Диагностирование автомобиля: задачи, виды, методы. Методы диагностирования

Методы диагностирования | Диагностирование автомобиля

Методы диагностирования автотранспортных средств подразделяются на субъективные и объективные. В основе субъективных методов лежат способы определения технического состояния автомобиля по выходным параметрам динамических процессов. Однако получение, анализ информации, а также принятие решения о техническом состоянии производятся с помощью органов чувств человека, что, естественно, имеет достаточно высокую погрешность.

Субъективные методы

Наибольшее распространение получили следующие субъективные методы:

• визуальный
• прослушивание работы механизма
• ощупывание механизма
• заключение о техническом состоянии на основании логического мышления

Визуальный метод дает возможность обнаружить, например, следующие неисправности:

• нарушение уплотнений, трещины, дефекты трубопроводов, соединительных шлангов и т.п. — по течи топлива, масла, экс­плуатационных жидкостей
• неполное сгорание топлива — по дымлению из выхлопной трубы
• подтекание форсунок — по повышению уровня масла в под­доне картера двигателя и т.д.

Прослушивание работы механизма позволяет обнаружить следующие неисправности:

• увеличенный зазор между клапанами и коромыслами ме­ханизма газораспределения — по стукам в зоне клапанного ме­ханизма
• повышенный износ шатунных и коренных подшипников — по стукам в соответствующих зонах кривошипно-шатунного ме­ханизма при изменении частоты вращения коленчатого вала
• чрезмерное опережение или запаздывание впрыска топли­ва — по характеру звука выхлопа (при раннем впрыске — «жесткая работа», при позднем — «мягкая»)
• неисправности сцепления автомобиля — по шуму и стукам при переключении передачи и др.

Методом ощупывания механизма можно определить такие неисправности:

• ослабление креплений — по относительному перемещению деталей
• неисправности отдельных трущихся механизмов и деталей — по чрезмерному их нагреву
• неисправности рулевого механизма — по толчкам на руле­вом колесе и др.

На основании логического мышления можно сделать заклю­чение о следующих неисправностях:

• топливной аппаратуры — затруднен пуск двигателя
• системы охлаждения — двигатель перегревается и др.

Объективные методы

Объективные методы основываются на измерении и анализе информации о действительном техническом состоянии элементов автомобиля с помощью контрольно-диагностических средств и путем принятия решения по специально разработанным алгоритмам диагностирования. Применение тех или иных методов существенно зависит от целей, которые решаются в процессе технической подготовки автомобилей. Однако в связи с усложнением конструкции автомобиля, повышенными требованиями к эксплуатационным качествам, интенсивностью использования объективные методы диагностирования находят все большее применение.

Методы диагностирования автомобилей, их агрегатов и узлов характеризуются способом измерения и физической сущностью диагностических параметров, наиболее приемлемых для исполь­зования в зависимости от задачи диагностирования и глубины постановки диагноза.

В настоящее время принято выделять три основные группы методов, классифицированных по виду диагностических параметров.

Методы I группы базируются в основном на имитации скоростных и нагрузочных режимов работы автомобиля и определении при заданных условиях выходных параметров. Для этих целей используются стенды с беговыми барабанами или параметры определяются непосредственно в процессе работы автомобиля на линии. Методы диагностирования по параметрам экс­плуатационных свойств дают общую информацию о техническом состоянии автомобиля. Они позволяют оценить основные экс­плуатационные качества автомобиля:

• тормозные
• мощностные
• топливную экономичность
• устойчивость и управляемость
• на­дежность
• удобство пользования
• и т.д.

Методы II группы базируются на объективной оценке гео­метрических параметров в статике и основаны на измерении значения этих параметров или зазоров, определяющих взаим­ное расположение деталей и механизмов. Проводят такое диаг­ностирование в случае, когда измерить эти параметры можно без разборки сопряжений трущихся деталей. Структурными па­раметрами могут быть зазоры в подшипниковых узлах, клапан­ном механизме, кривошипно-шатунной и поршневой группах двигателя, шкворневом соединении колесного узла, рулевом управлении, углы установки передних колес и др. Диагностиро­вание по структурным параметрам производится с помощью из­мерительных инструментов: щупов, линеек, штангенциркулей, нутромеров, индикаторов часового типа, отвесов, а также спе­циальных устройств. Преимущество методов этой группы — возможность постановки точных диагнозов, простота средств измерения, а недостатки — большая трудоемкость, малая тех­нологичность.

К III группе относятся методы, оценивающие параметры сопутствующих процессов. Например, герметичность рабочих объемов оценивается при обнаружении и количественной оцен­ке утечек газов или жидкостей из рабочих объемов, узлов и аг­регатов автомобиля. К таким рабочим объемам можно отнести:

• камеру сгорания
• герметичность которой зависит от состояния цилиндропоршневой группы и клапанов газораспределения
• систему охлаждения
• систему питания двигателя
• шины
• гид­равлические и пневматические приборы и механизмы

По интенсивности тепловыделения можно оценить работу трения сопряженных поверхностей деталей, качество процессов сгорания (например, по температуре отработавших газов), однако такие методы пока не нашли широкого применения.

При создании средств технического диагностирования транс­портных средств широко используются также методы, оценивающие состояние узлов и систем по параметрам колебательных процессов. Их можно разделить на три подвида:

1. методы, оценивающие колебания напряжения в электри­ческих цепях
2. методы, оценивающие параметры виброакустических сиг­налов (получаемых при работе зубчатых зацеплений, клапанных механизмов, подшипников и т.д.)
3. методы, оценивающие пульсацию давления в трубопрово­дах (на основе этого принципа работают дизель-тестеры для ди­агностирования дизельной топливной аппаратуры)

Методы, с помощью которых оцениваются колебания напряжения в электрических цепях, используются для диагностирова­ния системы зажигания двигателя по характерным осциллограм­мам напряжений в первичной и вторичной цепях. Осциллографом отображаются процессы, протекающие в первичной и вторичной цепях системы зажигания за время между последовательными искровыми разрядами в цилиндрах, для визуального исследова­ния. Участки осциллограмм содержат информацию о состоянии системы зажигания. По осциллограмме первичного напряжения непосредственно измеряют угол замкнутого состояния контактов. По напряжению искрового разряда осциллограммы вторичного напряжения определяют состояние зазора свечи. Сравнивая полученные осциллограммы с эталонными, выявляют характерные неисправности проверяемой системы зажигания.

Виброакустические методы используются для измерения низко- и высокочастотных колебаний систем и элементов транс­портных средств.

Одним из таких методов является диагностирование по перио­дически повторяющимся рабочим процессам или циклам. Суть данного метода заключается в следующем. Рабочие процессы впуска, сжатия, сгорания и выпуска, изменение давления в топливных трубопроводах высокого давления, колебательные процессы в системе зажигания и другие часто повторяются. Так как закономерности изменения параметров рабочих процессов во всех периодах идентичны, то для диагностирования достаточно изучить параметры одного цикла. Для этого с помощью специальных преобразователей параметры одного цикла задерживают, разворачивают во времени и выводят на регистрирующий или пока­зывающий прибор.

