Диагностика технического состояния

Введение

Современный
автомобиль состоит из 15 – 20 тысяч
деталей, из которых 7 – 9 тысяч теряют
свои первоначальные свойства при работе,
причем около 3 – 4 тысяч деталей имеют
срок службы меньше, чем автомобиль в
целом. Из них 80 – 100 деталей влияют на
безопасность движения, а 150 – 300 деталей
«критических» по надежности чаще других
требуют замены, вызывают наибольший
простой автомобиля, трудовые и материальные
затраты в эксплуатации. Две последние
группы деталей являются главным объектом
внимания технической эксплуатации, а
также производства и снабжения.

Для
изделий при определении технического
состояния пользуются косвенными
величинами, так называемыми внешними
или диагностическими
параметрами,
которые связаны с конструктивными и
дают о них определенную информацию.
Различают параметры выходных
рабочих процессов, определяющие
основные функциональные свойства
автомобиля или агрегата (мощность
автомобиля, тормозной путь и др.);
параметры существующих процессов
(температура нагрева, уровень вибрации,
содержание продуктов износа в масле);
геометрические параметры, определяющие
связи между деталями в сборочной единице.

В
процессе работы автомобиля показатели
его технического состояния изменяются
от начальных или номинальных значений
y_н,
сначала до предельно допустимых y_пд,
а затем и до предельных y_п,
что обуславливает соответствующее
изменение и диагностических параметров
от s_н
до s_пд
и s_п.

Значения
y_п
и s_н
соответствуют предельному состоянию
изделия при котором его дальнейшее
применение недопустимо. Этому значению
соответствует пробег l_p.
Продолжительность работы изделия
измеряется в часах или километрах
пробега, а в ряде случаев в единицах
выполненной работы называется наработкой.
Наработка до предельного состояния,
оговоренного технической документацией,
называется ресурсом.
Таким образом, l_p
— это ресурс, а в интервале пробега
0≤l_i≤l_p
(зона работоспособности) изделие по
этому показателю исправно и может
выполнять свои функции.

Если
продолжать эксплуатировать автомобиль
за пределами l_p
(например l_j),
то наступит отказ
– нарушение работоспособности. Показатели
качества автомобиля, агрегата, детали
ухудшаются с увеличением пробега.

Для ряда показателей,
например: производительности,
работоспособности, наработки на отказ,
характерно изменение от времени
эксплуатации или пробега автомобиля
по экспоненциальной зависимости:

П_k(t)
= П_kl
exp ,

где
П_k(t)
и П_kl
— показатели качества на t
– м и первом году эксплуатации;

к – коэффициент,
определяющий интенсивность изменения
показателя качества по времени ( по
пробегу);

t
– продолжительность эксплуатации,
годы.

Чем интенсивнее
изменение показателей качества
автомобилей по времени, тем ниже его
эксплуатационные свойства. Количественное
измерение процесса изменения показателей
качества автомобиля по пробегу оценивается
надежностью.

Надежность
– свойство объекта сохранять во времени
в установленных пределах значения всех
параметров, характеризующих способность
выполнять требуемые функции в заданных
режимах.

Методические основы диагностирования отказавших элементов авиационных конструкций.

Методы
оценки поверхностей разрушения по
макропризнакам.

Ранее
рассматривались объекты (системы),
которые могут иметь неко­торое
множество различных состояний. При
техническом обслуживании и ремонте ВС
часто имеют дело с бинарными объектами
(системами), для которых возможны лишь
два значения признаков («да ‘ — нет*’,
«ноль — единица» «+» — «-«),
связанных с соответствующими состояниями.
В гидромеханических системах это может
быть наличие или отсутствие трещин,
коррозии, разрушений и т. п. Причем такие
состояния необязательно классифицируют
как отказ, это может быть и неисправность.

Методы
анализа по макропризнакам.
Металлографический
анализ основан
на оптическом исследовании особенностей
микроструктуры ма­териала отказавшей
детали.

Электронно-микроскопический
анализ осуществляют
при просвечи­вании или отражении
света.

Рентгеноструктурный
анализ основан
на способности рентгенов­ских лучей
с малой длиной волны проникать вглубь
вещества и вызывать колебательные
движения его атомов, являющихся источником
вто­ричного характеристического
излучения.

