11 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Диагностика технического состояния

Техническая диагностика и методы технического диагностирования

Техническая диагностика — область знаний, охватывающая теорию, методы и средства определения технического состояния объекта. Назначение технической диагностики в обшей системе технического обслуживания — снижение объема затрат на стадии эксплуатации за счет проведения целевого ремонта.

Техническое диагностирование — процесс определения технического состояния объекта. Оно подразделяется на тестовое, функциональное и экспресс-диагностирование.

Периодическое и плановое техническое диагностирование позволяет:

выполнять входной контроль агрегатов и запасных узлов при их покупке;

свести к минимуму внезапные внеплановые остановки технического оборудования;

управлять старением оборудования.

Комплексное диагностирование технического состояния оборудования дает возможность решать следующие задачи:

проводить ремонт по фактическому состоянию;

увеличить среднее время между ремонтами;

уменьшить расход деталей в процессе эксплуатации различного оборудования;

уменьшить объем запасных частей;

сократить продолжительность ремонтов;

повысить качество ремонта и устранить вторичные поломки;

продлить ресурс работающего оборудования на строгой научной основе;

повысить безопасность эксплуатации энергетического оборудования:

уменьшить потребление ТЭР.

Тестовое техническое диагностирование — это диагностирование, при котором на объект подаются тестовые воздействия (например, определение степени износа изоляции электрических машин по изменению тангенса угла диэлектрических потерь при подаче напряжения па обмотку двигателя от моста переменного тока).

Функциональное техническое диагностирование — это диагностирование, при котором измеряются и анализируются параметры объекта при его функционировании но прямому назначению или в специальном режиме, например определение технического состояния подшипников качения по изменению вибрации во время работы электрических машин.

Экспресс-диагностирование — это диагностирование по ограниченному количеству параметров за заранее установленное время.

Объект технического диагностирования — изделие или его составные части, подлежащие (подвергаемые) диагностированию (контролю).

Техническое состояние — это состояние, которое характеризуется в определенный момент времени при определенных условиях внешней среды значениями диагностических параметров, установленных технической документацией на объект.

Средства технического диагностирования — аппаратура и программы, с помощью которых осуществляется диагностирование (контроль).

Встроенные средства технического диагностирования — это средства диагностирования, являющиеся составной частью объекта (например, газовые реле в трансформаторах на напряжение 100 кВ).

Внешние устройства технического диагностирования — это устройства диагностирования, выполненные конструктивно отдельно от объекта (например, система виброконтроля на нефтеперекачивающих насосах).

Система технического диагностирования — совокупность средств, объекта и исполнителей, необходимая для проведения диагностирования по правилам, установленным технической документацией.

Технический диагноз — результат диагностирования.

Прогнозирование технического состояния это определение технического состояния объекта с заданной вероятностью на предстоящий интервал времени, в течение которого сохранится работоспособное (неработоспособное) состояние объекта.

Алгоритм технического диагностирования — совокупность предписаний, определяющих последовательность действий при проведении диагностирования.

Диагностическая модель — формальное описание объекта, необходимое для решения задач диагностирования. Диагностическая модель может быть представлена в виде совокупности графиков, таблиц или эталонов в диагностическом пространстве.

Существуют различные методы технического диагностирования:

Визуально-оптический метод реализуется с помощью лупы, эндоскопа, штангенциркуля и других простейших приспособлений. Этим методом пользуются, как правило, постоянно, проводя внешние осмотры оборудования при подготовки его к работе или в процессе технических осмотров.

Виброакустический метод реализуется с помощью различных приборов для измерения вибрации. Вибрация оценивается по виброперемещению, виброскорости или виброускорению. Оценка технического состояния этим методом осуществляется по общему уровню вибрации в диапазоне частот 10 — 1000 Гц или по частотному анализу в диапазоне 0 — 20000 Гц.

Взаимосвязь параметров вибрации

Тепловизиониый (термографический) метод реализуется с помощью пирометров и тепловизоров. Пирометрами измеряется температура бесконтактным способом в каждой конкретной точке, т.е. для получения информации о температурном ноле необходимо этим прибором сканировать объект. Тепловизоры позволяют определять температурное поле в определенной части поверхности диагностируемого объекта, что повышает эффективность выявления зарождающихся дефектов.

Метод акустической эмиссии основан на регистрации высокочастотных сигналов в металлах и керамике при возникновении микротрещин. Частота акустического сигнала изменяется в диапазоне 5 — 600 кГц. Сигнал возникает в момент образования микротрещин. По окончании развития трещины он исчезает. Вследствие этого при использовании данного метода применяют различные способы нагружения объектов в процессе диагностирования.

Магнитный метод используется для выявления дефектов: микротрещин, коррозии и обрывов стальных проволок в канатах, концентрации напряжения в металлоконструкциях. Концентрация напряжения выявляется с помощью специальных приборов, в основе работы которых лежат принципы Баркгаузсна и Виллари.

