Разработка процессов дистанционной диагностики систем тягово-транспортных средств тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.03, кандидат технических наук Мельник, Владимир Григорьевич

• Мельник, Владимир Григорьевич
• кандидат технических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат технических наук Мельник, Владимир Григорьевич

Введение.

Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследования.

1.1. Развитие систем диагностирования в тягово-транспортных средствах.

1.2. Перспективное направление развития системы диагностирования тягово-транспортного средства.

1.3. Выводы по главе 1. Цель и задачи исследования.:.

Глава 2. Принцип функционирования системы диагностирования.

2.1. Структура системы диагностирования тягово-транспортных средств.

2.2. Выводы по главе 2.

Глава 3. Метрологические характеристики системы управления рабочим процессом.

3.1 Критерии выбора метрологических характеристик системы управления рабочим процессом двигателя.

3.2 Методы выбора метрологических характеристик системы управления.

3.3 Способы улучшения метрологических характеристик системы управления рабочим процессом двигателя.

3.4 Адаптация системы управления рабочим процессом бензинового двигателя.

3.5 Пути улучшения экологических показателей тягово-транспортных средств.

3.6. Выводы по главе 3.

Глава 4. Организация службы устранения технических неисправностей транспортных средств.

4.1. Принцип функционирования системы массового обслуживания.

4.2. Повышение надежности транспортных средств методами резервирования.

4.3. Оптимизация потребности в резервных узлах и в ремонтных рабочих для отдельных сервисных центров и транспортных средств.

4.4. Выводы по главе 4.

Глава 5. Экспериментальные исследования и экономическая эффективность системы диагностики.

5.1. Объекты и методика исследований.

5.1.1. Контроллер CCU6225-G трекинговых GSM/GPS систем.

5.1.2. Функциональные особенности CCU6225-G.

5.1.3. Характеристики GPS приемника GR-01.

5.1.4. Датчики.

5.2. Результаты экспериментальных исследований.

5.3. Выводы по главе 5.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка процессов дистанционной диагностики систем тягово-транспортных средств»

Диагностика является стандартной всех микропроцессорных систем управления. При нормальной работе функции самопроверки обеспечиваются параллельно с другими функциями, такими, как впрыск топлива и зажигание. Самодиагностика характеризуется выполнением основных требований:

1. Контроль за работой сложных систем и узлов. Все усложняющаяся конструкция двигателя делает возможности самодиагностики весьма важными для обнаружения и устранения неисправностей.

2. Информирование водителя о неисправностях системы диагностики с помощью индикаторных ламп, дисплеев и акустических приборов предупреждения и согласование с сервисным центром о визите.

3. Хранение точной информации. Система хранит в блоке управления предупреждающую информацию и данные об отдельных неисправностях. Также в запоминающем устройстве хранятся данные об условиях работы двигателя на момент первоначального обнаружения ошибки. Тип и полнота информации регламентируются стандартами SAE J1978, J1979 и J2012.

4. Доступ к хранимым ошибкам. Данные, хранящиеся в памяти системы самодиагностики во время работы автомобиля, передаются на диагностический стенд с дисплеем через GSM канал. Оттуда персонал может быть связан через Интернет с центральным диагностическим сервером, который сможет не только определить неисправность, но и предложить алгоритм их исправления, программно или в виде пошаговых инструкций для персонала автосервиса. Необходимые для этого протоколы обмена приведены в стандартах ISO 9141 и 14230.

Анализ возможных путей развития сельскохозяйственной техники, научно-технические публикации последнего времени показывают, что, во-первых, бортовые микроЭВМ становятся надежной основой технического прогресса в сельскохозяйственном машиностроении. Можно утверждать, что технический уровень сельскохозяйственного производства будет определяться микропроцессорными системами контроля и управления. Это объясняется рядом причин, такие системы дают возможность существенно расширить возможности использования различных агрегатов машин и навесных орудий. Во-вторых, микропроцессорное управление способно существенно расширить технологические возможности машин и навесных орудий. В третьих, бортовая микропроцессорная система обеспечивает осуществить автоматическое диагностирование технического состояния машинно-тракторного агрегата (МТА) с выдачей информации о необходимости проведения технического обслуживания (ТО) по потребности.