Методы
оценки химического состава материала
деталей.
Самый простой метод — капельный.
Таким
образом выявляют группу сплава, а в
некоторых случаях и его марку. Наиболее
широко капельный метод’ применяется
при диагностировании природы металла,
внедренного или налипшего на поверхность
исследуемой детали.

Спектральный
анализ позволяет судить о химическом
составе метал­ла по составу линейчатого
спектра. Для проведения спектрального
ана­лиза применяют стиллоскоп типа
СЛ, спектрографы типа ИСП, квантометры
типа МФС.

Химический
состав может быть определен и с помощью
рентгено-спектралъного
анализа. Этот
метод удобен тем, что позволяет опреде­лять
состав материала в микрообъемах (0,01. .
.100 мкм).

Методы
определения механических свойств
материала.
Качество (не­сущая способность)
материала отказавших деталей наиболее
полно опре­деляют по результатам
механических испытаний образцов,
вырезанных из этих деталей.

Механические
испытания заключаются
в измерении нагрузок и де­формаций,
соответствующих определенным стадиям
развития процесса разрушения.

Метод
измерения твердости
основан на определении степени
сопротивления материала (макро­твердость)
или отдельных его струк­турных
составляющих (микротвер­дость)
внедрению постороннего не­деформируемого
предмета.

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.

n1.doc

    3    

ДИАГНОСТИКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯАВТОМОБИЛЕЙОпределение понятий «диагностика» и «техническая диагностика состояния автомобилей»Диагностика автомобилейДиагностика технического состоянияХарактеристики диагностических параметров, объекты, средства и алгоритмы диагностированиядиагностических параметровТребование однозначностиСтабильность диагностического параметраЧувствительность диагностического параметра ИнформативностьОбъектами диагностированияСредства технического диагностирования (СТД)

• по функциональному назначению;
• по принципиальному конструктивному исполнению;
• по степени подвижности;
• по степени автоматизации выполнения операций диагностирования;
• по виду энергии носителя сигналов в канале связи;
• по виду источника энергии, обеспечивающего функционирование СТО.

Определение диагностического нормативаДиагностические нормативыКОНТРОЛЬНО-ДИАГНОСТИЧЕСКИЕИ РЕГУЛИРОВОЧНЫЕ РАБОТЫПостановка диагноза. Общее и поэлементное диагностирование Диагностирование

• выявление причин неисправности или отказа в работе агрегатов и узлов автомобиля;
• установление наиболее эффективного способа устранения неисправностей (на месте, со снятием узла или агрегата, с полной или частичной разборкой);
• контроль качества выполнения ремонтных работ.

Общее (комплексное) диагностирование

• крепление рулевого механизма;
• люфт рулевого колеса и в шарнирах рулевых тяг;
• состояние узлов и деталей подвески;
• состояние рамы и буксирного приспособления;
• состояние шин и давление воздуха в них;
• исправность и действие тормозных систем;
• исправность и действие световой и звуковой сигнализации автомобиля.

Поэлементное (углубленное) диагностирование

• люфты в коробке передач, карданных шарнирах и в главной передаче (ведущем мосту);
• радиальный зазор в шкворневых соединениях, ступицах колес;
• свободный ход педалей управления сцеплением и рабочей тормозной системы;
• усилие вращения рулевого колеса и т.д. Диагностическим оборудованием могут быть оснащены и другие посты, контролирующие качество технического обслуживания и ремонта автомобиля, непосредственно предназначенные для обслуживания конкретного агрегата, механизма или системы автомобиля (например, стенд для проверки тормозной системы автомобилей).

Предремонтное диагностированиеОсновные виды диагностического оборудованияТензорезисторыПоказывающие и регистрирующие приборыТурбинно-тахометрический расходомерQQЭлектронно-лучевые осциллографыЭкспрессное и углубленное диагностированиеэкспресс-диагностированиеуглубленное диагностированиеДиагностирование автомобилей по показателям мощности, экономичности, безопасности, влияния на окружащую среду. Восстановление этих показателейТяговые (мощностные) экономические параметрыбезопасностьэкологической безопасностиДиагностирование механизмов и систем, обеспечивающих безопасность движенияОрганизация контроля токсичности отработавших газов, шумности автомобиля*3
    3    

ДИАГНОСТИКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ

Методы диагностирования

Методы диагностирования классифицируют в зависимости от характера и физической сущности распознаваемых призна­ков и измеряемых параметров технического состояния объектов (рис. 1.5).