Определенное место занимают методы, оценивающие по фи­зико-химическому составу отработавших эксплуатационных ма­териалов состояние узлов и агрегатов и отклонения от их нормального функционирования, например анализ отработанного масла, анализ отработавших газов и т.п. Диагностирование по составу масла производится путем анализа его проб, взятых из картера двигателя с целью определения количественного содержания продуктов износа деталей, а также наличия загрязнений и примесей. Концентрации железа, алюминия, кремния, хрома, меди, свинца, олова и других элементов в масле позволяют судить о скорости изнашивания деталей. По изменению концентрации железа в масле можно судить о скорости изнашивания гильзы цилиндров, шеек коленчатого вала, поршневых колец. По изменению концентрации алюминия судят о скорости изнашивания поршней и других деталей. Содержание почвенной пыли харак­теризует состояние воздушных фильтров и герметичность тракта подачи воздуха в цилиндр двигателя.

ustroistvo-avtomobilya.ru

3.6. Методы диагностирования

Для оценки технического состояния автомобилей и сельскохозяйственной техники применяют различные методы диагностирования.

Методы диагностирования делятся на организационные и технологические. Организационные методы определяют характер основных задач диагностирования, применения диагностических средств, периодичность их использования и т.д. Технологические методы диагностирования непосредственно определяют приемы и способы измерения параметров и выявления качественных признаков состояния. На рис. 3.7 представлена классификация методов диагностирования.

При проверке работоспособности машин применяют методы диагностирования, выявляющие (без указания места и причины) определенную совокупность отказов и повреждений (например, снижение мощности, экономичности).

Рис. 3.7 – Классификация методов диагностирования

При проверке правильности функционирования машин диагностирование направлено на определение совокупности дефектов технологических регулировок и настройки, вызывающих недопустимое снижение их производительности и качества работы.

При поиске дефектов методы диагностирования позволяют выявить место, вид и причину дефекта (разрегулирование конкретного механизма, неправильный момент нагнетания топлива, износ, поломка поршневых колец и т.п.).

По применению диагностических средств методы диагностирования подразделяет на две группы: органолептичсские (или субъективные) и инструментальные (объективные).

Органолептические методы включают в себя ослушивание, осмотр, проверку осязанием и обонянием. Ослушиванием выявляют места и характер ненормальных стуков, шумов, перебоев в работе двигателя, отказов в трансмиссии и ходовой части (по скрежету и шуму), неплотности (по шуму прорывающегося воздуха) и т.п. Осмотром устанавливают места подтекания воды, масла, топлива, цвет выпускных газов, дымление из сапуна, биение вращающихся частей, натяжение цепных и ременных передач и т.п. Осязанием определяют места и степень ненормального нагрева, биения, вибрации деталей, вязкость, липкость жидкости и т.п. Обонянием выявляют по характерному запаху отказ муфт сцепления, течь бензина, утечку газа, электролита, отказ электропроводки и т.п.

Качественные признаки технического состояния устанавливают органолептическими методами диагностирования (рис. 3.8).

Инструментальные методы применяют для измерения и контроля всех параметров технического состояния, используя при этом диагностические средства.

По периодичности методы диагностирования можно рассматривать как применяемые в плановом, так и во внеплановом (заявочном) порядке.

Диагностирование, проводимое в плановом порядке, в основном, решает задачи проверки работоспособности, а также определения остаточного ресурса как отдельных агрегатов, так и вцелом автомобиля. Для этого из всей совокупности диагностических параметров выделяют обобщенные, которые обязательно измеряют при ТО и осмотре.

Обобщенные параметры характеризуют техническое состояние нескольких составных частей, например, удельный расход топлива характеризует состояние топливной аппаратуры, механизма газораспределения, цилиндро-поршневой группы и воздухо­очистительной системы дизеля.

Среди обобщенных имеется группа ресурсных диагностических параметров, достижение которыми предельного значения обусловливает капитальный ремонт составной части. К таким ресурсным параметрам относятся расход газов, прорывающихся в картер, суммарный зазор в верхней и нижней головках шатуна двигателя, и т.д.

Рис. 3.8 – Определение технического состояния

Диагностирование, проводимое внепланово, в заявочном порядке, решает задачу поиска дефектов в том случае, если по результатам измерения обобщенного параметра состояния обнаружено нарушение работоспособности составной части среди определенной совокупности других. Параметрами углубленного диагностирования в целях поиска дефектов служат угол начала нагнетания топлива, давление, развиваемое плунжерными парами, коэффициент подачи гидронасоса, утечки в распределителе гидропривода и т.п.

Методы диагностирования предназначены для отдельных типов машин, их агрегатов и систем или составных частей агрегатов. Методы диагностирования определенного объекта различаются между собой измеряемыми параметрами, приемами измерения и обработки результатов.

По диагностическим параметрам все методы делят на три группы в зависимости от того, характеризует ли измеряемый параметр рабочий процесс машины или ее составной части, сопутствующий процесс работы, или непосредственно структурный параметр детали или сопряжения деталей.

Методы диагностирования по параметрам рабочих процессов позволяют проверить выходные показатели машины (мощность, экономичность, производительность, качество работы) и многочисленные технические характеристики ее составных частей (фазовые параметры топливоподачи и газораспределения, давления, скорости перемещения, расхода и др.). Точность измерения этих параметров достаточно высока, так как в большинстве случаев осуществляется прямое измерение контролируемой физической величины.

Методы диагностирования по параметрам сопутствующих процессов дают возможность косвенно определять те же параметры рабочих процессов, а также структурные параметры деталей и сопряжений, если их нельзя или нецелесообразно измерять непосредственно. В этом случае измеряют показатели процессов, генерируемых рабочими (процессы вибрации и шума, нагрева или охлаждения, разгона и выбега вращающихся частей, нарастания или спада давления масла и воздуха в момент впуска и остановки составных частей, образования загрязняющих масло или другую рабочую жидкость различных примесей и т.п.). Точность такого измерения параметров состояния ниже, чем при диагностировании, по параметрам рабочих процессов.

Методы диагностирования по структурным параметрам позволяют путем прямых измерений определять износы деталей, зазоры в их сопряжениях и значения регулировочных параметров (измерении износа подшипников качения, шкивов, зазора в сопряжении втулка - ось, удлинения ремней и цепных передач, длины появляющейся трещины, тепловых зазоров, а также зазоров между отжимными рычагами и выжимным подшипником сцепления, хода педалей механизма управления муфтой сцепления и тормозами, износа шины).

В основе этих методов лежит измерение геометрических размеров, взаимного перемещения деталей или геометрических размеров детали (сопряжения) на неработающей машине.

По режиму работы объекта диагностирования можно выделить методы диагностирования на установившемся, неустановившемся и стато-динамическом режимах работы.

Диагностирование при установившемся режиме проводят для объекта, работающего в стационарном режиме при постоянных скоростной, температурной и силовой нагрузках.

Диагностирование при неустановившемся режиме работы применяют для измерения параметра в нестационарных условиях (разгон, выбег, резкое торможение или снятие нагрузки, прогрев или охлаждение диагностируемого объекта и т.п.).

Стато-динамический метод в процессе диагностирования используется при чередовании установившегося и неустановившегося режимов работы диагностируемого объекта.

В настоящее время при диагностировании в подавляющем большинстве применяются методы диагностирования на установившемся режиме, гораздо реже – на неустановившемся и очень редко – стато-динамические. С применением электронных и автоматизированных средств диагностирования область применения последних двух методов расширяется. При их помощи определяют техническое состояние машин и их составных частей по параметрам углового ускорения коленчатого вала двигателя (измерение мощности), скорости увеличения и уменьшения давления в масляной магистрали (проверка работоспособности гидропривода технологического оборудования), времени выбега (оценка работоспособности трансмиссии и ходовой части) и др.