В перспективе предполагается установка оборудования для выдачи наиболее важной информации голосовой связью. Это даст возможность облегчить труд оператора и тем самым повысить эффективность полевых работ с использованием МТА.

Заключение диссертации по теме «Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве», Мельник, Владимир Григорьевич

Общие выводы

1. Использование самодиагностики и дистанционной диагностики систем автомобиля помогает обслуживающему персоналу ускорить диагностику путем сужения поля возможных источников и неисправностей.

2. Установлено, что создание устройства дистанционной диагностики силового оборудования тягово-транспортных средств посредством текомму-никационных средств связи стандарта GSM исключает процесс ожидания транспортного средства очередности обслуживания и обеспечивает заданный тестовый режим в реальных эксплуатационных условиях для организации объективного диагностирования.

3. Выбор шага квантования измеряемых и реализуемых параметров управления должен быть проведен на основании критерия, характеризующего величину вносимой тем или иным действием погрешности в конечные показатели процесса диагностики.

4. Определено, что блок управления МИКАС 5.4 содержащий в своем составе подсистему диагностики совместно с контроллером CCU6225-G позволяет реализовать режим дистанционной диагностики двигателя тягово-транспортного средства с задержкой обмена данными равной 2 с, что не оказывает влияние на эффективность процесса.

5. Для сервисных станций технического обслуживания, описываемых вероятностными системами массового обслуживания с отказами, получены обобщенные оптимальные ресурсосберегающие сочетания между плотностью потока требований и интенсивностью их обслуживания fiopt на всем возможном диапазоне их изменения Aopt=0.14 и (дорг=0--. 14. Полученные значения и Цор1 позволяют обосновать оптимальные ресурсосберегающие параметры соответствующих сервисных систем по производственной и технической эксплуатации машин.

6. Основной организационной формой использования агрегатов является групповая работа в виде технологических комплексов, описываемых замкнутыми системами массового обслуживания, для которых получены эффективные сочетания числа обслуживающих агрегатов ш=1.4 при всех сочетаниях a=X/jj.=0,1.3,0 плотности потока требований и интенсивности их обслуживания.

7. Взаимосвязанная работа средств диагностирования и технического обслуживания машин описывается двухфазной системой массового обслуживания, для которой установлены рациональные сочетания плотности потока требований X и интенсивности их обслуживания в первой jij и второй Цг фазах. При этом для каждого конкретного случая устанавливается количество машино-мест и обслуживающего персонала для диагностирования и технического обслуживания.

8. Практическое применение полученных общих результатов исследования обеспечивает существенное повышение эффективности работы сервисных станций технического обслуживания по производственной и технической эксплуатации машин.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Мельник, Владимир Григорьевич, 2005 год

1. Черноиванов В.И., Северный А.Э., Халфин М.А. и др. Ресурсосбережение при технической эксплуатации сельскохозяйственной техники. — М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2001. 360 с.

2. Ксеневич И.П. Новая техника: проблемы создания и производства. -Тракторы и сельхозмашины, 1982, № 3.

3. Бурумкулов Ф.Х. и др. Стандартизация и качество машин. М.: Изд. стандартов, 1975.

4. Фролов К.В. Внедрение научных достижений в сельскохозяйственное производство с целью повышения ресурса техники. В кн.: Научно-технический прогресс в механизации, электрификации и автоматизации сельскохозяйственного производства. - М.: Колос, 1981.

5. Фролов К.В. Методы совершенствования машин и современные проблемы машиноведения. М.: Машиностроение, 1984.

6. Кряжков В.М., Ожегов Н.М. Перспективные способы и оборудование для восстановления и упрочнения деталей машин. JL: ЛДНТП, 1984.

7. Малышев В.И. Исследование восстановления и повышения долговечности деталей сельскохозяйственной техники механизированной наплавкой в комбинированных газовых защитных средах. Канд. дис. - JI. - Пушкин, 1971.

8. Погорелый Л.В. Инженерные методы испытаний сельскохозяйственных машин. Киев: Техника, 1981.

9. Поляк А.А. и др. Технико-экономические критерии предельного состояния агрегата трактора. Тракторы и сельхозмашины, 1981, № 2.

