Nghiên cứu đánh giá độ tin cậy hệ thống phanh ô tô đặc chủng trong quá trình khai thác ở điều kiện Miền Bắc Việt Nam

Nghiên cứu đánh giá độ tin cậy hệ thống phanh ô tô đặc chủng trong quá trình khai thác ở điều kiện Miền Bắc Việt Nam.Nghiên cứu đánh giá độ tin cậy hệ thống phanh ô tô đặc chủng trong quá trình khai thác ở điều kiện Miền Bắc Việt Nam.Nghiên cứu đánh giá độ tin cậy hệ thống phanh ô tô đặc chủng trong quá trình khai thác ở điều kiện Miền Bắc Việt Nam.Nghiên cứu đánh giá độ tin cậy hệ thống phanh ô tô đặc chủng trong quá trình khai thác ở điều kiện Miền Bắc Việt Nam.Nghiên cứu đánh giá độ tin cậy hệ thống phanh ô tô đặc chủng trong quá trình khai thác ở điều kiện Miền Bắc Việt Nam.Nghiên cứu đánh giá độ tin cậy hệ thống phanh ô tô đặc chủng trong quá trình khai thác ở điều kiện Miền Bắc Việt Nam.Nghiên cứu đánh giá độ tin cậy hệ thống phanh ô tô đặc chủng trong quá trình khai thác ở điều kiện Miền Bắc Việt Nam.Nghiên cứu đánh giá độ tin cậy hệ thống phanh ô tô đặc chủng trong quá trình khai thác ở điều kiện Miền Bắc Việt Nam.Nghiên cứu đánh giá độ tin cậy hệ thống phanh ô tô đặc chủng trong quá trình khai thác ở điều kiện Miền Bắc Việt Nam.Nghiên cứu đánh giá độ tin cậy hệ thống phanh ô tô đặc chủng trong quá trình khai thác ở điều kiện Miền Bắc Việt Nam.Nghiên cứu đánh giá độ tin cậy hệ thống phanh ô tô đặc chủng trong quá trình khai thác ở điều kiện Miền Bắc Việt Nam.Nghiên cứu đánh giá độ tin cậy hệ thống phanh ô tô đặc chủng trong quá trình khai thác ở điều kiện Miền Bắc Việt Nam.Nghiên cứu đánh giá độ tin cậy hệ thống phanh ô tô đặc chủng trong quá trình khai thác ở điều kiện Miền Bắc Việt Nam.Nghiên cứu đánh giá độ tin cậy hệ thống phanh ô tô đặc chủng trong quá trình khai thác ở điều kiện Miền Bắc Việt Nam.Nghiên cứu đánh giá độ tin cậy hệ thống phanh ô tô đặc chủng trong quá trình khai thác ở điều kiện Miền Bắc Việt Nam.Nghiên cứu đánh giá độ tin cậy hệ thống phanh ô tô đặc chủng trong quá trình khai thác ở điều kiện Miền Bắc Việt Nam.Nghiên cứu đánh giá độ tin cậy hệ thống phanh ô tô đặc chủng trong quá trình khai thác ở điều kiện Miền Bắc Việt Nam.Nghiên cứu đánh giá độ tin cậy hệ thống phanh ô tô đặc chủng trong quá trình khai thác ở điều kiện Miền Bắc Việt Nam.Nghiên cứu đánh giá độ tin cậy hệ thống phanh ô tô đặc chủng trong quá trình khai thác ở điều kiện Miền Bắc Việt Nam.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ PHAN LÊ DUY NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ ĐẶC CHỦNG TRONG QUÁ TRÌNH KHAI THÁC Ở ĐIỀU KIỆN MIỀN BẮC VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC HÀ NỘI - 2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ PHAN LÊ DUY NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ ĐẶC CHỦNG TRONG QUÁ TRÌNH KHAI THÁC Ở ĐIỀU KIỆN MIỀN BẮC VIỆT NAM Chuyên ngành: Kỹ thuật khí động lực Mã số: 52 01 16 LUẬN ÁN TIẾN SĨ CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Nguyễn Văn Dũng TS Vũ Ngọc Tuấn HÀ NỘI - 2023 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu khoa học tơi tập thể hướng dẫn Các phương pháp, số liệu, kết nêu luận án trung thực chưa cơng bố cơng trình khác NCS Phan Lê Duy ii iii LỜI CẢM ƠN Trước tiên tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến thầy hướng dẫn khoa học PGS.TS Nguyễn Văn Dũng TS Vũ Ngọc Tuấn tận tình giúp đỡ, trang bị cho phương pháp nghiên cứu, truyền đạt kinh nghiệm, kiến thức khoa học thường xuyên kiểm tra đánh giá kết nghiên cứu định kỳ xuyên suốt trình thực hồn thành luận án tơi Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn đến thầy Viện Cơ khí Đợng lực, thầy Bợ mơn Xe Ơ tơ tận tình đóng góp ý kiến giúp đỡ tơi việc thực luận án Tơi xin cảm ơn Đảng ủy, Ban Giám đốc Học viện Kỹ thuật Quân sự, Phòng Sau đại học - HVKTQS sở quản lý tạo điều kiện hỗ trợ, giúp đỡ tơi q trình nghiên cứu Tôi xin chân thành cảm ơn Đảng ủy, Ban huy, lãnh đạo Nhà máy A41 Phòng Xe – Máy, Qn chủng Phịng khơng – Khơng qn tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình học tập hồn thành luận án Tơi xin cảm ơn thầy, nhà khoa học quân đội, Câu lạc bộ Cơ khí động lực, quan đoàn thể tạo điều kiện tốt giúp tơi hồn thiện luận án Cuối xin cảm ơn đến người thân, bạn bè, đồng nghiệp nhiều người quan tâm, chia sẻ, giúp đỡ suốt thời gian qua iv v MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .I LỜI CẢM ƠN III MỤC LỤC V DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT, CÁC KÝ HIỆU IX DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ XIII DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU XVII MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan độ tin cậy 1.1.1 Hư hỏng phân loại hư hỏng nghiên cứu độ tin cậy 1.1.2 Khái niệm tiêu đánh giá độ tin cậy 1.1.3 Phương pháp đánh giá độ tin cậy 14 1.2 Hệ thống phanh khí nén nhiều dịng xe Kamaz-5320 yếu tố gây suy giảm độ tin cậy hệ thống 27 1.2.1 Hệ thống phanh khí nén nhiều dịng xe Kamaz-5320 27 1.2.2 Các yếu tố gây suy giảm đợ tin cậy hệ thống phanh khí nén nhiều dòng xe Kamaz-5320 28 1.3 Tình hình nghiên cứu nước nước 32 1.3.1 Tình hình nghiên cứu nước 32 1.3.2 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 35 1.4 Nội dung, phương pháp nghiên cứu 40 1.4.1 Nội dung nghiên cứu 40 1.4.2 Phương pháp nghiên cứu 40 1.5 Kết luận chương 41 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ XÂY DỰNG MƠ HÌNH ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ ĐẶC CHỦNG 43 2.1 Quy luật suy giảm độ tin cậy cụm hệ thống ô tô trình khai thác 43 2.2 Quy luật phân bố hư hỏng theo thời gian cho hệ thống ô tô đặc chủng 45 2.3 Cơ sở lý thuyết xác định độ tin cậy phương pháp hướng mục tiêu (Goal Oriented - GO) 49 2.3.1 Mơ hình đánh giá đợ tin cậy theo phương pháp hướng mục tiêu 49 2.3.2 Hoạt động hướng mục tiêu đánh giá độ tin cậy 75 2.4 Cơ sở so sánh, đánh giá kết thực nghiệm so với lý thuyết 83 2.4.1 Sai lệch tương đối trung bình bình phương 83 2.4.2 Hệ số tương quan 83 vi 2.5 Kết luận chương 85 CHƯƠNG ỨNG DỤNG MƠ HÌNH HƯỚNG MỤC TIÊU ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY HỆ THỐNG PHANH Ô TÔ ĐẶC CHỦNG 87 3.1 Xây dựng thuật tốn phân tích đợ tin cậy hệ thống dựa phương pháp hướng mục tiêu 87 3.1.1 Dữ liệu đầu vào, phương thức ghi liệu 87 3.1.2 Xây dựng thuật toán phân tích định lượng hướng mục tiêu 90 3.1.3 Xây dựng thuật toán phân tích định tính hướng mục tiêu 99 3.2 Phân tích đánh giá độ tin cậy cho một số mạch hệ thống phanh xe Kamaz-5320 102 3.3 Đánh giá, nhận xét 104 3.3.1 Kết phân tích định lượng 104 3.3.2 Kết phân tích định tính 111 3.4 Kết luận chương 112 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM ĐÁNH GIÁ 115 4.1 Mục đích thực nghiệm 115 4.2 Cơ sở lý thuyết đánh giá độ tin cậy phương pháp thực nghiệm 115 4.2.1 Khái niệm thực nghiệm gia cường 115 4.2.2 Các phương pháp gia cường 116 4.2.3 Các mơ hình tốn thực nghiệm gia cường 118 4.2.4 Phương pháp ước lượng tham số 123 4.3 Xác định không gian mẫu chế độ thực nghiệm 127 4.3.1 Các dạng hỏng yếu tố tác đợng gây hỏng 127 4.3.2 Xác định không gian mẫu chế độ thực nghiệm 129 4.4 Điều kiện đánh giá hệ thống 132 4.5 Xây dựng buồng thực nghiệm 133 4.5.1 Hệ thống thiết bị thực nghiệm 133 4.5.2 Quy trình thực nghiệm 136 4.6 Thu thập xử lý kết thực nghiệm 137 4.6.1 Xác định phân bố liệu thực nghiệm 137 4.6.2 Xác định quan hệ tuổi thọ - yếu tố tác động 141 4.6.3 Ước lượng tham số 141 4.6.4 Ước lượng độ tin cậy 142 4.7 Đánh giá, so sánh kết 143 4.7.1 Đánh giá kết định tính 143 4.7.2 Đánh giá kết định lượng 144 4.8 Kết luận chương 146 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 149 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ 153 vii TÀI LIỆU THAM KHẢO 155 PHỤ LỤC MỘT SỐ LOẠI TOÁN TỬ HƯỚNG MỤC TIÊU THƯỜNG DÙNG PHỤ LỤC THỐNG KÊ THỜI GIAN ĐẾN HƯ HỎNG, BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA CỦA 60 XE KAMAZ-5320 KHẢO SÁT TRONG NĂM 2017, 2018, 2019 TẠI KHU VỰC MIỀN BẮC VIỆT NAM PHỤ LỤC DANH MỤC TOÁN TỬ TRONG CÁC MƠ HÌNH HƯỚNG MỤC TIÊU ĐÃ XÂY DỰNG 87 PHỤ LỤC CHƯƠNG TRÌNH MÁY TÍNH PHÂN TÍCH ĐỘ TIN CẬY THEO PHƯƠNG PHÁP HƯỚNG MỤC TIÊU 93 PHỤ LỤC DỮ LIỆU ĐẦU VÀO CHO CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TỐN ĐỘ TIN CẬY 101 PHỤ LỤC MỘT SỐ KẾT QUẢ PHÂN TÍCH HƯỚNG MỤC TIÊU111 PHỤ LỤC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CÁC THIẾT BỊ, CẢM BIẾN SỬ DỤNG TRONG THỰC NGHIỆM 115 PHỤ LỤC MỘT SỐ KẾT QUẢ ĐO TRONG THỰC NGHIỆM 125 PHỤ LỤC ĐỒ THỊ DIỄN TIẾN ÁP SUẤT ĐIỂN HÌNH TẠI MỘT SỐ VỊ TRÍ Ở CÁC CHẾ ĐỘ THỰC NGHIỆM 129 118 STT Tên thiết bị Mã, ký hiệu Thông số kỹ thuật CÁC THIẾT BỊ TẠO TẢI CHO HỆ THỐNG - Hãng sản xuất: Tập đồn STNC - Lưu chất: khí nén - Loại: Xi lanh đế vuông tác động Xi lanh khí nén TGC 40x25 - Tên: TGC - Áp suất làm việc: 0.1 Mpa ~ 0.9 Mpa - Áp suất giới hạn: 1.35 Mpa - Nhiệt độ: -10 độC ~ 60 độC - Tốc độ: 50 mm/s ~ 800mm/s - Kích thước cổng: 1/4″ (ren 13mm) - Áp suất hoạt đợng: 0.2 – 0.8 MPa Van điện từ khí nén STNC TG2521- - Loại van cửa vị trí (1 Đầu Coil Điện) 08 - Nhiệt độ hoạt động: -5~60oC - Điện áp hoạt động: 220 V Ghi 119 STT Tên thiết