Стато-динамический метод может быть реализован с помощью автоматизированного средства диагностирования, так как измеряют параметр в строго заданных чередующихся установившемся и неустановившемся режимах. Такой режим может быть использован, например, при измерении расхода топлива, мощности и некоторых других параметров под нагрузкой, создаваемой периодическим автоматическим отключением одного или нескольких цилиндров карбюраторного двигателя или дизеля.

По физической сущности методы диагностирования делятся на энергетический, пневмогидравлический, кинематический, тепловой, виброакустический, электромагнитный, оптический, радиоактивный и некоторые другие.

studfiles.net

Методы и средства диагностики. Классификация технических средств диагностирования

Оборудование в процессе эксплуатации постепенно изнашивается. В результате происходят поломки, остановки технологических линий. Это ведет к убыткам для предприятия. Чтобы этого избежать, проводится диагностика состояния оборудования. Такая процедура позволяет определить, нуждается ли аппаратура в ремонте, еще до остановки машины. Для этого применяют современные средства диагностики. О них пойдет речь далее.

Определение

Техническое диагностирование является процедурой, направленной на снижение затрат предприятия в ходе выполнения своей основной деятельности. Это составная часть обслуживания машин, аппаратуры, которая выявляет потребность в проведении целевого ремонта. Эта область знаний охватывает теоретические и практические методы выявления состояния оборудования.

Процедура диагностирования может быть комплексной, плановой и периодической. Также она делится на три категории: функциональная, тестовая и экспресс-диагностика. В ходе периодической плановой проверки проводится ряд процедур. При постановке оборудования на баланс предприятия технологи осматривают машины, осуществляют контроль их узлов и механизмов. Это позволяет свести к минимуму внезапные остановки оборудования. Диагностика позволяет контролировать степень старения аппаратуры.

Задачи

В ходе выполнения комплексного определения состояния производственных агрегатов решается ряд задач. Устанавливается техническое состояние оборудования в настоящий момент. Эта информация позволяет принять решение о необходимости проведения ремонта. Если есть возможность, интервалы между сервисным обслуживанием удается продлить. Расход запчастей в этом случае будет меньше.

Комплексное диагностирование позволяет снизить количество запасных частей на складах. Это высвобождает денежные средства из оборота. Их можно направить на развитие организации. Получив достоверную, всестороннюю информацию о состоянии агрегатов, можно сократить длительность самого ремонта. Остановка оборудования будет короткой. Качество сервисного обслуживания также улучшается.

В соответствии с установленными стандартами, получается продлить рабочий ресурс аппаратуры. Безопасность эксплуатации машин возрастает. При грамотной обработке полученной информации о состоянии оборудования получается снизить затраты энергоресурсов на объекте.

Разновидности

В ходе проведения исследования применяются определенные методы и средства диагностики. Они позволяют всесторонне отследить изменения работы агрегата. Средствами диагностики называется специальная аппаратура, программы, которые позволяют выполнить всесторонний контроль.

Как уже говорилось выше, диагностирование может быть трех типов: функциональное, тестовое и экспресс-процедура. Они применяются с разной целью. Тестовое определение состояния оборудования предполагает воздействие на объект исследования опытным путем. При помощи этой методики можно определить, как оборудование будет себя вести в тех или иных условиях.

На основе полученной информации удается рассчитать, как быстро износится агрегат или его отдельные компоненты. Для этого проводятся замеры определенных показателей. Диагностика машин в тестовом режиме позволяет, например, определить, насколько износилась изоляция электрического агрегата. Для этого замеряется тангенс угла диэлектрических потерь при подаче переменного тока на обмотку мотора.

В ходе проведения функционального диагностирования проверяется работа оборудования в процессе его работы не в тестовом, а в обычном режиме или при определенных условиях эксплуатации. Так, например, определяют состояние подшипников качения в процессе функционирования электромашины. Для этого измеряется их вибрация.

Экспресс-диагностика выполняется максимально оперативно. В ходе такой проверки проверяется ограниченное количество параметров за ограниченное время.

Разновидности диагностических средств

Существует определенная классификация технических средств диагностирования. В соответствии со сферой применения бывает штатное и специальное оборудование. Они имеют характерные особенности.

Штатные диагностические средства применяются преимущественно в ходе функционального определения состояния машин. Такое оборудование позволяет выполнить оценку текущего состояния аппаратуры. В эту категорию средств входят все приборы и технические средства контроля, которые числятся на балансе предприятия. Такие же средства могут применяться и в ходе проведения технической диагностики, если это предполагает методика исследования.

Например, штатное диагностическое оборудование для авто позволяет оценить динамику загрязнения фильтров для топлива. Для этого замеряется перепад давления до и после очистителя. Системы штатной диагностики могут быть дополнены разными приспособлениями. Например, это могут быть устройства дистанционного наблюдения, сигнализация и т. д.

Специальные средства применяются время от времени специалистами служб диагностирования для определения потребности в проведении ремонта или качества работы агрегатов после техобслуживания. Специальные приборы позволяют также определить причину остановки машины. Как правило, подобное оборудование принадлежит не всему предприятию, а только его специальному отделу. Некоторые сторонние службы проверки могут применять подобные технические средства.

Назначение диагностических средств

Диагностическое оборудование для авто, машин и прочих агрегатов по назначению делится на специализированное и универсальное. Выбор зависит от особенностей проверки.

Универсальные технические средства применяются в ходе определения состояния аппаратуры практически на любых объектах. В ходе такой проверки не оцениваются особенности аппаратуры. В категорию подобных технических средств входят технические средства для оценки температуры, давления, электрического сопротивления или магнитного поля. Также к подобным средствам относятся приборы, которые определяют спектр шума и вибрации.

Специализированные технические средства необходимы для проведения тестирования только определенных элементов механизмов. Например, это могут быть приборы для контроля эффективности работы подшипников качения, герметичности цилиндров двигателя.

Диагностика машин при помощи специализированных средств может переходить в определение состояния оборудования при помощи универсальных приборов. В конструкцию подобной техники могут входить амперметры, манометры, прочие измерительные приспособления.

Все средства, применяемые в ходе диагностики, можно разделить на переносные и встроенные. Некоторые механизмы встроены в саму конструкцию аппарата, так как тестирование его работы требуется проводить в течение всего срока его эксплуатации. Переносные технические средства преимущественно относятся к категории универсальных. Они применяются для разных узлов и механизмов.

Основные средства диагностики

Техническая диагностика проводится при помощи разных средств. Они применяются для измерения, фиксирования состояния объектов исследования. В качестве средств определения состояния техники применяются специальные приборы, стенды и прочие приспособления.

В отдельную группу входят электрические средства диагностирования. Это, например, могут быть вольтметры, осциллографы, амперметры и прочие подобные приборы. Электрические приспособления применяются для измерения разных процессов. Практически каждое предприятия имеет на балансе подобную технику. С ее помощью можно определить электрические и неэлектрические показатели. Во втором случае специальные датчики преобразовывают полученную информацию в электрические сигналы.