Метод частичных разрядов применяется для выявления дефектов в изоляции высоковольтного оборудования (трансформаторы, электрические машины). Физические основы частичных разрядов состоят в том, что в изоляции электрооборудования образуются локальные заряды различной полярности. При разнополярных зарядах возникает искра (разряд). Частота этих разрядов изменяется в диапазоне 5 — 600 кГц, они имеют различную мощность и длительность.

Существуют различные методы регистрации частичных разрядов:

метод потенциалов (зонд частичных разрядов Lemke-5);

акустический (применяются высокочастотные датчики);

электромагнитный (зонд частичных разрядов);

Для выявления дефектов в изоляции станционных синхронных генераторов с водородным охлаждением и дефектов в трансформаторах на напряжение 3 — 330 кВ применяется хромотографический анализ газов . При возникновении различных дефектов в трансформаторах в масле выделяются различные газы: метан, ацетилен, водород и т.д. Доля этих растворенных в масле газов чрезвычайно мала, но тем не менее имеются приборы (хромотографы), с помощью которых указанные газы выявляются в трансформаторном масле и определяется степень развития тех или других дефектов.

Для измерения тангенса угла диэлектрических потерь в изоляции в высоковольтном электрооборудовании (трансформаторы, кабели, электрические машины) применяется специальный прибор — мост переменного тока. Этот параметр измеряется при подаче напряжения от номинального до 1,25 номинального. При хорошем техническом состоянии изоляции тангенс угла диэлектрических потерь не должен изменяться в этом диапазоне напряжения.

Графики изменения тангенса угла диэлектрических потерь: 1 — неудовлетворительное; 2 — удовлетворительное; 3 — хорошее техническое состояние изоляции

Кроме того, для технического диагностирования валов электрических машин, корпусов трансформаторов могут использоваться следующие методы: ультразвуковой, ультразвуковая толщинометрия, радиографический, капиллярный (цветной), вихретоковый, механические испытания (твердометрия, растяжение, изгиб), рентгенографическая дефектоскопия, металлографический анализ.

7. Диагностика технического состояния оборудования

7.1. Основные принципы технического диагностирования

Диагностика — отрасль науки, изучающая и устанавливающая признаки состояния системы, а также методы, принципы и средства, при помощи которых дается заключение о характере и существе дефектов системы без ее разборки и производится прогнозирование ресурса системы.

Техническая диагностика машин представляет систему методов и средств, применяемых при определении технического состояния машины без ее разборки. При помощи технической диагностики можно определять состояния отдельных деталей и сборочных единиц машин, производить поиск дефектов, вызвавших остановку или ненормальную работу машины.

На основе полученных при диагностике данных о характере разрушения деталей и сборочных единиц машины в зависимости от времени ее работы техническая диагностика позволяет прогнозировать техническое состояние машины на последующий срок работы после диагностирования.

Совокупность средств диагностирования, объекта и исполнителей, действующих по установленным алгоритмам, называется системой диагностирования.

Алгоритм — это совокупность предписаний, определяющих последовательность действий при диагностировании, т.е. алгоритм устанавливает порядок проведения проверок состояния элементов объекта и правила анализа их результатов. Причем безусловный алгоритм диагностирования устанавливает заранее определенную последовательность проверок, а условный — в зависимости от результатов предыдущих проверок.

Техническое диагностирование — это процесс определения технического состояния объекта с определенной точностью. Результатом диагностирования служит заключение о техническом состоянии объекта с указанием при необходимости места, вида и причины дефекта.

Диагностирование — один из элементов системы ТО. Основная его цель — достижение максимальной эффективности эксплуатации машин и, в частности, сведение до минимума затрат на их ТО. Для этого дают своевременную и квалифицированную оценку технического состояния машины и разрабатывают рациональные рекомендации по дальнейшему использованию и ремонту сборочных .единиц (обслуживанию, ремонту, дальнейшей эксплуатации без обслуживания, замене сборочных единиц, материалов и т.п.).

Диагностирование проводят как при ТО, так и при ремонте.

При ТО задачи диагностирования заключаются в том, чтобы установить потребность в проведении капитального или текущего ремонта машины или ее сборочных единиц; качество функционирования механизмов и систем машин; перечень работ, которые необходимо выполнить при очередном техническом обслуживании.

При ремонте машин задачи диагностирования сводятся к выявлению сборочных единиц, подлежащих восстановлению, а также оценке качества ремонтных работ. Виды технического диагностирования классифицируют по назначению, периодичности, месту проведения, уровню специализации (табл. 7.1). В зависимости от парка машин диагностирование проводят силами Эксплуатационного предприятия или на специализированных предприятиях технического сервиса.

Диагностирование, как правило, совмещают с проведением работ по ТО. Кроме того, при возникновении отказов машины проводят углубленное диагностирование по заявке оператора.

В последнее время появилась сеть малых предприятий по оказанию услуг технического сервиса машин, в том числе и диагностирования, т.е. диагностирование в этом случае выводится из состава работ по ТО и становится самостоятельной услугой (товаром), которая оказывается по заявке клиента как в период эксплуатации, так и при оценке качества ремонта, остаточной стоимости работ по восстановлению работоспособности и исправности машин, а также при купле и продаже машин, бывших в употреблении.