bị Mã, ký hiệu Thông số kỹ thuật - Điện áp nguồn: AC220V - Dòng tiếp điểm: 5A - 250VAC - Dải thời gian điều chỉnh: 00S-99H - Số chân: chân trịn (có đế kèm) - Kích thước (mm): 48W x 48D x 84D Rơ le thời gian Omron - Màn hình LED hiển thị hai chữ DH48S-S số, để cài đặt T1 T2 - Thời gian On-Off điều chỉnh theo lần hoạt động - Kiểu hoạt động: On-delay - Ứng dụng: dùng cho tác vụ cần lặp lại sau một khoảng thời gian định người dùng cài đặt Ghi 120 - Lưu lượng gió: 310 m3/h - Diện tích sử dụng: < 15m2 - Công suất làm lạnh: 8.800 BTU - Điện tiêu thụ dàn lạnh: 1080W - Cường đợ dịng điện: Tối đa (5,76A) - Dây dẫn khí nóng: 1,5m - Dây dẫn nước thải: 2.1m Điều hòa mini PC-09TL33 - Gas sử dụng: R410A - Kích thước: 33.5cm x 32.5cm x 70.8cm - Trọng lượng sản phẩm: 24kg - Thương hiệu: Thái Lan 121 STT Tên thiết bị Mã, ký hiệu Thông số kỹ thuật - Chức năng: Tạo đợ ẩm - Tiện ích: Tự đợng ngắt - Dạng nút điều khiển: Cơ - Công suất: 30W - Dung tích: 4,5 lít Máy tạo ẩm khơng khí Tiross - Lượng phun: 250ml/giờ TS840 - Thời gian sử dụng: 15 - Độ ồn: 30dB - Chất liệu: Nhựa cao cấp - Màu sắc: Trắng xanh - Nguồn điện áp: 220V - Trọng lượng sản phẩm: 1,6kg - Xuất xứ thương hiệu: Ba Lan Ghi 122 - Công suất : 2200W - Số nhiệt: 15 - Diện tích sử dụng: nhỏ 30m2 - Máy có chế đợ hẹn - Tự ngắt hết tải điện - Không gây khơ da, cảm giác dễ chịu - Có hình LCD điều khiển từ xa Máy sưởi dầu 15 Tiross TS9215 giúp điều chỉnh nhanh chóng - Có bánh xe di chuyển, giúp bạn di chuyển máy dễ dàng 123 STT Tên thiết bị Mã, ký hiệu Thông số kỹ thuật CÁC CẢM BIẾN  - Điện áp sử dụng: 2.15~5.5VDC  - Chuẩn giao tiếp: I2C  - Khoảng nhiệt độ đo được: -40 ~ 125 độ C, sai số 0.2 độ C   Cảm biến đợ ẩm, nhiệt đợ khơng khí SHT30 - Phạm vi đo độ ẩm: ~100% RH, sai số 1% RH - Thời gian đáp ứng RH: 0,8 giây  - Tích hợp điện trở treo 10K tụ lọc nhiễu  - Kích thước: 11 x 13mm Ghi 124 STT Tên thiết bị Mã, ký hiệu Thông số kỹ thuật  - Phạm vi đo: ~ 10bar  - Cấp xác: ±0,5% FS  - Ngõ ra: 0-5V; 4~20mA (được bảo vệ nối ngược cực ngắn mạch) Cảm biến áp suất Sensys 0-10 bar M5256-  - Nguồn cấp: 9-30VDC  - Điện trở cách điện: 100㏁  - Kiểu nối cáp: Mini DIN43650 C3079E-010BG - Nối ren: PT1/4″  - Nhiệt độ hoạt động: -40~125℃  - Áp suất đột ngột: lần áp suất định mức  - Thân vỏ: Thép không gỉ (Inox630)  - Chịu rung: 20G, 20~200Hz  - Trọng lượng: 85g  - Môi chất: nước, dầu, khí Ghi 125 PHỤ LỤC MỘT SỐ KẾT QUẢ ĐO TRONG THỰC NGHIỆM STT Time 9:25 AM 9:25 AM 9:25 AM 9:25 AM 9:25 AM 9:25 AM 9:25 AM 9:25 AM 9:25 AM Date Áp suất sau van ổn định Áp suất sau tổng van phanh Áp suất bầu phanh cầu trước 10/27/2022 0.678308 0.672629 0.672984 0.690022 71.49679 28.14712 10/27/2022 0.681503 0.66695 0.679728 0.703864 71.30081 28.34223 10/27/2022 0.683988 0.678663 0.692506 0.695346 71.55283 28.62234 10/27/2022 0.678308 0.670145 0.690731 0.702445 71.59395 28.68221 10/27/2022 0.679728 0.672629 0.682213 0.69854 71.0716 10/27/2022 0.66979 0.678308 0.684697 0.703864 71.56614 28.44308 10/27/2022 0.66979 0.672629 0.678308 