Средства диагностики могут работать по разному принципу. Однако чаще всего применяются различные датчики (индукционные, концевые, фотоэлектрические и прочие). С их помощью определяется величина зазоров, люфтов, частота и скорость вращательных движений и т. д. Также к числу средств относятся датчики сопротивления и термосопротивления, термопары, пьезоэлектрические датчики.

Независимо от типа средств диагностики, они должны быть достаточно точными, чтобы предоставить достоверную информацию о состоянии объекта исследования. Также подобное оборудование должно быть простым в применении и в ходе проверки требовать для замеров минимального количества времени.

Методы диагностирования

Для определения состояния объекта диагностирования разрабатывается определенная методология тестирования. Чтобы создать оптимальную последовательность действий для обслуживающего персонала, необходимо выделить основные параметры работы аппаратуры. Они должны предоставлять достоверную информацию о надежности функционирования оборудования. На основе сбора определенных данных разработчики метода устанавливают основные критерии, которые могут быть применимы для конкретного приспособления.

Общими практически для всех объектов исследования критериями являются точность, производительность, устойчивость к разным неблагоприятным внешним и внутренним воздействиям. Это позволяет определить, надежно ли оборудование, сможет ли оно выполнять возложенные на него функции в дальнейшем.

Методики, применяемые в ходе исследования, могут быть очень разными. Некоторые из них рассматривают в первую очередь параметры происходящих процессов (расход топлива, давление, мощность, производительность и т. д.). Другие методы ориентируются на диагностические параметры косвенного типа. Например, это могут быть шум, температура и т. д.

Методики, применяемые на производствах, могут оценивать работу аппаратуры на разных уровнях. Некоторые из них призваны оценить состояние всех машин в целом, другие – только отдельных агрегатов. Также существуют методики, направленные на получение информации о работе только отдельных систем и механизмов техники. Такой подход позволяет точно определить, нуждается ли оборудование в ремонте или же его можно перенести.

Параметрическая методика

Техническая диагностика может проводиться при использовании разных методик. Некоторые из них разрабатывают для определенного оборудования, а другие являются универсальными. Часто на предприятиях применяется параметрический метод диагностики. Он заключается в непрерывном или периодическом наблюдении за определенными параметрами работы аппаратуры.

Параметрический метод проводится при помощи штатных средств. Полученный результат сравнивают с предельно допустимыми величинами. На основе данных, полученных в ходе такого анализа, получается принять правильное решение о необходимости проведения ремонтных или регулировочных работ. Оценку состояния работы агрегата проводят как в целом, так и по отдельным компонентам.

Обобщенными показателями, которые оцениваются в ходе представленного метода, являются расход топлива, мощность и т. д. Частные показатели оцениваются при помощи определенных штатных приборов исследования.

В ходе выявления отклонений проводится ряд процедур, которые помогают установить причину неисправности. Если, например, увеличилась мощность двигателя, причин может быть несколько. Например, наблюдается обрастание корпуса, повреждены определенные компоненты механизма, разрегулированы некоторые органы мотора и т. д.

Параметрический метод не может быть основным при диагностике. Он всегда применяется в сочетании с иными подходами. Результаты диагностики в этом случае требуют уточнения.

Инструментальная методика

Существует множество методик технического диагностирования. Они применяются при определенных обстоятельствах. Одним из популярных подходов является инструментальный метод. В ходе его проведения применяются специальные приборы. Они измеряют величины определенных показателей работы машины.

Часто подобные способы применяют для агрегатов, работа которых была приостановлена. В ходе инструментальной проверки применяют эндоскопы для осмотра внутреннего пространства агрегата. Это позволяет обнаружить отложения, повреждения внутренних частей.

Виброакустическая методика

Техническое состояние некоторых механизмов можно оценить при помощи виброакустической методики. При этом получается оценить низко- и высокочастотные колебания аппаратуры, ее отдельных элементов. Для этого применяют разные средства. Это могут быть сейсмические приборы, торсиографы, шумометры, вибрографы и т. д. Каждый из подобных приборов применяется для оценки состояния того или иного агрегата.

Рассмотрев существующие методики и средства диагностики, можно понять особенности проведения работ по оценке состояния оборудования. От правильности проведения подобной процедуры зависит безотказная, производительная работа аппаратуры.

fb.ru

17. Характеристики методов диагностирования

Метод диагностирования – совокупность приёмов и способов, позволяющих дать объективное заключение о состоянии ОД.

На практике используют три группы методов диагностирования машин и механизмов:

- по структурным параметрам (зазоры в сопряжениях, значение регулировочных параметров), непосредственно характери­зующих состояние узлов и агрегатов оборудования.

- по параметрам рабочих процессов (температура и давление в камере сгорания, динамика изменения давления впрыска в топливопроводе дизеля, процессы в системе зажигания и т.п.), непосредственно характеризую­щих состояние оборудования;

- по параметрам сопутствую­щих процессов (тепловое поле, шумы, виброакустические процессы и т.п.), косвенно характеризующих состояние оборудо­вания.

Первую группу методов относят к статическим, а две других группы - к динамическим методам.

Методы диагностирования СТС развиваются в 4-х направлениях:

- прямое диагностирование ме­тодами неразрушающего контроля;

- по виброакустическим сигналам;

- диагностирование по концентрации продуктов изнашивания в масле;

- по результа­там анализа выпускных газов.

17.1. Методы неразрушающего контроля.

- Магнитопорошковый метод

- Капиллярный ( люминесцентно-цветной)

- Электромагнитный (вихретоковый) метод

- Импульсный

- Ультразвуковой

- Акустический импедансный

- Радиационный

- Оптический

- Метод искусственных баз

Этими методами пользуют­ся для оценивания состояния узлов и деталей, являющихся составными частями машин и механизмов, а также трубопроводов и конструкций при неработающем оборудовании .

При этом решаются две задачи диагностирования: контроль работоспо­собности и поиск дефектов.

Одним из эффективных способов поддержания высокой надежно­сти конструкции является применение при производстве, использова­нии по назначению и ремонте диагностирования методами неразруша­ющего контроля магнито-порошковыми, капиллярными, электромагнитными (вихретоковыми), акустическими, радиационны­ми, оптическими.

Магнитопорошковым методом определяют состояние большин­ства стальных деталей, снятых или не снятых с машин и механизмов, к которым имеется доступ для намагничивания, нанесения суспензии и осмотра. На поверхность детали наносят ферромагнитные частицы, которые находятся во взвешенном состоянии в жидкости (минеральном масле, керосине, воде и т.п.) или в воздухе.

Деталь помещается в магнитное поле или пропускается ток по кабелю, проходящему через отверстие в детали. Вследствие взаимодействия образуется магнитный поток, неоднородный при наличии дефекта. В результате возникает сила, стремящаяся затянуть ферромагнитные частицы в место наибольшей плотности магнитных силовых линий, т.е. к месту дефекта. Информативным парамет­ром в этом случае является индикаторный ри­сунок в виде полосок или валиков осевшего на поверхности детали порошка. Размер и харак­тер дефекта можно оценить по количеству по­рошка и форме рисунка.