10. Клятис JI.M. Ускоренная оценка сельскохозяйственных машин. М.: Агропромиздат, 1985.

11. Ждановекий Н.С, Николаенко А.В. Надежность и долговечность автотракторных двигателей. JL: Колос, 1981.

12. Испытания сельскохозяйственной техники/С.В. Кардашевский, JI.B. Погорелый, Г.М. Дузиман, П.И. Лобков, В.В. Брей. М.: Машиностроение, 1979.

13. Конкин Ю.А. Экономика ремонта машин. М.: Колос, 1972.

14. Севернев М.М., Каплун Г.П., Василец Ф.П. Эксплуатационная надежность сельскохозяйственной техники. Минск: Ураджай, 1981.

15. Стопалов С.Г., Леер М.И. Критерии отказов тракторов. — В кн. Обеспечение надежности тракторных конструкций. — М.: ГОНТИ НПО «НАТИ», 1984.

16. Сильвестров Д.С. Полумарковские процессы с дискретным множеством состояний. М.: Сов. радио, 1980. - 272 с.

17. Соловьев А. Д. Расчет и оценка характеристик надежности.- М.: Знание, 1978.-51 с.

18. Штреллер А. Стационарная интервальная надежность дублированной системы с восстановлением и профилактикой// Изв. АН СССР. Техническая кибернетика, 1979. - № 3. - С. 98 - 103.

19. Аяилович В.Я. и др. Эксплуатационная надежность сельскохозяйственных машин. Минск: Ураджай, 1974.

20. Артемов М.Е. и др. Контроль качества ремонта сельскохозяйственных машин. М.: Агропромиздат, 1985.

21. Артемьев Ю.Н. Качество ремонта и надежность машин в сельском хозяйстве. М.: Колос, 1983.

22. Смит Дж. Сопряжение компьютеров с внешними устройствами. Уроки реализации: Пер. с англ. М.: Мир, 2000. - 266 с.

23. Кухаркин Е.С. Электрофизика информационных систем: Учеб. пособие для вузов. М.: Высш. шк., 2001. - 671 с.

24. Черепанов С.С. Научно-технический прогресс в ремонтно-обслужива-ющем производстве. Техника в сельском хозяйстве, 1984, № 3.

25. Чухчин Н.Ф. Основные тенденции развития тракторной техники. -Тракторы и сельхозмашины, 1982, № 6.

26. Полесский В.П. Об одной нижней границе надежности информационных сетей// Проблемы передачи информации. 1971. - Т. VII, № 2. - С. 88 -96.

27. Вельских В.И. Диагностирование и обслуживание сельскохозяйственной техники. М.: Колос, 1980.

28. ОСТ 70.2.8-82. Испытания сельскохозяйственной техники. Надежность. Сбор и обработка информации. М.: ЦНИИТЭИ Госкомсельхозтехни-ки СССР, 1983.

29. ОСТ 23.1.145-86. Тракторы сельскохозяйственные. Методы ускорения полигонных испытаний на надежность. М.: НПО «НАТИ», 1986.

30. Засорин С.Н., Мицкевич В.А., Кучма К.Г. Электронная и преобразовательная техника: Учеб. Для вузов ж.-д. трансп. М.: Транспорт, 1981. 319 с.

31. Забродин Ю.С. Промышленная электроника: Учеб. для вузов. М.: Высш. шк., 1982.496 с.

32. Будников Г.К., Майстренко В.Н., Муринов Ю.И. Вольтамперия с модифицированными и ультрамикроэлектродами. — М.: Наука, 1994.

33. Будников Г.К. Основы современного электрохимического анализа. — М.: Бином ЛЗ, 2003. 592 с.

34. Кокс Д., Льюис П. Статистический анализ последовательных событий: Пер. с англ. М.: Мир, 1969. - 312 с.

35. Дружинин Г. В. Надежность автоматизированных систем. М.: Энергия, 1977.-536 с.

36. Гадасин В.А., Ушаков И.А. Надежность сложных информационно-управляющих систем. М.: Сов. радио, 1975. - 191 с.

37. Чепурин Е.В. О статистических выводах для процессов восстановления// Статистические методы в теории надежности и контроле качества. М.: Изд-во МГУ, 1973. - Вып. 43. - С. 9 - 25.

