6.4. Техническая диагностика

Широкий диапазон условий и режимов эксплуатации, а также вариа­ция начальных показателей качества машин приводят к значительной дис­персии в скоростях потери ее работоспособности и соответственно во вре­мени достижения машиной предельного состояния. Поэтому весьма важно иметь методы и средства для оценки технического состояния машины - оп­ределения степени удаленности от предельного состояния, выявления при­чин нарушения работоспособности, установления вида и места возникнове­ния повреждений и т.п. Эти задачи решаются методами диагностирования, применение которых, особенно для сложных систем, позволяет получить большой экономический эффект за счет более полного использования по­тенциальных возможностей машины и учета конкретных ее свойств и усло­вий эксплуатации.

Система диагностирования, которая включает объект и применяемые для этой цели средства, относится по существу к системам контроля. Однако специфика технической диагностики заключается в направленности ее методов на определение состояния машин, находящихся в эксплуатации, с выявлением необходимости в восстановлении утраченной работоспособности. Это накладывает отпечаток на методы и средства диагностики, которые должны быть удобны для применения в условиях эксплуатации, обеспечивать осуществление процесса в минимальное время, обладать большой точностью и достоверностью показателей, применять в основном методы контроля без разборки, а в отдельных случаях и без нарушения работы машины, быть экономически целесообразными. Объектом технического диагностирования может быть машина в целом или ее составные части. Однако в большинстве случаев для сложных машин контроль одного или нескольких элементов малоэффективен, так как остается неизвестным состояние остальных частей машины. Поэтому должны разрабатываться системы диагностирования для оценки работоспособности всех основных элементов и машины в целом. Машина должна быть приспособлена для нужд диагностики - иметь встроенные приборы, оценивающие параметры машины, или периодически подключаться к специальному устройству, осуществляющему контроль основных параметров машины и дающему заключение о ее состоянии. Для каждой машины имеется большое количество признаков (параметров), по которым можно судить о ее техническом состоянии. Эти параметры и призна­ки можно разделить на три основные группы:

1. Контролируются выходные параметры машины или ее узлов, которые определяют ее работоспособность согласно установленным ТУ. Обычно эти параметры могут быть измерены тем или иным способом с исполь­зованием методов, применяемых для контроля готовой машины. Кон­троль выходных параметров дает ответ на вопрос о работоспособности машины, но не определяет места и вида повреждения, приводящего к отказу.

2. Контролируются повреждения, которые приводят или могут привести к отказу: величины износа, деформации, степени коррозии и т.п. Они являются первопричиной отказа и связаны с выходными параметрами функциональной зависимостью. Число этих признаков в сложной машине весьма велико, и их одновременное диагностирование не представляется возможным. Поэтому контроль повреждений является обычно вторым этапом диагностики машины после контроля ее выходных параметров, когда необходимо установить причины потери машиной работоспособности. Исключение могут составлять лишь те элементы, о которых заранее известно, что их повреждение является основной при­чиной изменения выходных параметров машины, например, состояние дробильного конуса дробилки, износ цилиндро-поршневой группы двигателя или компрессора и т.п.

3. Контроль работоспособности машины по косвенным признакам производится в случае, когда непосредственное измерение выходных параметров затруднительно или когда требуется интегральная характеристика состояния машины. Эти признаки должны быть функционально свя­заны с работоспособностью машины и отражать изменения, происхо­дящие в машине. Косвенными диагностическими признаками могут служить звуковые сигналы (шумы), изменение температуры отдельных узлов, давления в системе, наличие в смазке продуктов износа, вибрации отдельных систем и узлов и т.п. Существенным преимуществом этого метода является возможность оценки машины в процессе ее работы и без разборки. Недостатком этого метода является наличие, как правило, стохастической связи между косвенными признаками и выходными параметрами и влияние на диагностический сигнал посторонних факторов (шумов), не связанных с работоспособностью машины. Тем не менее косвенные признаки работоспособности машин широко применяются для нужд диагностики.

При диагностировании сложных объектов, работоспособность которых характеризуется большим числом выходных параметров, необходимо установить номенклатуру основных диагностических сигналов с тем, чтобы они характеризовали работоспособность исследуемой машины, затем по набору этих данных сделать заключение о техническом состоянии всей машины - установить диагноз. После этого можно принимать решение о необходимости ее ремонта и разработке мероприятий по устранению причин появления отклонений в выходных параметрах, повышению долговечности отдельных деталей и узлов, т.е. по устранению причин быстрого старения машины.