Вероятностно-статистический метод оценки параметров тяговых агрегатов
Возможность предварительно оценить точностные характеристики используемых методов, процессов или результатов измерений дают показатели, определяющие уровень машиноиспользования при выполнении технологических операций, к ним относятся: агротехнические, технико-экономические, энергетические, эксплуатационно-технологические, эргономические и показатели надежности. Среди всего комплекса показателей… Читать ещё >
Вероятностно-статистический метод оценки параметров тяговых агрегатов (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Вероятностно-статистический метод оценки параметров тяговых агрегатов
Возможность предварительно оценить точностные характеристики используемых методов, процессов или результатов измерений [1, 2] дают показатели, определяющие уровень машиноиспользования при выполнении технологических операций, к ним относятся: агротехнические, технико-экономические, энергетические, эксплуатационно-технологические, эргономические и показатели надежности. Среди всего комплекса показателей особое внимание следует уделить технико-экономическим и энергетическим выходным параметрам сельскохозяйственной техники [3, 4], которые зависят от вероятностного характера внешних воздействий на агрегат.
Для энергетической оценки и описания прогнозов эффективности эксплуатации машинно-тракторных агрегатов, оснащенных непосредственно дизельными двигателями, надо определить их вероятностные оценки [5, 6]: математическое ожидание, дисперсию, корреляционную функцию, среднее квадратическое отклонение, коэффициент вариации и другие.
Среди выходных параметров наибольшее распространение имеют частота вращения коленчатого вала двигателя, часовой расход топлива, эффективная мощность двигателя, удельный расход топлива [7, 8].
На примере дизельного двигателя СМД-62 определены следующие энергетические параметры.
Частота вращения вала двигателя определяется по формуле:
(1).
вращение вал двигатель.
где а, а1, b, b1 — неизменные значения, определяемые по стендовой характеристике (таблица 1); Ф(tн), ц(tн) — табулированные функции; - аргумент функции Лапласа; МН — номинальный крутящий момент; - математическое ожидание и коэффициент вариации момента; - функция связи.
Функция связи рассчитывается в соответствии с выражением [9]:
(2).
Значения неизменных величин и угловых коэффициентов частоты вращения вала двигателя описаны в таблице 1. Результаты исследований представлены графической зависимостью (рис. 1) частоты вращения вала дизельного двигателя от степени нагрузки и коэффициента её вариации.
Произвести оценку характера изменения выходных параметров агрегата при вероятностном характере внешней нагрузки возможно посредством применения вероятностного коэффициента [10]:
(3).
где — среднее значение частоты вращения вала двигателя; nб — базовое значение для дизельного двигателя.
Неизменные значения и угловые коэффициенты частоты вращения вала двигателя СМД-62.
Коэффициенты. | Расчетная формула. | Числовые значения. | |
А1 А2 В1 В2 а а1 b b1 | nx nн +[nн — nmin]/(к-1).
A1 + A2 A2 — A1 B1+B2 B2-B1 |
| |
nx, nн, nmin — частота вращения вала двигателя на холостом ходу, при номинальном Мн и максимальном Мmax моментах, об/мин.; к=Мmax/Mн — коэффициент приспособляемости. | |||
Зависимость частоты вращения вала дизельного двигателя СМД-62 от степени нагрузки и коэффициента её вариации (1 — =10%; 2 -=20%; 3 -=30%).
Для трактора тягового класса 3, оснащенного дизельным двигателем, средний результат частоты вращения коленчатого вала двигателя и вероятностные коэффициенты приведены в таблицах.
Математические ожидания частоты вращения и вероятностные коэффициенты.
Двигатель. | %. | мин-1 | |||
СМД-62. |
|
|
|
| |
Для дизельного двигателя максимальные значения отклонений средних результатов частоты вращения от данных типовым значений двигателя определяются при номинальном нагрузочном режиме, то есть при значении вероятностного коэффициента .
Вероятностные коэффициенты при значении коэффициента вариации =20%.
Двигатель. | Значения. | |||||
при. | ||||||
0,7. | 0,8. | 0,9. | 1,0. | 1,1. | ||
СМД-62. | 1,03. | 0,91. | 0,78. | |||
Таким образом, вероятностно-статистический метод оценки параметров тяговых агрегатов заключается в установлении допустимых режимов его работы путём учитывания вероятностного характера нагрузки и других факторов, которые оказывают непрерывное действие и способствуют изменению эксплуатационных показателей машинно-тракторных агрегатов на постоянном уровне. То есть, эксплуатационные характеристики должны изображаться по заданному параметру не одной кривой, а комплексом, дающим представление о значении параметра при различной степени вариации входных переменных.
- 1. Шушкевич Т. В. Программный расчет неопределенности результатов измерений // Инженерный вестник Дона, 2016, № 4 URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2016/3806/.
- 2. Burdick, Richard K., and Larsen, Greg A. Confidence Intervals on Measures of Variability in R&R Studies // Journal of Quality Technology, 1997. № 3. рр. 28−30.
- 3. Буклагин Д. С. Проблемы метрологического обеспечения достоверности результатов сравнительных испытаний сельскохозяйственной техники // Метрология. 2016. № 4. С. 10−18.
- 4. Калачин C.B. Оптимизация параметров и режимов работы МТА // Тракторы и сельхозмашины. 2009. № 7. С. 31−33.
- 5. Катулев А. Н., Кудинов А. Н., Малиневский М. Ф. Вероятностные характеристики нелинейной динамической параболической системы со случайными коэффициентами // Автоматика и телемеханика. 2009. № 8. С. 84−95.
- 6. Grubbs F.E. Errors of Measurement, Precision, Accuracy and the Statistical Comparison of Measuring Instruments // Technometrics. 1973. № 15. pp. 53−66.
- 7. Джабборов Н. И., Эвиев В. А., Очиров Н. Г. Оптимальная зона функционирования ДПМ по эффективной мощности // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2012. № 5. С. 23−25.
- 8. Эвиев В. А., Очиров Н. Г., Агеев С. С., Каруев Б. Т. Оптимизация эксплуатационных параметров и режимов работы трактора по тяговой характеристике // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2011. № 10. С. 17−18.
- 9. Целигоров Н. А., Целигорова Е. Н., Мафура Г. В. Математические модели неопределённостей систем управления и методы, используемые для их исследования // Инженерный вестник Дона, 2012, № 4. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4p2y2012/1340/.
- 10. Гоголадзе Л. Д., Цагарейшвили В. Ш. О коэффициентах Фурье функций с конечной вариацией // Известия высших учебных заведений. Математика. 2013. № 8. С. 14−23.