Капиллярный метод основан на исполь­зовании свойства смазывающих жидкостей, нанесенных на очищенную поверхность дета­ли, заполнять узкие полости. Лишнюю жид­кость с поверхности удаляют. На поверхность наносят проявитель в виде специальной белой краски или порошка, под действием которого выступающая из полостей жидкость окраши­вает проявитель и образует хорошо видимый на белом фоне индикаторный рисунок, являю­щийся информативным параметром о месте расположения, форме и протяженности де­фекта. При цветном методе используют жид­кость, окрашенную в красный цвет и образу­ющую рисунок, видимый при дневном свете, а при люминесцентном методе — жидкость, да­ющую рисунок, ярко светящийся в ультрафи­олетовых лучах. При люминесцентно-цветном методе рисунок виден как при дневном свете, так и в ультрафиолетовых лучах.

Электромагнитный (вихретоковый) метод основан на возбуждении в материале вихревых токов и оцени­вании их влияния на магнитный поток, создаваемый катушкой индуктивности преобразователя.

Под действием тока в катушке индуктивно­сти образуется переменный магнитный поток, проникающий в ме­талл. При этом в металле возникают вихревые токи, создающие свой магнитный поток, направленный навстречу возбуждающему по­току. За счет протекания вихревых токов происходит превращение электрической энергии в тепловую, что эквивалентно изменению индуктивности и активного сопротивления преобразователя. Их приращения, вызываемые вносимыми индуктивностью и сопротив­лением, можно измерить.

Трещина на поверхности приво­дит к перераспределению вихревых токов, уменьшению их плотно­сти, вследствие чего уменьшаются вносимые индуктивность и сопро­тивление, что может быть зарегистрировано ТСД.

Рис.1. Вихретоковый метод диагностики

Импульсный метод возбуждения вихревых токов в материале про­веряемых деталей позволяет выявлять дефекты на большой глубине.

Ультразвуковой метод основан на анализе процесса рас­пространения возбужденных ультразвуковых волн в магнитных и не­магнитных материалах, которые отражаются от дефектов в виде тре­щин, непроваров, газовых пор, шлака, неметаллических включений. Информацией о дефекте служат амплитуда и местоположение эхо-сиг­нала, просматриваемого на экране ТСД.

Рис.2. Диагностирование ультразвуковым методом:

1– начальный (зондирующий) импульс

2– стробимпульс, определяющий размеры контролируемой зоны

3– отраженный (информативный) импульс

4– отраженные неинформативные импульсы (помехи)

Акустический импедансный метод находит приме­нение при диагностировании многослойных конструкций. Он ос­нован на различии механических импедансов (сопротивлений) дефектного и безде­фектного участков детали. Бездефектная конструкция под действием преобразователя колеблется как единое целое, и меха­нический импеданс максимален. Если установить преобразова­тель в зону дефекта, то амплитуда силы реакции резко уменьшит­ся в связи с тем, что жесткость этого участка меньше жесткости всей конструкции. Это изменение можно зафиксировать с по­мощью стрелочного прибора.

Рис.3. Диагностирование акустическим методом

Радиационный метод основан на просвечивании изделий рентге­новскими, гамма- и бета-лучами, нейтронами и другими элементарны­ми частицами, что позволяет получить информацию о внутреннем их состоянии и зарегистрировать дефекты в виде несплошности, разрушения и ненормального расположения деталей.

В качестве регистраторов можно использовать рентгеновскую пленку, флюоресцирующий экран и др. Наиболее распространены рентгено- и гаммаграфический радиа­ционные методы. На снимках внутренней структуры узлов информа­тивным параметром является степень почернения различных участков рентгеновской пленки.

Оптический метод основан на прямом исследовании поверхностей уз­лов и деталей или непрямом осмотре труднодоступных мест с помощью лупы, микроскопа или эндоскопа — портативной телевизионной камеры на длинной штанге, с кото­рой изображение передается по кабелю, преобразовывается и выводится на экран монитора.

Метод искусственны баз позволяет определять износ любой части детали независимо от величины деформации. Величина линейного износа определяется по изменению размеров суживающейся лунки определенного профиля, сделанной на изнашиваемой поверхности. Линейный износ характеризует разность глубин лунки, определенных до и после испытаний. На дизелях этот метод применяется для оценки износа цилиндровых втулок. Он требует частичной разборки дизеля (например, для контроля износа втулки бывает достаточно снять крышку цилиндра) и непригоден там, где изнашиваемая поверхность пластически деформируется (например, вкладыши подшипников, шестерни и др.).

studfiles.net

Методы функционального диагностирования

В данном разделе излагаются методы функционального диагностирования. При этом ни в кое случае не ставится цель исчерпывающего изложения известных методов ФД. Фактически приводятся лишь краткие сведения из этой области, по которым, по нашему мнению, можно составить представление о возможностях некоторых известных подходов. Задача рассматривается лишь для систем, описываемых динамической моделью. В мировой литературе задача ФД в научном плане рассматривается только для таких систем. Это, по-видимому, объясняется тем, что для более простых и более сложных систем в решении задачи ФД нет практической целесообразности.

В настоящее время в функциональном диагностировании известны два основных подхода - детерминированный и стохастический. Первый использует детерминированную модель диагностируемой системы, второй – стохастическую. Однако наряду с ними или в их рамках существуют направления, может быть, менее значимые по числу публикаций и основанные на нечетких или интервальных моделях. Возможны и смешанные, в частности, интервально-стохастические подходы. Выбор того или иного подхода, как правило, определяется содержанием априорной информации о свойствах системы и возникающих в ней отказах, имеющейся в распоряжении разработчика средств диагностирования. Так если разработчик располагает статистической информацией о поведении системы и ее отказах, то может быть применен стохастический подход. Если такой информации нет, то применяется детерминированный подход. Безусловно, между методами, соответствующими различным подходам, можно заметить определенную аналогию. Она является следствием взаимного проникновения и обогащения существующих подходов. Практически весь приводимый далее материал (за исключением последнего подраздела) соответствует детерминированному подходу.

Решение задачи ФД рассматривается как в отношении линейных, так и в отношении нелинейных динамических систем. При этом используются модели (5.4) – (5.6). Перед тем как перейти к обсуждению конкретных методов хочется еще раз напомнить о необходимости описания при построении средств диагностировании класса отказов, на которые нацелены эти средства. Без этого невозможно на завершающем этапе проектирования определить, какого же качества оказались полученные средства диагностирования, соотнеся список реально охваченных диагностированием отказов с первоначально намеченным списком.

1. Методы функционального диагностирования для обнаружения отказов

В данном подразделе в обзорном плане описываются методы обнаружения отказов. Эта задача существенно проще, нежели задача поиска отказов, когда требуется не просто забраковать диагностируемую систему как неработоспособную, но и с необходимой точностью определить местоположения отказа. Методы поиска отказов будут рассмотрены в последующих подразделах.

В рамках детерминированного подхода можно выделить определенные направления. При этом основными среди них можно считать направления, основанные на использовании алгебраических инвариантов [20], соотношений паритета, моделей объекта диагностирования [5, 8, 10, 24 – 29, 33].

Инвариант – это в данном случае некоторая характеристика объекта, сохраняющая свое значение для работоспособного объекта и изменяющая это значение при его отказе. При этом функция СД состоит в вычислении значения используемого инварианта и в сравнении этого значения с эталоном (рис. 6.1). При поиске отказов необходимо, чтобы разным отказам соответствовали бы разные значения инварианта. В качестве инвариантов могут выступать, например:

• полюса передаточной функции;

• элементы системных матриц;

• значения частотных характеристик на фиксированных частотах;

• отсчеты импульсной и переходной функций в фиксированные моменты времени.