Читать еще:  Система охлаждения двигателя ВАЗ

Работы по диагностированию на эксплуатационном предприятии проводятся в зависимости от размера и состава парка машин на специализированном участке (посту) диагностирования или на участке (посту) ТО. Объектом технической диагностики может быть техническое устройство или его элемент. Простейшим объектом технической диагностики будет кинематическая пара или сопряжение. Однако в класс рассматриваемых объектов может быть включен агрегат любой сложности. Диагностируемый объект можно рассматривать в двух аспектах: с точки зрения структуры и способа функционирования. Каждый из аспектов имеет особенности, описываемые своей системой понятий.

Под структурой системы понимается определенная взаимосвязь, взаиморасположение составных частей (элементов), характеризующих устройство и конструкцию системы.

Параметр — качественная мера, характеризующая свойство системы, элемента или явления, в частности процесса. Значение параметра — количественная мера параметра.

Объективные методы диагностирования дают точную количественную оценку сборочной единицы, машины. Они основаны на использовании как специальных контрольно-диагностических средств (оборудования, приборов, инструмента, приспособлений), так и устанавливаемых непосредственно на машинах или входящих в комплект инструмента машиниста.

Виды диагностирования и области их применения

Лекция 7. Методы и средства технического диагностирования

Техническая диагностика представляет собой систему методов, применяемых для установления и распознания признаков, характеризующих техническое состояние оборудования. Все методы технического диагностирования разделяются на субъективные (органолептические) и объективные (приборные).

Несмотря на развитие аппаратных средств измерений и контроля, большая роль в определении неисправностей и нахождении повреждений механического оборудования приходится на субъективные методы, предполагающие использование человеческих органов чувств. Комплекс таких органолептических методов контроля получил название осмотр. Осмотр, включает в себя элементы визуального, измерительного контроля, восприятия шумов и вибраций, оценку степени нагрева корпусных деталей, методы осязания, используемые для определения фактического состояния оборудования и его составных частей, процессов их функционирования и взаимодействия, влияния окружающей среды и условий эксплуатации.

Органолептические методы

Органолептический метод (органо- + греч. leptikos – способный взять, воспринять) основан на анализе информации, воспринимаемой органами чувств человека (зрение, обоняние, осязание, слух) без применения технических измерительных или регистрационных средств. Эта информация не может быть представлена в численном выражении, а основывается на ощущениях, генерируемых органами чувств. Решение относительно объекта контроля принимается по результатам анализа чувственных восприятий. Поэтому точность метода существенно зависит от квалификации, опыта и способностей лиц, проводящих диагностирование. При органолептическом контроле могут использоваться технические средства, не являющиеся измерительными, а лишь повышающие разрешающие способности или восприимчивость органов чувств (лупа, микроскоп, слуховая трубка и т.п.).

Принятие решения имеет характер «соответствует – не соответствует» и определяется диагностическими правилами типа «если – то», имеющими конкретную реализацию для узлов механизма. Практически, происходит оценка состояния оборудования по двухуровневой шкале – продолжать эксплуатацию или необходим ремонт. Основная цель – обнаружение отклонений от работоспособного состояния механизма. Решение о техническом состоянии механизма принимает технологический или ремонтный персонал, обслуживающий оборудование на основании опыта и производственной ситуации. Принимается решение об остановке оборудования для визуального осмотра и последующего ремонта, продолжения эксплуатации или проведения диагностирования с использованием приборных методов.

Практический опыт показывает, что невозможно заменить механика с его субъективизмом, основанном на знании особенностей эксплуатации и ремонта оборудования. Этот метод является первым уровнем решения задач диагностирования. Стандартами, использование органолептического метода контроля не регламентируется, однако в практике работы служб технического обслуживания он применяется повсеместно. Основываясь на опыте эксплуатации металлургических машин накопленным рядом фирм, данный метод интерпретируется следующим образом.

Основные органолептические методы, используемые при оценке технического состояния механического оборудования.

  1. Анализ шумов механизмов проводится по двум направлениям:

1.1 Акустическое восприятие, позволяющее оценивать наиболее значимые повреждения, меняющие акустическую картину механизма. Весьма эффективно при определении повреждений муфт, дисбаланса или ослабления посадки деталей, обрыве стержней ротора, ударах деталей. Диагностические признаки – изменение тональности, ритма и громкости звука.

1.2 Анализ колебаний механизмов. В этом методе механические колебания корпусных деталей преобразуются в звуковые колебания при помощи технических или электронных стетоскопов. Электронные средства позволяют расширить возможности человеческого восприятия.

  1. Контроль температуры позволяет оценить степень нагрева корпусных деталей по уровням «холодно», «тепло», «горячо». «Холодно» – температура менее +20 0 С, «тепло» – температура +30…40 0 С, «горячо» – температура свыше +50 0 С.