0.701025 71.38645 28.19161 10/27/2022 0.682568 0.672629 0.681503 0.695346 71.74718 10/27/2022 0.670145 0.679728 0.690022 0.690731 71.19632 28.79207 Áp suất bầu Số lần phanh phanh cầu sau Độ ẩm Nhiệt độ 28.73867 28.5072 126 STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Time 9:25 AM 9:25 AM 9:25 AM 9:25 AM 9:25 AM 9:25 AM 9:25 AM 9:25 AM 9:25 AM 9:25 AM Date Áp suất sau van ổn định Áp suất sau tổng van phanh Áp suất bầu phanh cầu trước 10/27/2022 0.672984 0.684342 0.679728 0.690731 71.80692 28.30965 10/27/2022 0.681503 0.681148 0.678308 0.693926 71.1307 10/27/2022 0.682568 0.672984 0.681148 0.690022 71.04882 28.22184 10/27/2022 0.684342 0.683988 0.678308 0.703864 71.07069 28.15128 10/27/2022 0.678308 0.684342 0.687182 0.689667 71.7878 10/27/2022 0.684342 0.667305 0.690022 0.696411 71.16172 28.96614 10/27/2022 0.684342 0.672629 0.681148 0.692861 71.73019 28.15448 10/27/2022 0.667305 0.673694 0.686827 0.701025 71.92737 28.26691 10/27/2022 0.672984 0.672274 0.695701 0.702445 71.68307 28.97645 10/27/2022 0.670145 0.681148 0.688247 0.695346 71.8045 Áp suất bầu Số lần phanh phanh cầu sau Độ ẩm Nhiệt độ 28.11445 28.04322 28.87369 127 STT 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 Time 9:25 AM 9:25 AM 9:25 AM 9:25 AM 9:25 AM 9:25 AM 9:25 AM 9:25 AM 9:25 AM 9:25 AM Date Áp suất sau van ổn định Áp suất sau tổng van phanh Áp suất bầu phanh cầu trước 10/27/2022 0.672629 0.678308 0.687182 0.69854 71.94546 28.50094 10/27/2022 0.684342 0.681503 0.679728 0.689667 71.83742 28.57032 10/27/2022 0.672629 0.678308 0.695701 0.695701 71.72912 28.88786 10/27/2022 0.683988 0.681503 0.690022 0.690022 71.94177 28.26786 10/27/2022 0.684342 0.687182 0.681503 0.690022 71.90166 28.48456 10/27/2022 0.681148 0.678308 0.690022 0.703864 71.83446 28.47374 10/27/2022 0.687182 0.675469 0.690022 0.695701 71.46759 28.61497 10/27/2022 0.683633 0.684342 0.695701 0.695701 71.30416 28.35952 10/27/2022 0.665531 0.679728 0.684342 0.695701 71.79993 28.29714 10/27/2022 0.681503 0.681503 0.684342 0.69854 71.73413 28.88111 Áp suất bầu Số lần phanh phanh cầu sau Độ ẩm Nhiệt độ 128 129 PHỤ LỤC ĐỒ THỊ DIỄN TIẾN ÁP SUẤT ĐIỂN HÌNH TẠI MỘT SỐ VỊ TRÍ Ở CÁC CHẾ ĐỘ THỰC NGHIỆM Hình P.1 Áp suất khí nén sau van ổn định áp suất hệ thống làm việc bình thường chế độ thực nghiệm (1) Hình P.2 Áp suất khí nén sau tổng van phanh hệ thống làm việc bình thường chế độ thực nghiệm (1) 130 Hình P.3 Áp suất khí nén trước bầu phanh cầu trước hệ thống làm việc bình thường chế độ thực nghiệm (1) Hình P.4 Áp suất khí nén trước bầu phanh cầu cầu sau hệ thống làm việc bình thường chế độ thực nghiệm (1) 131 Hình P.5 Áp suất khí nén sau van ổn định áp suất hệ thống có hư hỏng chế độ thực nghiệm (1) Hình P.6 Áp suất khí nén sau tổng van phanh hệ thống có hư hỏng chế độ thực nghiệm (1) 132 Hình P.7 Áp suất khí nén trước bầu phanh cầu trước hệ thống làm có hư hỏng chế độ thực nghiệm (1) Hình P.8 Áp suất khí nén trước bầu phanh cầu cầu sau hệ thống có hư hỏng chế độ thực nghiệm (1)