Методы диагностирования подразделяют на две группы: органо­лептические (субъективные) и инструментальные (объективные).

Органолептические методы диагностирования включают в себя обслуживание, осмотр, проверку осязанием и обонянием. Обслу­живанием выявляют места и характер ненормальных стуков, шу­мов, перебоев в работе двигателя, отказов в трансмиссии и ходовой системе (по скрежету и шуму), неплотность (по шуму прорываю­щегося воздуха) и т. п. Осмотром устанавливают места подтека­ния воды, масла, топлива, цвет отработавших газов, дымление из сапуна, биение вращающихся частей, натяжение цепных пере­дач и т. п. Осязанием определяют места и степень ненормального нагрева, биения, вибрации деталей, вязкость, липкость жидко­сти и т. п. Обонянием (по характерному запаху) выявляют отказ муфты сцепления, течь топлива, электролита и др.

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

По назначению методы диагностирования подразделяются на функциональные, предназначенные для измерения параметров

Методы диагностирования

Диагности­

Ческие

Параметры

По параметрам рабочих процессов

По параметрам сопутствующих процессов

По структурным параметрам

І

Состояния, характеризующих функциональные свойства состав­ных частей и агрегатов, и ресурсные, предназначенные для опреде­ления остаточного ресурса диагностируемых узлов и агрегатов машины.

По физическому принципу выделяют следующие методы диаг­ностирования: энергетический, пневмогидравлический, тепловой, виброакустический, спектрографический, магнитоэлектрический, оптический и некоторые другие. Каждый метод предназначен для контроля физического процесса и основан на применении определенного явления. Физический процесс характеризуется изменением физической величины во времени. В основе энерге­тического принципа (процесса) лежит сила (мощность); пневмо — гидравлического — давление; теплового — температура; вибро — акустического — амплитуда колебаний на определенных частотах И Т. д.

По характеру измерения параметров методы диагностиро­вания машин подразделяются на прямые и косвенные.

Прямые методы основаны на непосредственном измерении структурных параметров технического состояния: зазоров в под­шипниках, прогиба цепных и ременных передач, размеров дета­лей и т. д. Прямые методы широко применяются при контроле и регулировании механизмов и устройств, расположенных сна­ружи агрегатов машины, доступных и удобных для проверки, не требующих разборки механизмов (приводные механизмы, ре­жущие аппараты комбайнов, ходовая часть, рулевое управление, тормозная система и др.). Для измерения параметров устройств, находящихся внутри агрегатов (ЦПГ, подшипниковые узлы ко­ленчатого вала двигателя) и требующих их разборки, прямые ме­тоды не применяются.

Косвенные методы диагностирования основаны на определе­нии структурных параметров технического состояния агрегатов машин по косвенным (диагностическим) параметрам при уста­новке датчика или диагностического устройства снаружи агре­гата без разборки механизмов машины. К косвенным параметрам относятся физические величины, характеризующие техническое состояние механизмов, систем и агрегатов машин: давление (пе­репад давления) и температура (перепад температуры) рабочего тела в системе, расход газа, топлива, масла, вибрация составных частей машин, ускорение при разгоне двигателя и др. Многие методы требуют преобразования механических величин в элек­трические для дальнейшего применения электронных диагно­стических приборов и установок.

Рубрика: ДИАГНОСТИРОВАНИЕ АВТОМОБИЛЕЙ

Техническое диагностирование

Техническое диагностирование котлов необходимо производить по инструкции Дорогобужского котельного завода Котлы водогрейные.
 

Техническое диагностирование и дефектоскопия с использованием теп-ловизионного контроля основываются на регистрации аномалий в распределении температурного поля на наружной поверхности объекта, к появлению которых приводят градиенты теплопроводности, возникающие при наличии дефектов в однородности и целостности материалов или изменении их свойств.
 

Техническое диагностирование позволяет определить состояние объекта и его элементов без разборки.
 

Техническое диагностирование предполагает определение технического состояния ОД с определенной точностью. Причем результатом этого процесса должно быть заключение о техническом состоянии объекта с указанием места, а при необходимости, вида и причины дефекта.
 

Техническое диагностирование при эксплуатации ПР обеспечивает проверку их исправности, работоспособности, правильности функционирования, обнаружение дефектов и сбор информации для прогнозирования остаточного ресурса.
 