Второе направление иллюстрируется на рис.6.2, где предполагается, что диагностируемая система линейна и описана в операторной форме. Видно, что в этом случае невязка формируется при сопоставлении преобразованных входа u и выхода y системы.

Наконец, третье направление предполагает, что невязка формируется при сопоставлении выходов диагностируемой системы и ее модели, которая может формироваться на компьютере. Простейшая иллюстрация этого подхода приведена на рис. 6.3, где предполагается, что система и ее модель, стартуя из одинаковых состояний, формируют при номинальном поведении совпадающие последовательности выходов, а при появлении отказов в системе эти последовательности расходятся (генерируется ненулевая невязкаr).

В рамках этого направления предложен целый ряд методов, ориентированных как на обнаружение отказов, так и на их поиск. Причем могут рассматриваться как линейные, так и нелинейные системы. Центральное место в известных методах занимает использование наблюдателей, которые могут строиться на основе различных принципов. Обычно выделяют наблюдатели состояния и выхода.

На рис. 6.4 представлен случай использования наблюдателя состояния по отношению к линейной системе:

Определяющим свойством подобных наблюдателей является наличие обратной связи по невязке, а также совпадение его системных матриц с системными матрицами диагностируемой системы. В результате этих свойств система и модель могут стартовать из разных состояний, и по прошествии переходного процесса не только формируют совпадающие выходные последовательности при номинальном поведении системы и расходящиеся при наличии в системе отказов, но при этом также в наблюдателе формируется оценка состояния системы .

Остановимся более подробно на вопросах синтеза наблюдателя состояния, поскольку далее при изложении материала будет использован именно этот тип наблюдателя. Процедура синтеза наблюдателя состояния для линейной системы известна, однако для полноты изложения приведем ее основные моменты. Для синтеза наблюдателя необходимо определить лишь матрицу обратной связи . Она определяется, исходя из желаемого поведения ошибки оценивания. В соответствии со структурой на рис.6.5, если диагностируемая система и наблюдатель стартуют из разных состояний, то в наблюдателе формируется оценка вектора состояния системы. Причем поведение ошибки оцениванияопределяется уравнением

.

Решение этого уравнения имеет вид:

,

где

Безусловно, эта ошибка должна достаточно быстро стремиться к нулю. Для этого матрица должна быть устойчивой, т.е. вещественные части корней ее характеристического многочлена (собственных чисел)

должны принимать отрицательные значения. Для случая, когда исходная система линейна, стационарна и наблюдаема алгоритм выбора матрицы известен и достаточно прост [1]. Он использует представление диагностируемой динамической системы в идентификационной канонической форме. Напомним свойства этого представления.

Сначала приведем короткую информацию об эквивалентных преобразованиях линейных динамических систем. Пусть рассматриваемая система описывается уравнениями:

Запишем эти уравнения в другой системе координат:

Пусть новая система координат связана с исходной неособенной матрицей преобразования T, т.е. . Тогда уравнения для преобразованной системы приобретают вид:

Отсюда, приравнивая выражения для выходов исходной и преобразованной систем, получаем:

.

Приравнивая производные от этих выходов, получаем остальные выражения:

Выбирая соответствующим образом матрицу преобразования T, можно получать эквивалентные описания системы с характерными свойствами, которые называются каноническими формами. Одной из таких форм является идентификационная каноническая форма. Напомним ее свойства.

Для начала, предположим, что система имеет скалярный выход, а также для простоты и скалярный вход. Тогда она имеет структуру (рис. 6.5), в которой интеграторы вытянуты в цепочку при единственной обратной связи с выхода последнего интегратора.

При этом, например, для номинального состояния матрицы диагностируемой системы, а, значит, и соответствующие матрицы наблюдателя имеют следующий вид.

, , , ,

где – коэффициенты характеристического многочлена системы.

При такой структуре матриц

,.

Таким образом, матрица имеет вид сопровождающей матрицы, где последний столбец составлен из коэффициентов характеристического многочлена. Назначив для характеристических чисел этой матрицы желаемые значения, обеспечивающие необходимую скорость стремления к нулю ошибки оценивания, можно определить коэффициенты характеристического многочлена для, а затем и элементы матрицы обратной связи на основе соотношений.

В случае, когда диагностируемая система имеет много выходов, процедура определения матрицы обратной связи усложняется [1], хотя последовательность шагов остается прежней. Также, прежде всего, диагностируемую систему надо представить в идентификационной канонической форме, которая принимает более сложный вид (рис. 6.6). Она содержит уже не одну цепочку интеграторов с обратной связью с последнего интегратора, а несколько – по числу выходов системы. Эти цепочки с обратными связями на рисунке представлены прямоугольниками, обозначенными . Кроме того, при упорядочивании этих компонент (цепочек) по убыванию размерности выход каждой компоненты участвует в формировании выходов всех последующих. В результате, например, для номинального состояния матрицы системы, а, значит, и соответствующие матрицы наблюдателя имеют вид:

, ,,

, , ,

.

ВматрицеV единицы стоят в столбцах с номерами . ПричемИспользование этой матрицы позволяет ввести в соотношения матрицу, преобразующую вектор значений последних интеграторовв цепочках в выходной векторсистемы. Для нас важно, что ввиду неособенности этой матрицы существует возможность определения векторапо значению вектора. Отсюда следует, что задачу определения обратной связи в наблюдателе мы можем решать для каждой компоненты отдельно по выше изложенному алгоритму для системы с одним выходом.

Синтез наблюдателей выхода осуществляется по другим правилам. Теория построения наблюдателей выхода развита достаточно хорошо. На рис. 6.7 представлен случай, когда с помощью наблюдателя выхода диагностируется линейная система, однако известны алгоритмы построения таких наблюдателей и для нелинейных систем. В общем случае наблюдатель выхода имеет меньшую размерность, нежели диагностируемая система. В связи с этим на рисунке матрицы наблюдателя имеют другие обозначения (A, B и C). Возможность получения для наблюдателя меньшей размерности связана с использованием в нем преобразователей T и K. Первый из них сужает многообразие выходных последовательностей диагностируемой системы и тем самым создает предпосылки для реализации суженного многообразия наблюдателем меньшей размерности. Второй преобразователь служит той же цели, увеличивая для наблюдателя информацию о диагностируемой системе. Необходимым условием применения этих наблюдателей и одновременно их недостатком является старт диагностируемой системы и наблюдателя из согласованных состояний. В противном случае наблюдатель будет формировать ненулевую невязку r (сигнал отказа) при номинальной работе диагностируемой системы. Случай, когда преобразователь K отсутствует, а преобразователь T реализует тождественное отображение, называют дублированием.

Диагностирование с использование наблюдателей выхода применяется не только в отношении непрерывных и дискретных, но также и цифровых систем. Последний случай активно исследовался в 70-х и 80-х годах прошлого столетия. Однако предложенные тогда методы в настоящее время в определенной степени утратили свою значимость из-за практической нецелесообразности решения задач ФД для достаточно простых устройств, которые принято описывать автоматной моделью. Тем не менее, для полноты картины коротко опишем и этот подход.

