 лучших специалисов, готовы оказать помощь 24/7