Пределом для непосредственного восприятия является температура +60 0 С – выдерживаемая, у большинства тыльной стороной ладони без болевых ощущений в течение 5 с. Использование дополнительных средств – брызг воды позволяет контролировать значения +70 0 С – видимое испарение пятен воды и +100 0 С – кипение воды внутри капли на поверхности корпусной детали. Недопустимым является прикосновение к вращающимся и токоведущим деталям.

  1. Восприятие вибрации основано на тактильном анализе (как реакции соприкосновения), как и контроль температуры. Значения параметров вибрации субъективно оценить нельзя. Возможен сравнительный анализ вибрации. Абсолютная оценка практически всегда содержит грубые ошибки из-за различных ощущений человека и широкого спектрального состава вибрации. В высокочастотном диапазоне возможности человека по восприятию вибрации ограничены. В низкочастотном диапазоне возможности человека по восприятию вибрации существенно различаются из-за различного уровня подготовки.
  2. Визуальный осмотр механизма предоставляет большую часть информации о техническом состоянии. Осмотр может проводиться в динамическом режиме (при работающем механизме) и в статическом (при остановленном механизме).
  3. Методы осязания используются при оценке волнистости, шероховатости, качестве смазочного материала, его вязкости, пластичности, наличии посторонних включений, для оценки шероховатости поверхности поврежденных деталей.

Приборные методы

Наряду с органолептическими методами при техническом диагностировании используются приборные методы, позволяющие получить количественную оценку измеряемого параметра. Диагностирование с применением приборов основано на получении информации в виде электрических, световых, звуковых сигналов, отображающих изменение состояния объекта. В зависимости от физической природы измеряемых параметров различают:

  1. Механический метод – основан на измерении геометрических размеров, зазоров в сопряжениях, давлений и скорости элементов. Применяется при количественной оценке износа деталей, установлении люфтов и зазоров в сопряжениях, давлениях в гидро- и пневмосетях, сил затяжки резьбовых соединений, номинальной скорости привода. Используется разнообразный мерительный инструмент и приборы: линейки, штангенциркули, щупы, шаблоны, индикаторы перемещения часового типа, динамометрические ключи, ключи предельного момента, манометры.
  2. Электрический метод (ваттметрия) заключается в измерении: силы тока, напряжений, мощности, сопротивлений и других электрических параметров. Метод позволяет по косвенным параметрам установить техническое состояние механизма. Средства для реализации: амперметры; вольтметры; измерительные мосты; датчики: перемещений, крутящих моментов, давлений; тахогенераторы; термопары.
  3. Тепловой метод (термометрия) – основан на измерении температурных параметров диагностируемого объекта. С помощью термометрии определяются: деформации, вызываемые неравномерностью нагрева, состояние подшипниковых узлов, смазочных систем, тормозов, муфт. Используются: термосопротивления, термометры, термопары, термоиндикаторы, термокраски, тепловизоры.
  4. Виброакустические методы (виброметрия) основаны на измерении упругих колебаний, распространяющихся по узлам в результате соударения движущихся деталей при работе механизмов. Область применения: оценка и контроль механических колебаний; определение, распознавание и мониторинг развития повреждений в деталях и конструкциях. Используются: шумомеры, виброметры, спектроанализаторы параметров виброакустического сигнала.
  5. Методы анализа смазки основаны на определении вида и количества продуктов изнашивания в масле. Применяются способы: колориметрический, полярографический, магнитно-индукционный, радиоактивный и спектрографический.
  6. Методы неразрушающего контроля: магнитные, вихретоковые, ультразвуковые, контроля проникающими веществами, радиационные, радиоволновые. Методы используются для определения целостности отдельных деталей механизма.

Классификация диагностических приборов может быть проведена по следующим признакам: цифровые и аналоговые, показывающие и сигнализирующие, универсальные и специализированные, стационарные и переносные и др.

Однако, все средства технического диагностирования, используемых для диагностики механического оборудования, по уровню решаемых задач и приборной реализации можно разделить на: портативные, анализаторы и встроенные системы.

Портативные средства технического диагностирования реализуют измерение одного или нескольких диагностических параметров, характеризуются малыми габаритами и отсутствием обмена данных с компьютерными системами (рисунок 40). К их преимуществам относятся: быстрота процесса измерения, простое обслуживание и управление, оперативное и наглядное получение информации в виде одиночного результата, низкая стоимость. Область применения – оперативный контроль технического состояния оборудования работниками ремонтных служб и технологическим персоналом.

Ремонт и техническое обслуживание автомобилей

Техническая диагностика автомобилей

Автомобилестроение относится к одним из наиболее интенсивно развивающихся отраслей современного промышленного производства. Очень сложно проследить за новинками в области технологий и технических решений, используемых конструкторами и инженерами при создании новых моделей автомобилей и автотранспортных средств.
Конструкция современного автомобиля содержит не только механическую составляющую, но и сложнейшие электронные, электрические, гидравлические и пневматические устройства, призванные сделать поездку на автомобиле комфортной, безопасной и высокопроизводительной.