Существенную роль в этом подходе [17] играет использование результатов теории помехоустойчивого кодирования двоичной информации в каналах связи. При этом под кодом понимается набор двоичных кодовых слов, которыми представляется передаваемая по каналу связи информация. При этом каждое передаваемое слово размерности n, кроме k информационных разрядов, содержит n – k дополнительных (контрольных), которые связаны с информационными некоторыми (обычно линейными) контрольными соотношениями. При передаче через канал обмена какие-то разряды слова могут искажаться под воздействием помех. Предполагается, что в результате должны нарушаться использованные при формировании кода контрольные соотношения, поэтому, проверяя их при приеме, можно обнаружить или даже исправить возникшие искажения. Определение правил выбора контрольных соотношений и составляет содержание теории помехоустойчивого кодирования. На рис. 6.8 приведен пример кодирования исходного безызбыточного кода, содержащего восемь кодовых слов, представляющих некоторую, например, текстовую информацию. Искажение даже одного бита в любом кодовом слове будет превращать это слово в другое также разрешенное слово, а, следовательно, оно будет незамеченным. Иначе обстоит дело в избыточном коде, приведенном на том же рисунке и полученном из предыдущего кода добавлением одного разряда. Причем значение дополнительного разряда дополняет число единиц исходного слова до четного. Формально в этом случае функция кодирования (контрольное соотношение) может быть записана следующим образом:

,

где использована операция  суммирования по модулю два (исключающее ИЛИ). Любое искажение одного бита в таком кодовом слове будет замечено при проверке на четность.

При формировании кода в общем случае для заданной максимальной кратности t возникающих ошибок вводят понятие расстояния между кодовыми словами (расстояние Хэмминга), определяемого как число разрядов сравниваемых кодовых слов, различающихся своими значениями. Формально это записывается так:

.

При этом нетрудно догадаться, что для обнаружения ошибок кратности, не превышающей t, кодовые слова должны находится на расстоянии . В этом случае возникающие ошибочные слова никогда не совпадут ни с каким кодовым словом. Эта ситуация иллюстрируется на рис. 6.8 а, где окружностями условно изображены множества ошибочных слов, в которые могут переходить кодовые слова 1001 и 1010, представленные центрами этих окружностей. Другим должно быть расстояние между кодовыми словами, когда ставится цель не только обнаруживать, но и исправлять все ошибки в пределах заданной кратностиt. Это расстояние должно удовлетворять неравенству . В этом случае видно (рис. 6.9 б), что окружности ошибочных слов не пересекаются между собой, а, значит, при приеме любое ошибочное слово может быть соотнесено с соответствующим кодовым словом.

Этот подход широко применяется в каналах обмена современных информационно-управляющих систем. Упрощенно его реализация представлена на рис. 6.10. Здесь в изображении линии связи опущены модули приема/передачи информации, и она представлена в виде совокупности линий (проводов), по каждой из которых передается один бит (разряд) информации. Описанный подход при желании можно трактовать как функциональное диагностирование параллельного канала обмена. Заметим, что в случае последовательного канала обмена информационные и проверочные символы передаются по каналу обмена последовательно во времени.

Применение идеи помехоустойчивого кодирования для решения задачи ФД автоматов сводилось к следующему. Помехоустойчивыми кодами кодировались внутренние состояния автомата, а реализация средств ФД представляла собой реализацию контрольных разрядов кода. Заметим, что в случае нелинейных автоматов контрольные соотношения оказывались также нелинейными.

В заключении данного параграфа заметим, что одним из важных вопросов, решаемых при синтезе средств ФД, является выбор или разработка алгоритма обработки невязки. Наличие неопределенностей, сопровождающих решение задачи ФД, делает решение этого вопроса непростым. Требуемое качество может достигаться двумя путями. Во-первых, оно может быть получено путем дополнительной обработки форми­руемого сигнала невязки. Такая обработка может производиться, например, путем усреднения значения сигнала невязки на некото­ром интервале времени, в результате чего несколько снижается эффект действия возмущений.

Второй путь состоит в использовании адаптивного порога, поскольку редко удается найти фиксированный порог, который бы обеспечил удовлетворительное качество диагностики одновременно для всех режимов работы системы. Это затруднение может быть преодолено за счет применения адаптивного порога, величина которого устанавливается с учетом измеряемых сигналов системы. Наиболее распространенный подход к выбору адаптивного порога состоит в следующем. Для текущих значений измеряемых сигналов находится верхняя граничная оценка величины невязки с учетом всех возможных значений возмущений и ошибок модели. Эта оценка и принимается в качестве значения адаптивного порога. Описанный выбор порога гарантирует качество диагностики, однако на практике такой порог может оказаться завышен­ным, так как он ориентирован на наиболее неблагоприятное со­четание значений возмущений и ошибок модели.

studfiles.net

Диагностирование автомобиля: задачи, виды, методы

Процесс определения технического состояния объекта с определенной точностью (объекты диагностирования — машина или ее составная часть), т.е. процесс, включающий измерения, анализ результатов измерений, постановку диагноза и принятие решения — диагностирование.

Основная задача диагностирования в процессе технического обслуживания — определение технического состояния объекта и прогнозирование его дальнейших изменений. Это позволяет управлять техническим состоянием машин.

Техническое состояние машин изменяется случайно и зависит от различных эксплуатационных факторов (почвенно-климатических условий, видов выполняемой работы, интенсивности нагрузки, квалификации механизаторов, качества обслуживания и др.).

Они по-разному влияют на интенсивность изнашивания деталей машин, в связи с чем для каждой конкретной машины требуются ремонтно-обслуживающие воздействия разных объемов.

Предварительное диагностирование машины и ее составных частей позволяет определить фактический объем работ по обслуживанию или ремонту. При этом решаются следующие задачи:

• проверка исправности и работоспособности составных частей машины
• поиск дефектов, в результате которых нарушилась исправность или работоспособность
• сбор исходных данных для прогнозирования остаточного ресурса

Виды диагностирования во время эксплуатации автомобиля

• в процессе технического обслуживания
• заявочное
• ресурсное

Диагностирование в процессе технического обслуживания увязано с системой технического обслуживания конкретной машины.

Заявочное проводится по заявке автомобилиста с целью выявления дефектов.

Ресурсное проводится с целью установления остаточного ресурса детали или соединения.

Виды диагностирования при ремонте автомобиля

• предремонтное
• послеремонтное

Диагностирование перед ремонтом, в технической литературе называемое предремонтным, проводится непосредственно в хозяйствах, использмощих технику, или на станциях технического обслуживания.

Диагностирование после ремонта, называемое послеремонтным, выполняется на ремонтных предприятиях с целью оценки качества ремонта и значения восстановленного pecуpca.

Методы диагностирования подразделяются на субъективные (органолептические) и объективные (инструментальные).

К субъективным методам диагностирования относятся:

• внешний осмотр
• прослушивание
• остукиванне
• проверка осязанием и обонянием

Внешним осмотром определяют состояние уплотнений, течь топлива, масла, электролита, повреждение наружных деталей; прослушиванием — стуки, шумы и другие звуки, отличающиеся от нормальных рабочих; остукиванием — резьбовые, заклепочные, шпоночные и сварочные соединения; осязанием — места нагрева деталей, вибрацию, биение, вязкость жидкости; обонянием — состояние муфты сцепления по характерному запаху, течь бензина и т.п.

Для установления количественных изменений параметров технического состояния машины проводят объективное диагностирование, т.е. с помощью специального оборудования и приборов. Технические средства могут быть встроены в машину или подсоединены к ней. К встроенным относятся датчики, сигнальные лампочки, счетчик наработки, сигнализатор засоренности фильтра и др. К подсоединяемым — стенды, приборы, приспособления и т.п.

