РАЗДЕЛ 2
ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РЕМОНТОПРИГОДНОСТИ СРЕДСТВ ТРАНСПОРТА
Улучшение ремонтопригодности средств транспорта имеет важное значение для снижения эксплуатационных расходов в условиях реальной эксплуатации. В настоящее время существует большое количество методов и средств для решения этой задачи. Одними из важнейших направлений являются: инструментальное и технологическое обеспечение процессов технического обслуживания и ремонта, обеспеченность запасными частями и внедрение встроенных средств диагностирования технического состояния агрегатов и систем средств транспорта.
2.1. Обоснование параметров системы контроля уровней рабочих жидкостей средств транспорта
Работоспособность гидравлических систем средств транспорта зависит от целого ряда факторов. К таким факторам можно отнести: конструктивные особенности узлов и агрегатов (компоновка, количество конструктивных элементов и сборочных единиц), геометрические параметры, технико-экономические показатели (производительность насосов, рабочее давление и т.д.), ремонтно-эксплуатационные факторы (качество проведения технического обслуживания и ремонта, качество применяемых рабочих жидкостей, квалификация обслуживающего персонала), почвенно-климатические условия (уклоны, тип почвы и т.д.).
Повышение эффективности эксплуатации техники за счет обеспечения работоспособности ее узлов и агрегатов зависит от успешного решения комплекса задач, среди которых важное место занимают вопросы разработки бортовых средств контроля технического состояния, учитывающих требования условий реальной эксплуатации.
Учет всех факторов, влияющих на работоспособность гидравлических систем средств транспорта представляет большую сложность, поэтому первоначально необходимо определить наиболее значимые из них.
Выделение значимых факторов возможно на основе метода случайного баланса [73-75], который позволяет разложить эффекты в порядке убывания вносимого вклада и получить затухание экспоненциального вида. Для анализа результатов по матрице случайного баланса (МСБ) используется метод, основанный на построении диаграмм рассеивания каждого фактора и их взаимодействий [74, 75]. По построенным диаграммам определяются значимые факторы. Выявление значимых факторов осуществляется с помощью -критерия [74].
Количественная оценка выделенных факторов и проверка значимости проводится с помощью выборочных ортогональных матриц полного факторного эксперимента (ВОМ ПФЭ). По исходной МСБ из столбцов, соответствующих выделенным факторам, составляется подходящая ВОМ ПФЭ. Вычисления проводятся по следующим зависимостям.
Среднее значение функции отклика в строке ВОМ ПФЭ
, (2.1)
где ni - число наблюдений в i-ой строке;
уiu- величина наблюдения в i-ой строке u-го столбца.
Дисперсия данных в строках
. (2.2)
После вычисления дисперсий проверяется их однородность по критерию Фишера
, (2.3)
где - табличное значение критерия Фишера для степеней свободы и и уровня значимости .
Если дисперсии однородны, то вычисляется дисперсия воспроизводимости
, (2.4)
где m - число строк.
Значения основных эффектов определяются по формулам
;
(2.5)
,
где , - величина, равная +1 или -1 в соответствии с k, а-ым столбцом и i-ой строкой;
- коэффициент регрессии k-го фактора;
- коэффициент регрессии парных взаимодействий k-го и а-го факторов.
Значимость выделенных эффектов проверяется по критерию Стьюдента
, (2.6)
где t - табличное значение критерия Стьюдента для 95% доверительной вероятности и степеней свободы;
- ошибка в определении эффектов
. (2.7)
Составляется уравнение в кодированных переменных. Полученное уравнение проверяется на адекватность модели на основании критерия Фишера
, (2.8)
где - дисперсия адекватности
, (2.9)
где - значение функции отклика в р-ой строке;
- предсказанное значение функции отклика по уравнению;
N - количество опытов;
h - число коэффициентов в уравнении.
Гипотеза адекватности отвергается, если расчетное значение критерия Фишера больше табличного для выбранной доверительной вероятности и числа степеней свободы и .
Для построения матрицы "чистого" случайного баланса (выбор последовательности уровней в одном столбце матрицы планирования не зависит от выбора для других столбцов) применяется процедура рандомизации, обеспечивающая случайный порядок проведения опытов [75, 76]. Технически такую процедуру осуществляют при помощи таблиц случайных чисел, вытягиванием бумажек с номером опытов или иным аналогичным способом. Рандомизация позволяет нивелировать систематические воздействия неконтролируемых факторов.
Прежде чем воспользоваться построенной матрицей, необходимо убедиться в ее качестве. Среди построенных столбцов не должно быть ни одного, содержащего только плюсы или только минусы. Невыполнение этого критерия делает матрицу безусловно непригодной.
Приведенная методика оценки факторов влияния на параметры исследуемой системы позволяет определить наиболее значимые из них, оценить степень влияния, получить первоначальную информацию в ее количественном выражении. На основании полученных данных возможна дальнейшая разработка методики оценки влияния рельефа местности на эксплуатационную надежность средств транспорта.