Техническое диагностирование и дефектоскопия с использованием теп-ловизионного контроля основываются на регистрации аномалий в распределении температурного поля на наружной поверхности объекта, к появлению которых приводят градиенты теплопроводности, возникающие при наличии дефектов в однородности и целостности материалов или изменении их свойств.
 

Техническое диагностирование осуществлжггся путем измерения и контроля количественных значений параметров и, возможно, качественных значений признаков, анализа и обработки результатов измерений и контроля, а также ( при тестовом диагностировании) путем управления объектом в соответствии с алгоритмом диагностирования.
 

Техническое диагностирование котлов, сосудов, трубопроводов пара и горячей воды, отработавших расчетный срок службы, должно осуществляться по программам, составленным на основании требований Правил и методик, согласованных с Госгортехнадзором России.
 

Техническое диагностирование и мониторинг состояния оборудования имеют непосредственное отношение к экономической эффективности предприятий. Известно, что дешевле предотвращать неисправность, чем бороться с ее развитием, и уж тем более ликвидировать ее последствия. Кроме того, результаты обследований и испытаний являются основой для принятий решения о продлении ресурса оборудования и разработки перспективных планов профилактики, ремонта и замены оборудования.
 

Техническое диагностирование, определяющее совокупность действий по определению технического состояния оборудования, способствует переходу на новую стратегию технического обслуживания и ремонта ( ТОР) по фактическому техническому состоянию, обеспечивающую высокое качество ремонта при меньших затратах труда.
 

Техническое диагностирование — это совокупность методов и средств выявления дефектных узлов оборудования, замедление роста выявленных дефектов, определение допустимости или целесообразности дальнейшей эксплуатации оборудования на осноре прогнозирования развития дефектов. С точки зрения организации диагностирования любой объект характеризуется совокупностью параметров, которые можно прогнозировать и отклонение которых может быть зарегистрировано существующими средствами.
 

Техническое диагностирование резервуаров выполняется в соответствии с требованиями нормативных документов, регламентирующих производство работ по техническому диагностированию резервуаров.
 

Техническое диагностирование резервуаров проводится на основании технического задания, утвержденного главным инженером предприятия по типовой программе. По результатам технического диагностирования оформляется технический отчет, включающий дефектную ведомость с указанием дефектов и их координат на эскизах или чертежах. Подготовка резервуара к диагностированию, содействие, контроль за выполнением работ и техникой безопасности осуществляются эксплуатирующей организацией. Проведение работ по техническому диагностированию возлагается на исполнителя.
 

Техническое диагностирование автоклавов проводится для определения их технического состояния и возможности дальнейшей безопасной эксплуатации.
 

Техническое диагностирование оборудования, отработавшего нормативный срок службы, является важным звеном в деле обеспечения промышленной безопасности на предприятиях нефтепереработки. Один из ключевых элементов технического диагностирования, дающий информацию о фактическом состоянии сосудов и аппаратов это — дефектоскопическое обследование.
 

29 Вопроспроверка форсунок

В
процессе эксплуатации дизельного
двигателя качество работы форсунок
постепенно ухудшается вследствие
снижения давления начала подъема иглы
распылителя из-за ослабления рабочей
пружины, закоксования или засорения
отверстий распылителя, а также заедания
его иглы.

Предварительную
проверку форсунок на двигателе проводят
последовательным их отключением на
работающем двигателе или по характерному
звуку впрыска на неработающем двигателе.

Рис.
91. Прибор для проверки и регулировки
форсунок:
1 — прозрачный сборник
топлива, 2 — форсунка, 3 — маховичок
крепления форсунки. 4 — бачок, 5 —
манометр, 6 — корпус распределителя, 7
— запорный кран, 8 — плунжерный насос,
9 — рычаг привода насоса

Техническое
состояние форсунок можно проверить на
приборе (рис. 91).

Перед
испытанием форсунок прибор проверяют
на герметичность. Для этого вместо
форсунки в устройство для ее крепления
завертывают заглушку, открывают запорный
кран и создают насосом давление около
30 МПа. Затем, включив секундомер, наблюдают
за падением давления, которое не должно
превышать 0,5 МПа в минуту.

