5. Виды, методы и технология диагностирования машин и оборудования

1. Техническое диагностирование, основные понятия и определения

Техническая диагностика позволяет:

^сократить количество капитальных ремонтов и затраты на ремонт в 1,5 раза;

• уменьшить простой МТА из-за технических неисправностей почти в 2 раза;

• повысить межремонтную наработку тракторов не менее чем на 500 м.-ч;

• снизить трудоемкость ТО и ремонта за счет сокращения разборочно-сборочных работ и исключить случаи преждевремен­ного ремонта;

“[повысить выработку МТА за счет сокращения простоев по тех­ническим неисправностям на 15-20 % и снизить издержки на их эксплуатацию на 10-15 %.

Под техническим диагностированием понимают процесс опреде­ления технического состояния и перспектив дальнейшей эксплуата­ции машины и ее сборочных единиц без их разборки. Техническое состояние машины и ее сборочных единиц оценивается парамет­рами по признакам, характеризующим эти параметры. Если пара­метр — качественная мера, характеризующая свойство системы и ее состояние, то признак =яя внешнее проявление его. Признак может показывать изменение параметра через химические, электрические, магнитные, звуковые и другие сигналы.

Под диагностическим параметром понимают параметр объек­та, используемый при его диагностировании. Для каждого объекта можно указать множество параметров, характеризующих его тех­ническое состояние. Их выбирают в зависимости от метода диаг­ностирования, уровня информативности и точности, трудоемкости поддержания и восстановления работоспособности объекта, различ­ных организационно-экономических факторов.

К параметрам диагностирования предъявляются следующие требования: однозначность, информативность, технологичность, стабильность. Однозначность предусматривает наличие одного зна­чения параметра выходного процесса. Информативность параметра характеризует объем информации о техническом состоянии диаг­ностируемого объекта. Технологичность параметра оценивается удобством, трудоемкостью и себестоимостью диагностирования. Стабильность характеризует степень рассеивания значений параме­тра при постоянных условиях измерения.

Параметр технического состояния — это физическая величина, характеризующая работоспособность или исправность объекта диа­гностирования и изменяющаяся в процессе работы.

Параметры, непосредственно характеризующие работоспособ­ность или исправность объекта диагностирования, называются структурными. К ним относятся: размеры деталей, зазоры, натяги в сопряжениях, геометрическая форма, чистота сопрягаемых поверх­ностей.

Параметры, косвенно характеризующие работоспособность или исправность объекта диагностирования, называются диагностиче­скими. К ним относятся: мощность, давление, температура, шум, вибрация, количество газов, прорывающихся в картер, угар картер- ного масла.

Преимущество структурных параметров — наиболее объектив­ная оценка по ним технического состояния контролируемо! о объекта; недостаток— необходимость разборки агрегатов, что влечет за собой нарушение приработки трущихся сопряжений.

В некоторых случаях диагностический параметр более правиль­но характеризует техническое состояние объекта диагностирования, чем структурный. Например, состояние цилиндро-поршневой груп­пы лучше определять по количеству газов, прорывающихся в картер, или же по угару картерного масла, чем по зазорам в сопряжениях и другим структурным параметрам. Так, при «бочкообразном» изно­се гильз цилиндров и допускаемом зазоре между гильзой и юбкой поршня возможен настолько большой угар картерного масла, что дальнейшая эксплуатация двигателя без ремонта экономически нецеле сообразна.

Между структурными и соответствующими им диагностически­ми параметрами существует определенная количественная связь, основанная на известной закономерности.

Примеры структурных и соответствующих им диагностических параметров приведены в таблице 5.1.

Таблица 5 .1 — Структурные и диагностические параметры

Структурные параметры	Диагностические параметры
Зазоры в сопряжениях цилиндро­поршневой группы	Количество газов, прорывающихся в картер, угар картерного масла
Зазоры в подшипниках коленчатого вала	Давление в масляной магистрали
Плотность электролита	Степень разряженности аккумуля­торной батареи
Толщина фрикционных дисков муф­ты поворота гусеничного трактора, упругость зажимных пружин	Усилие, приложенное к рычагу управления поворотом в момент трогания гусеницы с места
По характеру воздействия на	объект диагностирования пара-

метры разделяют на входные и выходные.

Под входными параметрами понимают меру воздействия на объ­ект диагностирования извне. Например, применительно к трактору или комбайну в качестве входных параметров можно рассматривать нагрузку и характер ее приложения (переменная или постоянная), расход и качество топлива, климатические и атмосферные условия, рельеф поля. Под выходными параметрами понимают меру внешне­го проявления свойств объекта диагностирования, например мощ­ность двигателя, температуру охлаждающей жидкости, картерного масла и отработавших газов, дымность газов.

Численное значение параметра является его количественной мерой, оно может быть номинальным, допустимым и предельным. Номинальное значение параметра (Я ) характерно дня новых или капитально отремонтированных машин и сборочных единиц и обес­печивает их рациональную эксплуатацию. Значение параметра, обеспечивающее безотказную работу сборочных единиц до очеред­ного диагностирования, называется допустимым (n^J. Предельное значение параметра щУ характеризует экономическую нецелесо­образность или опасность дальнейшей эксплуатации машины.

Безотказная работа машины и снижение трудоемкости ТО и пла­новых ремонтов зависят от точности определения изменений кон­тролируемых параметров при диагностировании сборочных единиц и систем. Снижение трудоемкости обслуживания и ремонтов маши­ны произойдет, если процесс диагностирования рассматривать как систему последовательно-параллельных технологических операций (рисунок 5.1).

Здесь рассматриваются операции, выполняемые для всех сбороч­ных единиц (общеподготовительные работы, выбор диагностическо­го параметра, анализ контролируемого параметра, прогнозирование остаточного ресурса). Ддя сборочных единиц с текущими значения­ми параметра, превышающими допустимые, дополнительно про­водятся контрольно-регулировочные и (или) ремонтные операции. В момент контроля технического состояния машины или сборочной единицы определяется фактическое значение параметра Г! и сравни­вается с допустимым значением I 1_дшД₁₀„ = t„ - П_го - 5). Если Ц < П_дош то для машины в целом или для сборочной единицы прогнозируется остаточный ресурс t,*,. Предельное значение параметра диагности­руемого объекта не достигается в процессе эксплуатации при значе­ниях t_0CT, превышающих наработку до очередного контролируемого мероприятия, включая и значение абсолютной ошибки прогнозиро­вания 5.

Как правило, наработка до очередного контрольного мероприя­тия равна периодичности первого технического обслуживания (11_тс). Машина должна поступать в эксплуатацию при t_0CT > П_т0 + 8, Если остаточный ресурс to_CT < П_то + 8, то планируются контрольно­регулировочные и (или) ремонтные работы, после проведения кото­рых машина поступает на пост текущего ремонта.