Несмотря на высокую надежность современного автомобиля (в сравнении с автомобилями прошлого века), любая техника имеет тенденции к износу и снижению работоспособности из-за многих эксплуатационных факторов. А поскольку автомобиль является средством, представляющим определенную угрозу окружающему живому и даже неживому миру, его техническое состояние, обуславливающее безопасность и эффективность эксплуатации, должно быть предметом пристального внимания со стороны владельцев и структур, эксплуатирующих автотранспортные средства в коммерческих или производственно-технологических целях.

Читать еще:  Усилители радиосигналов различных диапазонов

Определение текущего технического состояния автомобиля может осуществляться различными способами, называемыми техническим диагностированием или просто диагностикой.

Слово «диагностика» имеет греческие корни – «diagnostikos» означает «способный распознавать».
Изначально этот термин получил распространение в медицине, где диагностикой называли учение о методах и принципах распознавания болезней и постановки диагноза, а диагностированием — процесс постановки диагноза.
В настоящее время этой науке и ее методам придается огромное значение, при этом не только в медицине, но и в других областях производственной деятельности человека, в т. ч. на автомобильном транспорте. Основные понятия и термины диагностики стандартизированы. При этом выделено понятие технической диагностики, термины которой охватываются межгосударственным стандартом ГОСТ 20911-89.
В соответствии с этим стандартом технической диагностикой называют область знаний, охватывающая теорию, методы и средства определения технического состояния объектов. Техническое диагностирование — определение технического состояния объектов (ГОСТ 20911-89, п.3, п.4).

Техническая диагностика является составной частью технического обслуживания. Основной задачей технического диагностирования является обеспечение безопасности, функциональной надёжности и эффективности работы технического объекта, а также сокращение затрат на его техническое обслуживание и уменьшение потерь от простоев в результате отказов и преждевременных выводов в ремонт. Все эти понятия и определения в полной мере относятся и к автомобильному транспорту.
Под диагностикой на автомобильном транспорте понимают процесс определения неисправностей автотранспортного средства или элемента его конструкции по внешним признакам, а также установление причин возникновения неисправностей.

Техническая диагностика автомобиля это совокупность целей и задач, связанных с поиском неисправностей механизмов и систем автомобиля, для их дельнейшего устранения.

При этом наиболее прогрессивные методы диагностирования подразумевают определение технического состояния автомобиля или отдельных его систем и механизмов без разборки или существенного демонтажа конструкции. Только в этом случае диагностирование дает существенный экономический эффект при техническом обслуживании и ремонте автомобилей.
Простой пример – износ деталей цилиндропоршневой группы (ЦПГ) можно определить после полной разборки двигателя и выполнения необходимых метрических замеров, а можно сделать определенные выводы об износе ЦПГ измерением давления в конце такта сжатия в каждом цилиндре. Конечно же, второй метод существенно дешевле, поскольку практически не требует какой-либо разборки двигателя, кроме демонтажа свечей зажигания или форсунок.

Правильно организованное техническое диагностирование обеспечивает значительную экономию средств на содержание автомобилей за счет сокращения их простоя во время обслуживания и ремонта, выполнения действительно необходимых регулировочных и ремонтных операций, сокращения расхода запасных частей, материалов и топлива.
Это достигается путем своевременного обнаружения и устранения неисправностей в системах и механизмах двигателя, а также в агрегатах и механизмах трансмиссии и ходовой части автомобиля без разборки и демонтажа.

Следует отметить, что на современных автомобилях иногда трудно зафиксировать сам факт наличия неисправности, поскольку высокая надежность конструкции автомобилей, особенно оснащенной электронными системами управления, привела к сокращению простых, легко выявляемых дефектов, и росту неисправностей, появление которых может быть обусловлено сложной цепью взаимодействия с другими элементами конструкции автомобиля.
С другой стороны, если неисправность даже и обнаружена, можно указать множество вероятных причин ее возникновения. Это значительно усложняет диагностику современных автомобилей и элементов их конструкции.
Диагностированием могут охватываться различные механизмы, устройства и системы автомобиля. Диагностирование механизмов и механических устройств позволяет определить его техническое состояние и остаточный ресурс, диагностирование электрических и электронных устройств тоже позволяет определить и состояние объекта, и возможность его дальнейшей безотказной работы.

Эффективное использование средств диагностирования на станциях обслуживания автомобилей и автотранспортных предприятиях возможно лишь в результате правильного их применения и эксплуатации. Поэтому созданию диагностического оборудования, технологического, технического и программного обеспечения к нему, а также методов прогнозирования текущего состояния и остаточного ресурса автомобиля в последнее время уделяется особое внимание.