38. Франкен П., Хойзер К.П. Оценки показателей надежности для резервированных систем с восстановлением/ Изв. АН СССР. Техническая кибернетика. 1977 - № 4 - С. 100 - 105.

39. Глухов В.Н. Время исполнения и другие надежностные характеристики// Автоматика и телемеханика. 1972. - № 10. - С. 184 - 192.

40. Гнеденко Б.В. О дублировании с восстановлением// Изв. АН СССР. Техническая кибернетика. 1964. - № 5. - С. 111 - 118.

41. Гнеденко Б.В., Махмуд И.М. О длительности безотказной работы дублированной системы с восстановлением и профилактиками// Изв. АН СССР. Техническая кибернетика. 1976. - № 3. - С. 86 - 91.

42. Гнеденко Б.В., Коваленко И. Н. Введение в теорию массового обслуживания. М.: Наука, 1966. - 431 с.

43. Гумбель Э. Статистика экстремальных значений. М.: Мир, 1965. -450 с.

44. Козлов Б.А. Резервирование с восстановлением. М.: Сов. радио, 1969. - 150 с.

45. Сахобов О., Соловьев А. Д. Двухсторонние оценки надежности в общей модели резервирования с одной ремонтной единицей// Изв. АН СССР. Техническая кибернетика. 1977. - № 4. - С. 94 - 99.

46. Бухлагин Д.С. Применение стендов, полигонов и автоматизация испытаний сельскохозяйственной техники на надежность. М.: ЦНИИТЭИ Госкомсельхозтехники СССР, 1982.

47. Важдаев В.П. Надежность тракторов (нормирование, испытания, оценка). М.: ГОНТИ «НАТИ», 1981.

48. Важдаев В.П., Петросян П.Ш., Кугель Р.В. Обеспечение надежности тракторной техники. М.: ГОНТИ НПО «НАТИ», 1984.

49. Левитану с А. Д. Ускоренные ресурсные испытания тракторов. М.: Машиностроение, 1983.

50. Лернер М.И., Поляк А.А. Обеспечение надежности тракторной техники. М.: ГОНТИ НПО «НАТИ», 1984.

51. Лисунов Е.А. Повышение эффективности использования сельскохозяйственных машин периодического применения путем оптимизации надежности и резервирования (на примере комбайнов). Докт. дис. - JI. - Пушкин, 1986.

52. Арндт К. Расчет надежности дублированной системы методом вложенных полумарковских процессов// Изв. АН СССР. Техническая кибернетика. 1977, - № 1.-С. 70-79.

53. Барлоу Р., Прошан Ф. Математическая теория надежности. Пер. с англ. М.: Сов. радио, 1969. - 488 с.

54. Барлоу Р., Прошан Ф. Статистическая теория надежности и испытания на безотказность: Пер. с англ. М.: Наука, 1985. - 327 с.

55. Беляев Ю.К., Максимов В. М. Свойства аналитичности производящей функции для цикла восстановлений// Теория вероятностей и ее применения. 1963. - Т. 8, № 1. - С. 108 - 112.

56. Голодников А.Н., Стойкова JI.C. Определение оптимального периода предупредительной замены на основе информации о математическом ожидании и дисперсии времени безотказной работы системы// Кибернетика. 1973. 118с.

57. Воловик E.J1. Теоретические основы совершенствования организации и технологии восстановления деталей машин сельского хозяйства. -Докт. дис. Челябинск, 1974.

58. Ермолов Л.С. Повышение надежности сельскохозяйственной техники. М.: Колос, 1979.

59. Ермолов JI.C., Кряжков В.М., Черкун В.Е. Основы надежности сельскохозяйственной техники. М.: Колос, 1982.

60. Ломоносов Ю. Н. Экономический эффект от внедрения ускоренных испытаний объектов на надежность (Труды ЧИМЭСХ, вып. 166). Челябинск, 1981.

61. Лукинекий B.C. Классификация моделей для расчета показателей надежности деталей механических систем. Машиноведение, 1985, № 1.

62. Митков А.Л., Кардашевский С.В. Статистические методы в сельхозмашиностроении. М.: Машиностроение, 1978.

