Прогнозирование эксплуатационных допусков энергетических установок автономного тягового подвижного состава

Abstract

В диссертационной работе предложен метод прогнозирования эксплуатационных допусков параметров энергетической установки тягового подвижного состава на основе преобразования случайных величин с использованием детерминированных зависимостей экспериментально-расчетных данных. Метод позволяет определить любую случайную функцию распределения параметра (X) в эксплуатации путем преобразования другой, связанной с ней, случайной функции распределения параметра (Y) с использованием детерминированных зависимостей между ЭТИМИ функциями (x=f(y) ИЛИ у= f(x)).i В обратной постановке задача решается определением приближенной детерминированной зависимости между параметрами x=f(y) или у= f(x) при известных плотностях распределения X и Y. Разработана математическая модель прогнозирования границ изменения энергетических параметров ЭУ в процессе эксплуатации. Особенностью данной модели является учет теплоты, выделенной при трении поршня о втулку цилиндра. Разработана математическая модель прогнозирования границ изменений триботехнических характеристик в процессе эксплуатации ЭУ. Уточнены коэффициенты утечки и переноса масляного слоя, 3% уравнение для определения работоспособности нестационарно нагруженного подшипника при определении размерной величины масляного слоя с учетом абсолютной величины выступов шероховатостей шейки коленчатого вала и подшипников. Определены поля допустимых нагрузок ЭУ при работе в эксплуатационных условиях, а также верхние и нижние ограничительные характеристики. Проведены расчетные исследования и определен уровень дефорсирования дизеля бДН12/2*12 с определением основных показателей в эксплуатационных условиях. ЭУ предназначен для установки на новый дизель-поезд. Разработана методика эксплуатационных, реостатных и стендовых испытаний ЭУ. Изготовлен и оборудован современной измерительной аппаратурой стенд для испытания дизель-генератора дизель-поезда. Проведены эксплуатационные испытания энергетической установки тягового подвижного состава, а также стендовые испытания новой ЭУ для дизель-поезда с целью подтверждения расчетных исследований. Определено поле допуска изменения мощности и частоты вращения коленвала ЭУ 6ДН 12/2*12, 10ДН20,7/2*25,4, 16ЧН26/27 в процессе эксплуатации, а также поле наблюдаемых режимов эксплуатационной мощности локомотивов при работе по тепловозной характеристике. Предложены методики прогнозирования показателей надежности ЭУ в эксплуатации. Приведен расчет надежности основных узлов и деталей. Получена зависимость закона распределения времени до первого отказа от одномерных характеристик случайного процесса и допусков на параметры ЭУ в процессе эксплуатации. Предложена классификация параметров ЭУ с целью унификации их эксплуатационных допусков.