Диагностика автомобиля должна проводиться квалифицированными специалистами, которые имеют в своем распоряжении современное диагностическое оборудование, позволяющее точно определить техническое состояние механизмов, систем и агрегатов автомобиля.
На автотранспортных (АТП, ПАТП и др.) и авторемонтных предприятиях (СТОА, АРЗ) для проведения работ по диагностированию автомобиля создаются специальные участки диагностики с необходимой технологической оснасткой, оборудованием и инструментом.
В настоящее время широко применяется компьютерная диагностика автомобилей с использованием специального оборудования и приборов для проверки электронных систем автомобиля на наличие ошибок и неисправностей, что позволяет быстро и точно дать оценку техническому состоянию не только электроники автомобиля, но и агрегатов, узлов, механизмов, систем и т. п.

Процесс диагностирования включает тестирование всех основных параметров и характеристик систем, влияющих на работу автомобиля (блок управления двигателя и датчики, автоматическая трансмиссия, пневматическая подвеска, система АБС, система безопасности и т. п.).

Диагностика каждого агрегата, механизма и системы автомобиля состоит из нескольких этапов.
Так, например, диагностирование двигателя включает:

  • проверку системы управления двигателем;
  • диагностирование системы питания двигателя;
  • проверку наполняемости цилиндров, давления в цилиндрах. анализ частоты вращения коленчатого вала и т. п.

После выполнения диагностики формируется отчет, в котором специалист-диагност фиксирует все обнаруженные ошибки и неисправности, а также возможные способы их устранения, после чего ремонтно-обслуживающему персоналу остается только принять решение о выборе наиболее оптимального метода устранения недостатков.

Дальнейшее развитие технической диагностики имеет тенденцию к непосредственному внедрению в конструкцию автомобиля элементов диагностирования, которые могут достаточно полно описывать техническое состояние автомобиля и его составных элементов. Такие средства диагностики (встроенная диагностика) позволяют не только специалисту, но и водителю оценить текущее техническое состояние автомобиля, его систем и механизмов, и принять решение о возможности и целесообразности дальнейшей эксплуатации автотранспортного средства.

Основные принципы технического диагностирования

Лекция N 9

ДИАГНОСТИКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ

Основные принципы технического диагностирования

Диагностика – отрасль науки, изучающая и устанавливающая признаки состояния системы, а также методы, принципы и средства, при помощи которых дается заключение о характере и существе дефектов системы без ее разборки и производится прогнозирование ресурса системы..

Техническая диагностика машин представляется собой систему методов и средств, применяемых при определении технического состояния машины без ее разборки. При помощи технической диагностики можно определять состояния отдельных деталей и сборочных единиц машин, производить поиск дефектов, вызвавших остановку или ненормальную работу машины.

На основе полученных при диагностике данных о характере разрушения деталей и сборочных единиц машины в зависимости от времени ее работы техническая диагностика позволяет прогнозировать техническое состояние машины на последующий срок работы после диагностирования.

Совокупность средств диагностирования, объекта и исполнителей, действующих по установленным алгоритмам, называется системой диагностирования.

Техническое диагностирование – это процесс определения технического состояния объекта с определенной точностью. Результатом диагностирования служит заключение о техническом состоянии объекта с указанием при необходимости места, вида и причины дефекта.

Диагностирование проводят как при ТО, так и при ремонте.

При ТО задачи диагностирования заключаются в том, чтобы установить потребность в проведении капитального или текущего ремонта машины или ее сборочных единиц; качество функционирования механизмов и систем машин; перечень работ, которые необходимо выполнить при очередном техническом обслуживании.

При ремонте машин задачи диагностирования сводятся к выявлению сборочных единиц, подлежащих восстановлению, а также оценке качества ремонтных работ.

Виды технического диагностирования классифицируют по назначению, периодичности, месту проведения, уровню специализации. В зависимости от парка машин диагностирование проводят силами эксплуатационного предприятия или на специализированных предприятиях технического сервиса.

Диагностируемый объект можно рассматривать в двух аспектах: с точки зрения структуры и способа функционирования. Каждый из аспектов имеет особенности, описываемые своей системой понятий.

Под структурой системы понимается определенная взаимосвязь, взаиморасположение составных частей (элементов), характеризующих устройство и конструкцию системы.

Параметр – качественная мера, характеризующая свойство системы, элемента или явления, в частности процесса. Значение параметра – количественная мера параметра.

Основным понятием технической диагностики, связанным со структурным аспектом, будет состояние объекта.

Свойства структуры объекта в некоторый момент времени могут быть охарактеризованы совокупностью структурных параметров x1‘, x2‘, … xn‘.

Структурный параметр – качественная мера, характеризующая свойство структуры системы или ее элемента (геометрическая форма, размеры, шероховатость поверхности элементов и др.). Структурные параметры – переменные величины. При изготовлении объекта они зависят от различных технических факторов, а в период эксплуатации – от степени износа и разрушения деталей.

Для повышения степени объективности оценки на совокупность параметров структуры накладывается условие минимальности.

Совокупность параметров x1, … xn будет минимальной, если ни одна из этих величин не может функционально выражаться через значения других параметров, входящих в эту совокупность.

Каждый параметр минимальной совокупности может изменяться независимо от других параметров.