63. Михайлов А.Л., Игнатьев Р.А. Упрочнение деталей методом пластической деформации. М.: Россельхозиздат, 1974.

64. Михлин В.М. Управление надежностью сельскохозяйственной техники. М.: Колос, 1984.

65. Повышение надежности основных элементов тракторных трансмиссий М.: ГОНТИ НАТИ, 1980.

66. Поляк А.А., Лернер М.И. Содержание критерия предельного состояния в зависимости от области его применения. В кн.: Обеспечение надежности тракторной техники. - М.: ГОНТИ НПО «НАТИ», 1984.

67. Поточно-цикловой метод организации выполнения механизированных работ. М.: АгроНИИЗТО, 1987.

68. Проблемы эффективного использования, технического обслуживания, ремонта и хранения сельскохозяйственной техники. Ч. I и П/Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции. М.: ГосНИТИ, 1984.

69. Тракторы сельскохозяйственные/Руководство по ресурсному диагностированию на СТОТ в ремонтных предприятиях. — М.: ГосНИТИ, 1985.

70. Халдин М.А. Повышение эксплуатационной и ремонтной технологичности сельскохозяйственных тракторов. Докт. дисс. - Л. -Пушкин, 1987.

71. Черепанов С.С. Техническое обслуживание и ремонт машин в сельо-ком хозяйстве. М.: Колос, 1978.

72. Васильев Ю.А., Козлов Б.А. О влиянии закона распределения времени восстановления на надежность дублированной системы// Теория надежности и массовое обслуживание: Сб. статей. М.: Наука, 1969. - ООО с.

73. Ллойд Д., Липов М. Надежность: организация исследования, методы, математический аппарат: Пер. с англ. Под ред. Н.П. Бусленко. М.: Сов. радио, 1964.-686 с.

74. Надежность технических систем: Справочник/ Р. Барлоу, Ю.К. Беляев, В.А. Богатырев и др.; Под ред. И.А. Ушакова. М.: Радио и связь, 1985. -606 с.

75. Половко A.M. Основы теории надежности. М.: Наука, 1964. - 446 с.

76. Райкин A.JI. Элементы теории надежности технических систем./ Под ред И.А. Ушакова. М.: Сов. радио, 1978. - 280 с.

77. Суслов В.П., Суслов В.В. Управление качеством ремонта сельскохозяйственных машин. Минск: Ураджай, 1981.

78. Виноградов О.П. О применениях одной формулы обращения преобразования Лапласа// Теория вероятностей и ее применения. 1976. - Т. 21 № 4.-С. 857 - 860.

79. Вопросы математической теории надежности/ Е.Ю. Барзилович, Ю.К. Беляев, В.А. Каштанов и др.; Под ред. Б.В. Гнеденко. М.: Радио и связь, 1983.-376 с.

80. Моделирование трения и износа/Под ред. А.В. Чичинадзе. М.: НИИМАШ, 1970.

81. Мур Д. Основы и применение трибоники/Под ред. И.В. Крагельского Г. И. Трояновской. М: Мир, 1978.

82. Некоторые тенденции развития систем топливоподачи низкого давления. Обз. инф. ЦНИИТЭИт.ракторсельхозмаш, сер. «Тракторы и двигатели», 1982, выл. 17.

83. Некрасов С.С. Повышение надежности и ресурсы сельскохозяйственной техники. В кн.: Научно-технический прогресс в механизации, электрификации и автоматизации сельскохозяйственного производства - М -Колос, 1981.

84. Обкатка и испытание тракторных и комбайновых дизелей на ремонтных предприятиях Госкомсельхозтехники. М.: ГосНИТИ, 1983.

85. Оборудование для восстановления деталей сельскохозяйственной техники. М.: ГосНИТИ, 1985.

86. Рекомендации по герметизации и уплотнению узлов и агрегатов тракторов и автомобилей. М.: ГосНИТИ, 1983.

87. Ротенберг Р.В. Системный подход к проблеме надежности и вопросы ее обеспечения. М.: Знание, 1981.

88. Коробейников А.Т. и др. Испытания сельскохозяйственных тракторов. М.: Машиностроение, 1985.