Методы диагностирования по характеру измерения параметров

• Прямые методы основаны на измерении структурных параметров технического состояния непосредственно прямым измерением (размер детали, зазор в подшипниках, прогиб ремня привода вентилятора и т.д.)
• Косвенные методы основаны на определении структурных параметров состояния составных частей по косвенным (диагностическим) параметрам при установке диагностического устройства без разборки машины. Этими методами определяются физические величины, характеризующие техническое состояние механизмов и систем машины: давление масла, расход газа (топлива, масла), параметры вибрации, ускорение при разгоне двигателя и др.

Техническое диагностирование при эксплуатации машин приурочивается к соответствующему виду технического обслуживания. Это позволяет снизить трудоемкость выполнения операций технического обслуживания, повысить их эффективность и обеспечить безотказность работы объекта до следующего контроля и обслуживания.

Результаты диагностирования заносят в специальную карту, в которой год и дату поступления техники считают от последнего капитального ремонта (или от начала эксплуатации для новых автомобилей). Наработку от начала эксплуатации ставят в том случае, если автомобиль не подвергался капитальному ремонту. В заключение указывают вид ремонта основных агрегатов, либо автомобиля в целом, или же остаточный ресурс и номер очередного технического обслуживания.

ustroistvo-avtomobilya.ru

Методы диагностирования

Параметрические

Виброакустические

Спектрометрические

Рентгеноскопические

Ультразвуковая и магнитная дефектоскопия

Голографические

Радиоизотопные

Функциональные

Тестовые

Комбинированные

Комбинированные

Метрологические

Органолептические

Детерминированные

Вероятностно-детерминированные

Вероятностно-статистические

Теория чувствительности

Идентификация

Операторный анализ

Инженерно-логические

Информационно- статистические

Статистический анализ

Распознавание образов

Планирование эксперимента

Рис 3. Классификация методов диагностирования

4. ОСНОВНОЙ ПРИНЦИП ДИАГНОСТИКИ

Суть технической диагностики составляют оценка и прогноз технического состояния объекта по результатам прямых или косвенных измерений параметров состояния (диагностических параметров). При этом само по себе значение диагностического параметра еще не дает оценки технического состояния объекта. Чтобы определить состояние машины, необходимо знать не только фактические, но и соответствующие им эталонные значения. Разность между фактическим θф и эталонным θэт значениями диагностических параметров называется диагностическим симптомом Δ.

Δ = θф - θэт.  (1)

Таким образом, оценка технического состояния объекта определяется отклонением  фактических значений его параметров от их эталонных значений. Любая система технической диагностики работает на принципе отклонений (принцип Солсбери).

Степень достоверности и качества диагноза определяется погрешностью, с которой оценивается величина диагностического симптома.

Функциональная схема технической диагностики представлена на рис. 4.

Рис. 4. Функциональная схема диагностики

Эталонное значение указывает, какую величину будет иметь исправный, хорошо отрегулированный, механизм, работающий при такой же нагрузке и таких же внешних условиях.

Математическая модель объекта диагностики представляется набором формул, по которым рассчитываются эталонные значения всех диагностических параметров. Каждая формула должна учитывать условия нагрузки объекта и наиболее существенные параметры внешней среды. Измерительное оборудование в большинстве случаев используется не только для измерения диагностического сигнала, но и для оценки внешних воздействий.

5. Классификация диагностических систем

Известные в настоящее время диагностические системы характеризуются большим разнообразием технических средств измерения и обработки диагностического сигнала, а также методов и правил решения диагностической задачи. Обобщенно, в зависимости от признака, классификация диагностических систем представлена схемой (рис. 5).

Вид диагностического сигнала определяет особенности исполнения измерительного оборудования. Так, например, если диагностическим признаком является температура на некоторой контролируемой поверхности машины, то и измерять необходимо температуру. В этом случае можно говорить о тепловой системе диагностики. Вместе с тем такое деление носит условный характер, так же, как и условно деление самих природных процессов, протекающих в действительности в сложной взаимосвязи друг с другом. Например, контроль температуры возможен и с применением тепловых красок, меняющих свой цвет в зависимости от температуры. В этом случае диагностическая система по праву может считаться как оптической, так и тепловой. Необходимо отметить, что перечень наименований диагностических систем по рассматриваемому признаку ограничен из методических соображений и легко может быть расширен.

В зависимости от степени автоматизации различают экспертные и автоматические системы диагностики. В первом случае решение о техническом состоянии объекта принимает человек (эксперт), во втором – техническая система, как правило, компьютерная программа.

Системы, у которых все оборудование (датчики, приборы для измерения и анализа диагностического сигнала и т.п.) расположено непосредственно на объекте принято называть бортовыми системами  диагностики.

Рис.5. Схема классификации диагностических систем

Если бортовая система была спроектирована и установлена на объекте в процессе его изготовления, то систему называют встроенной. Если бортовое диагностическое оборудование добавлено к объекту в ходе эксплуатационной модернизации, то систему называют встраиваемой. Бортовые системы, с одной стороны, удорожают стоимость технического объекта, но, с другой стороны, делают его наиболее контролепригодным.

Стендовые системы диагностики позволяют использовать диагностическое оборудование (стенд) для диагностики различных объектов одного или схожих видов. В зависимости от конкретного исполнения, они подразделяются на стационарные и переносные. Встречаются и комбинированные системы, в которых часть оборудования (обычно средства сбора данных) встроены в машину, а другое оборудование (анализаторы данных) является переносным или даже стационарным. Такой подход позволяет добиться компромиссного решения в выборе предпочтений между стоимостью и контролепригодностью объекта.

В зависимости от вида и формы проведения диагностического эксперимента можно выделить тестовые и функциональные системы диагностики. Тестовые системы диагностики предполагают проведение испытания (теста) по специальной программе. При этом, возможно, что воздействия, оказываемые на объект в ходе такого испытания, окажутся вне диапазона обычных условий эксплуатации. Подвергая машину работе на предельных нагрузках, удается получить ценную информацию диагностического характера и, следовательно, повысить эффективность эксперимента. Вместе с тем, в случае применения тестовых систем возрастает стоимость диагностических работ, прежде всего, за счет увеличения трудоемкости, а в ряде случаев и за счет дополнительного расхода энергоресурсов. Например, испытание силовой установки тепловоза на режиме номинальной мощности потребует непроизводительного расхода нескольких десятков килограммов топлива. При тестовых испытаниях изоляции электрических машин повышенным напряжением высока вероятность ее электрического пробоя. Этот метод относят к методам разрушающего контроля. Указанных недостатков лишены функциональные системы диагностики, для которых диагностическим экспериментом является обычная эксплуатация объекта, но чаще – некоторые особые режимы работы объекта, периодически возникающие в ходе его рядовой эксплуатации.

studfiles.net

• 
  Хоппер дозатор вагон
• 
  Каток кулачковый
• 
  Организация технического обслуживания
• 
  Отбраковка талевого каната
• 
  Расчетная нагрузка
• 
  Что такое дозатор
• 
  Скорость движения это
• 
  Козловые краны фото
• 
  Что не включается в рабочее время водителя
• 
  Распределительный ящик
• 
  Схема подключения генератора маз