Помимо условия минимальности, совокупность параметров, описывающих структуру объекта, также должна удовлетворять условию полноты.

Читать еще:  Ниссан блюберд силфи

Совокупность параметров xi будет полной, если знание их величины позволяет принимать однозначные решения о необходимом ремонте и обслуживании объекта.

Очевидно, что набор параметров xi и их число, используемое для описания структуры объекта, будут меняться в зависимости от целевой установки при использовании диагностической информации. Так, при заводском контроле выпускаемых машин их структура будет характеризоваться набором параметров (размеры, форма, шероховатость поверхности и др.), который отличается от набора параметров при диагностике этих устройств в условиях эксплуатации (безотказность, долговечность).

Различают прямые и косвенные диагностические параметры.

Рассмотрим объект, состояние которого определяется независимыми величинами x1, x2, … xn. Состояние объекта в некоторый момент времени известно, если определены значения каждой из n величин xi. Эта задача будет также решена и в том случае, если xi будут выражены любыми другими величинами s1, s2, … sm, которые известны.

Такой косвенный процесс определения неизвестных параметров состояния и называют диагностикой. Она сводится к измерению доступных параметров диагностического сигнала s1, s2, … sm и к вычислению параметров состояния с помощью известных соотношений, которые устанавливаются во время тарировки системы диагностики. Тарировка заключается в изменении в определенном порядке состояния элементов объекта и в регистрации параметров сигнала sj.

Чтобы диагностическая задача была разрешимой, необходимо взаимно однозначное соответствие между обеими группами параметров. Практически это значит, что каждому возможному состоянию объекта должен соответствовать свой диагностический сигнал, а каждому сигналу – единственное состояние.

Определение зависимости сигнала от изменения параметров состояния объекта:

или эквивалентной ей зависимости параметров состояния от величины параметров сигнала составляет важнейший и самый трудоемкий этап разработки системы диагностики.

При оценке технического состояния различных объектов используют как субъективные, так и объективные методы диагностирования.

Субъективные методы диагностирования. К ним относятся визуальный осмотр, прощупывание, остукивание, опробование и ослушивание сборочных единиц и машины в целом.

Эти методы позволяют выявить лишь качественные отклонения состояния того или иного механизма от нормы (ослабление крепления, наличие трещин, изломов и деформаций в деталях, подтекание топлива, масла, охлаждающей жидкости и электролита, обрыв и расслоение ремней, неполнота сгорания топлива, неравномерное натяжение гусеничных полотен, попадание воздуха в гидросистему и т.д.). В практике они находят широкое применение для предварительной (ориентировочной) оценки технического состояния.

Объективные методы диагностирования дают точную количественную оценку сборочной единицы, машины. Они основаны на использовании как специальных контрольно-диагностических средств (оборудования, приборов, инструмента, приспособлений), так и устанавливаемых непосредственно на машинах или входящих в комплект инструмента машиниста.

Объективное диагностирование разделяют на прямое и косвенное.

Прямое диагностирование – это процесс определения технического состояния объекта по его структурным параметрам (зазорам в подшипниковых узлах, в клапанном механизме, в верхних и нижних головках шатунов кривошипно-шатунного механизма, биению валов, размерам деталей, доступных для непосредственного измерения, и др.).

Сборочные единицы и машину в целом диагностируют по структурным параметрам с помощью универсальных измерительных приборов: калибров, щупов, масштабной линейки, штангенциркулей, микрометров, зубометров, нормалемеров и др. Это позволяет получать точные результаты. Недостаток такого метода заключается в том, что он во многих случаях требует разборки объекта диагностирования. Последнее значительно увеличивает трудоемкость работ и нарушает приработку сопряженных поверхностей. Поэтому в практике прямое диагностирование, как правило, проводят в тех случаях, когда структурные параметры объекта диагностирования можно замерить без разборки сопряженных поверхностей.

Косвенное диагностирование – это процесс определения фактического состояния объекта диагностирования по косвенным, или, как их называют, диагностическим параметрам.

В качестве косвенных показателей используют изменение параметров рабочих процессов, структурных шумов, содержания продуктов износа в масле, мощности, расхода топлива и др.

Сам процесс диагностирования проводят с помощью манометров, вакуумметров, пьезометров, расходомеров, пневматических калибраторов, дымомеров и различных специальных приборов.

3.3. Техническая диагностика оборудования

3.3. Техническая диагностика оборудования

3.3.1. Техническое диагностирование (ТД) – элемент Системы ППР, позволяющий изучать и устанавливать признаки неисправности (работоспособности) оборудования, устанавливать методы и средства, при помощи которых дается заключение (ставится диагноз) о наличии (отсутствии) неисправностей (дефектов). Действуя на основе изучения динамики изменения показателей технического состояния оборудования, ТД решает вопросы прогнозирования (предвидения) остаточного ресурса и безотказной работы оборудования в течение определенного промежутка времени.