89. Ксеневич И. П. и др. Ходовая система почва - урожай. - М.: Агро-промиздат, 1985.

90. Кугель Р.В. Надежность машин массового производства. М.: Машиностроение, 1981.

91. Кугель Р.В. Испытания на надежность машин и их элементов. М.: Машиностроение, 1982.

92. Лихачев B.C. Испытания тракторов. М.: Машиностроение, 1974.

93. Мишин И.А. Долговечность двигателей. Л.: Машиностроение, 1996.

94. Нормативы надежности и износостойкости восстановленных деталей автомобилей, тракторов и сельскохозяйственных машин. Правила выбора/Методика ВНИИ по нормализации в машиностроении. М.: 1981.

95. РТМ 70.0001.246-84. Критерии предельного состояния тракторов и их составных частей. М.: ГосНИТИ, 1985.

96. Комплексная система технического обслуживания и ремонта машин в сельском хозяйстве. Ч. I. М.: ГосНИТИ, 1985.

97. Левин Э.Л., Синяговекий И.С, Трофимов Г.С. Термомеханическое упрочнение деталей при восстановлении наплавкой. М.: Колос, 1974.

98. Зангиев А.А., Андреев О.П. Оптимизация параметров и режимов работы агрегатов для уборки зерновых культур по индустриально-поточной технологии. — М.: Информагротех, 1996. 124 с.

99. Зангиев А.А., Дидманидзе О.Н., Андреев О.П. Оптимизация состава и режимов работы средств для сбора, транспортировки и первичной переработки чайного листа. М.: Колос, 1985. — 132 с.

100. Зангиев А.А., Дидманидзе О.Н., Асадов Дж. Г. Оптимизация производственных процессов по уборке и реализации винограда. М.: Агрокон-салт, 1998.-135 с.

101. Зангиев А.А., Дидманидзе О.Н., Иволгин B.C. и др. Оптимизация производственных процессов в плодово-ягодных питомниках. — М.: Агро-консалт, 2002. — 148 с.

102. Зангиев А.А., Дидманидзе О.Н., Митягин Г.Е. Повышение эффективности работы сервисных служб машинно-технологических станций. М.: Агроконсалт, 2001. - 108 с.

103. Зангиев А.А., Дидманидзе О.Н., Мотылев B.C. Оптимизация производственных процессов по заготовке и реализации картофеля. М.: Колос, 1997.-118 с.

104. Новиков О.А., Петухов С.И. Прикладные вопросы теории массового обслуживания. — М.: Советское радио, 1969. 400 с.

105. Нормативно-справочный материал для экономической оценки сельскохозяйственной техники. — М.: ЦНИИТЭИ, 1984. 328 с.

106. Овчаров JI.A. Прикладные задачи теории массового обслуживания. — М.: Машиностроение, 1969. 324 с.

107. Огнивцев С.Б. Методология математического моделирования АПК. -М.: 2001.

108. Океанова З.К. Основы экономической теории. — М.: Форум-Инфра-М, 2002. 272 с.

109. Орманджи К.С. Контроль качества полевых работ. — М.: Росагро-промиздат, 1991.-191 с.

110. Павлов Б.В., Пушкарева П.В., Щеглов П.С. Проектирование комплексной механизации сельскохозяйственных предприятий. 2-е издание, пе-рераб. и доп. М.: Колос, 1982. - 288 с.

111. Саати Т. Элементы теории массового обслуживания. М.: Советское радио, 1965. — 510 с.

112. МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ (Минсельхоз России)1. Диссертационный совет

113. Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина

114. Департамент научно-техническойполитики и образования . (Депиаучтехлолитика)

115. Орликов пер., 1/11, Москва, 107139 Для телеграмм: Москва 84 Мннроссельхоз факс: [phone], тел: [phone] E-mail: [e-mail] • http://www.mcx.ru

116. Справка о внедрении в учебный процесс

117. Заместитель директора Департамента1. Перелыгин 207-80-401. Audi1. РОЛЬФ

118. ООО «Ауди Центр СЕВЕР» 125445 Москва, Ленинградское шоссе, 63 бт. 974-19061. Справка о внедрении

119. Инженер по гарантии к.т.н.