Герметичность
форсунки проверяют на приборе, медленно
завертывая регулировочный винт и
поднимая давление рычагом (см. рис. 91)
привода насоса до 30 МПа. После того как
достигнуто указанное давление, проверяют
герметичность по запорному конусу и
направляющей игле в распылителе,
подтекание топлива из сопловых отверстий,
а также в сопряжении распылителя с
корпусом форсунки.

Быстрое
падение давления до 25—23 МПа укажет на
нарушение герметичности форсунки.
Допустимое время падения давления до
23 МПа должно быть 17—45 с при кинематической
вязкости дизельного топлива 3,5—6 сСт и
температуре 20 °С.

Давление
начала подъема иглы распылителя
определяют при повышении давления
топлива в приборе до 12,5 МПа с большой
скоростью и далее со скоростью до 0,5 МПа
в секунду. Величина давления фиксируется
в момент начала впрыска топлива. В случае
несоответствия давления начала впрыска
техническим условиям регулируют степень
затяжки пружины форсунки. При этом
регулировочный винт завертывают, если
давление меньше нормы, и отвертывают
при большем значении.

Качество
распыливания топлива проверяют на
отрегулированной форсунке. Для этого
закрывают кран прибора и рычагом
несколько раз подкачивают топливо.
Когда оно поступит в форсунку, нажимают
на рычаг с интенсивностью 50—60 ходов в
минуту и наблюдают за характером
впрысков.

Качество
распиливания Топлива при впрысках будет
удовлетворительным, если при этом
образуются из каждого отверстия
распылителя факелы туманообразного
топлива и оно равномерно распределяется
по поперечному сечению конуса распылителя.
Начало и конец впрыска должны быть
четкими с характерным звуком отсечки.
Не допускается также подтеканий топлива
из распылителя после окончания впрыска.

Угол
конуса струи распыливаемого топлива
определяют по диаметру отпечатка струи
на фильтровальной бумаге и расстоянию
от нее до сопл форсунки.

Если
в результате проверки и регулировки
форсунки с помощью прибора КП-1609А не
удается получить требуемые показатели
по герметичности, давлению начала подачи
или качеству распыливаемого топлива,
то форсунку ремонтируют.

Метод — диагностирование

Метод диагностирования характеризуется объектом элементарной проверки, способом подачи воздействия и снятия ответов.
 

Метод диагностирования основывается на сравнении фактических характеристик с базовыми.
 

Метод диагностирования позволяет при минимуме затрат качественно повысить результаты ремонтных работ и поднять уровень рядовых исполнителей до последних достижений в отрасли.
 

Метод диагностирования единственно на основе измерения амплитуды на характерной частоте имеет недостатки из-за неоднозначности трактовки причины ее изменения в стационарном режиме.
 

Метод двухэтапного диагностирования использует, как правило, условный алгоритм диагностирования. Поэтому ТЛН содержит два адре — са ветвления, задающих начальный адрес следующих ТЛН в оперативной памяти.
 

Метод диагностирования деталей, основанный на остаточной намагниченности, применяется, как правило, для магнитотвердых материалов.
 

Изложим метод диагностирования на конкретном примере.
 

Этот метод диагностирования характеризуется тем, что объектом элементарных проверок являются сменные блоки.
 

Этот метод диагностирования характеризуется тем, что неисправность или сбой локализуется по состоянию ЭВМ, зарегистрированному в момент проявления ошибки и содержащему информацию о состоянии схем контроля, регистров ЭВМ, адресов микрокоманд, предшествующих моменту ошибки, и другую информацию. Место возникновения ошибки определяется по зарегистрированному состоянию путем прослеживания трассы ошибки от места ее проявления до места ее возникновения. Диагноз выполняется с помощью программных средств диагностирования самой ЭВМ, если диагностируется место возникновения сбоя, либо другой ЭВМ, если диагностируется отказ.
 

Выбор метода диагностирования зависит от глубины поиска дефекта. Важным этапом организации процесса диагностирования является распознавание характеристик диагностической модели.
 

Достоинством метода диагностирования с помощью схем встроенного контроля является практически мгновенное диагностирование сбоев и отказов, сокращение затрат на локализацию перемежающихся отказов и на разработку диагностических тестов.
 

Многообразие методов диагностирования и оценки состояния тепловозов обусловлено, в основном, двумя причинами: сложностью структуры системы диагностирования тепловозов и разнообразием задач технической диагностики, вытекающим из требований, предъявляемых к обслуживанию и ремонту тепловозов.