3.3.2. Техническая диагностика исходит из положения, что любое оборудование или его составная часть может быть в двух состояниях – исправном и неисправном. Исправное оборудование всегда работоспособно, оно отвечает всем требованиям ТУ, установленных заводом-изготовителем. Неисправное (дефектное) оборудование может быть как работоспособно, так и неработоспособно, т. е. в состоянии отказа.

3.3.3. Оборудование может отказать в связи с изменением внешней среды и по причине физического износа деталей, находящихся как снаружи, так и внутри оборудования. Отказы являются следствием износа или разрегулировки узлов.

3.3.4. Техническая диагностика направлена в основном на поиск и анализ внутренних причин отказа. Наружные причины определяются визуально, при помощи измерительного инструмента, несложных приспособлений.

Методы, средства и рациональная последовательность поиска внутренних причин отказа зависят от сложности конструкции оборудования, от технических показателей, определяющих его состояние. Особенность ТД состоит в том, что она измеряет и определяет техническое состояние оборудования и его составных частей в процессе эксплуатации, направляет свои усилия на поиск дефектов.

3.3.5. По величине дефектов составных частей (агрегатов, узлов и деталей) можно определить работоспособность оборудования. Зная техническое состояние отдельных частей оборудования на момент диагностирования и величину дефекта, при котором нарушается его работоспособность, можно предсказать срок безотказной работы оборудования до очередного планового ремонта, предусмотренного нормативами периодичности Системы ППР, а также необходимость их корректировки.

3.3.6. Заложенные в основу ППР нормативы периодичности являются опытно усредненными величинами, установленными так, чтобы ремонтные периоды были кратными и привязанными к календарному планированию основного производства (год, квартал, месяц).

3.3.7. Любые усредненные величины имеют свой существенный недостаток: даже при наличии ряда уточняющих коэффициентов они не дают полной объективной оценки технического состояния оборудования и необходимости вывода в плановый ремонт. Почти всегда присутствуют два лишних варианта: остаточный ресурс оборудования далеко не исчерпан, остаточный ресурс не обеспечивает безаварийную работу до очередного планового ремонта. Оба варианта не обеспечивают требование Федерального закона № 57-ФЗ об установлении сроков полезного использования основных фондов путем объективной оценки потребности его постановки в ремонт или вывода из дальнейшей эксплуатации.

3.3.8. Объективным методом оценки потребности оборудования в ремонте является постоянный или периодический контроль технического состояния объекта с проведением ремонтов лишь в случае, когда износ деталей и узлов достиг предельной величины, не гарантирующей безопасной, безотказной и экономичной эксплуатации оборудования. Такой контроль может быть достигнут средствами ТД, а сам метод становится составной частью Системы ППР (контроля).

3.3.9. Другой задачей ТД является прогнозирование остаточного ресурса оборудования и установления срока его безотказной работы без ремонта (особенно капитального), т. е. корректировка структуры ремонтного цикла.

3.3.10. Техническое диагностирование успешно решает эти задачи при любой стратегии ремонта, особенно стратегии по техническому состоянию оборудования. В соответствии с этой стратегией работы по поддержанию и восстановлению работоспособности оборудования и его составных частей должны осуществляться на основе ТД оборудования.

3.3.11. Техническое диагностирование является объективным методом оценки технического состояния оборудования с целью определения наличия или отсутствия дефектов и сроков проведения ремонта, в том числе прогнозирования технического состояния оборудования и корректировки нормативов периодичности ремонта (особенно капитального).

3.3.12. Основным принципом диагностирования является сравнение регламентированного значения параметра функционирования или параметра технического состояния оборудования с фактическим при помощи средств диагностики. Под параметром здесь и далее согласно ГОСТ 19919—74 понимается характеристика оборудования, отображающая физическую величину его функционирования или технического состояния.

3.3.13. Целями ТД являются:

контроль параметров функционирования, т. е. хода технологического процесса, с целью его оптимизации;

контроль изменяющихся в процессе эксплуатации параметров технического состояния оборудования, сравнение их фактических значений с предельными значениями и определение необходимости проведения ТО и ремонта;

прогнозирование ресурса (срока службы) оборудования, агрегатов и узлов с целью их замены или вывода в ремонт.

3.3.14. Прогнозирование периодичности текущего и, особенно, капитального ремонта оборудования возможно лишь при одновременном ТД всех или большинства его составных частей.

3.3.15. Как показывает опыт, наиболее эффективное использование преимуществ ТД достигается тогда, когда на предприятии функционирует специальная задача «Диагностика оборудования», обеспеченная компьютерной техникой.

Несмотря на большое разнообразие применяемых для диагностирования оборудования приборов, монтажных схем датчиков, их конструкторского исполнения и т. д., как показывает отечественный и мировой опыт, подходы к внедрению ТД в практику остаются общими. В Приложении 8 кратко рассмотрена методика и приведен один из общих способов организации ТД на предприятии, а в табл. 3.1 указан перечень диагностических устройств, имеющихся в специальных передвижных ремонтных мастерских.

Перечень диагностических устройств, находящихся в передвижных ремонтных мастерских

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector