Дәріс №6. Машина мен жабдықтардың техникалық диагностикасы

Негізгі түсініктемелер мен анықтамалар. Диагностика – ақаулы жағдайды оқитын және анықтайтын, сонымен қатар оның әдістерін, мүмкіншіліктерін және құралдарын пайдалана отырып, системаны бөлшектемей-ақ оның ақаулығының сипаты және түрі жөнінде шешім қабылдайтын және оның уақыт қорының шамасын болжайтын ғылымның түрі.

Техникалық диагностика машинаның техникалық жағдайын, оны бөлшектемей-ақ анықтауға қолданылатын әдістер мен құралдар жүйесі болып табылады.

Техникалық диагностиканың көмегімен машинаның жеке бөлшектері мен бөліктерінің жағдайын, машинаны тоқтауға немесе қалыпты жағдайдан ауытқып жұмыс істеуге соқтырған ақауды анықтауға болады.

Механизмді екі аспектіде қарауға болады: құрылымы жағынан және жұмыс істеу әдісі жағынан. Жүйенің құрылымы деп жүйенің құрылымы мен құрылысын анықтайтын бөшектерінің (элементтерінің) өзара байланысы мен өзара орналасуын түсінеміз.

Параметр – системаның, элементтің немесе құбылыстың белгілі бір жағдайда процестің қасиеттерін сипаттайтын сапалық өлшем.

Параметрдің шамасы – параметрдің сандық өлшемі.

Механизмнің жағдайы техникалық, диагностикалық, құрылымдық аспектілерімен байланысты негізгі түсініктемесі болып табылады.

Құрылымдық параметр – жүйенің құрылымның немесе оның элементтерінің қасиеттерін сипаттайтын сапалық өлшем (геометриялық пішіні, мөлшері, беттерінің тегістігі және т.б.). Құрылымдық параметр айнымалы шама. Ол механизмді дайындаған кезде технологиялық факторларға, ал пайдалану кезінде тозу мен бөлшектің сыну дәрежесіне бағынышты.

Параметрлердің бастауын беру үшін идеал механизм деген түсінік кіргізеді. Идеал механизмі деп құрылымы жобаға абсолюттік түрге сай келетін ойдағы жүйені айтады. Идеал механизмде ауытқулар мен ақаулар жоқ деп алады. Идеал механизмінің жағдайын деп белгілесек, онда:

(6.1)

мұнда, ші параметрдің идеальдан ауытқуын көрсетеді.

Құрылым параметрлерінің жиынтығының бағасының объективтілігін арттыру үшін минимальдық шарт дегенді кіргізген.

Минималдық шарт бойынша параметрлер жиынтығына кіретін шамалардың мәндері бір-бірі арқылы анықталмайды.

Минимальдық шарттан басқа параметрлер жиынтығының толықтық шарты деген бар. Егер параметрлер жиынтығы шамасын білу, дұрыстау және механизмді баптау жөнінде тыңғылықты шешім, қабылдауға мүмкіндік туғызылса оны толық шарт деп атайды.

Механизм құрылымының идеальдан ауытқуын сипаттайтын параметрлерінің толық минимальдық жиынтығы механизмнің жағдайы деп аталды.

Шығу параметрлері – система қасиеттерінің сыртқы құбылыстарының сапалық өлшемі. Оларға қуат айналдыру моменті жылу газ бөлінуі, шу, тежеу моменті, тежеу күші және т.б. жатады. Бұлар механизмнің жағдайына тәуелді. Техникалық диагностикада жағдайлық функцияның 3 сыныбын айырады.

Механизмнің тиімділігінің негізгі көрсеткіштеріне оның сыни өлшемдері де жатады. Бұлар механизмнің берілген жұмысты істеу қабілетінің сандық мәндері. Мысалы, п.ә.к., жүк көтергіштігі, энергияның, материалдың және басқа да шамалардың өнім бірлігіне өзіндік шығыны. Бұларды диагностикада және іздейтін белгісіз түрінде кездестіруге болады.

Механизмнің уақыт қорлары. Бұл параметр механизм жұмыс істей алатын шекке дейінгі уақыт интервалының ұзақтығымен анықталады. Әрқашанда бұл диагностикалық есептің шешуі болып табылады. Механизмнің жұмыс қорын анықтау үшін оның әрбір күй параметрлерінің шамасын білу керек. Механизмді диагностикалау есебін шешудің мағынасы негізінен оның жұмыс қорын анықтау қажеттігінен туындайды.

Диагностиканың шарты бойынша бұл есептерді шығаруда идеал механизмнің параметрі және параметрдің шегі қолданылады .

Егер де система параметрлерінің бірі сыни өлшемдердің шамасынан артық болса механизм қоры толық пайдаланылған болып есептеледі. Бұл жағдайда механизмді пайдалануға болмайды. Ол жөнделеді немесе ауыстырылады. Бұл кезде механизмнің уақыт қоры нөлге тең деп есептеледі. Мысалы, ең аз айырмашылық:

механизмнің уақыт қорының бағасы болуы мүмкін.

Сонымен механизмнің техникалық күйін болжау оның тексерілетін бөлшектерінің жарамдылығын ғана бағалап қоймай, сонымен қатар істен шығу уақытын да болжауға болатын жұмыс қабілеттілігі коэффициентін анықтау жолымен де іске асырылуы мүмкін.

6.1-суретте мысал ретінде бөлшектің жұмыс қабілеттілігі коэффициентінің өзгеруіне әкелетін оның тозу шамасының өсуі көрсетілген:

, (6.2)

мұнда, - өлшенетін саңылау;

- рауалы саңылау.

Егер болса, онда .

Егер болса, онда .

Егер болса, онда .

Яғни теңсіздігі орындалғанда механизм жұмыс қабілетті.

6.1-суреттен бастапқы саңылау құрылымдық рауалы шамадан екі есе үлкен екені көрінеді, яғни:

, (6.3)

6.1 –сурет – қосылымдардың

тозуының өсу графигі.

мұнда, сәйкес келетін жұмыс істеу уақыты;

- қажалу жылдамдығы.

Сонда жұмыс уақыты өскен сайын кемиді және оның мәні былай анықталады:

, (6.4)

орнына мәнін қойсақ,

. (6.5)

Диагностикалық сигналдар. Диагностикалық сигналдар (s₁, s₂, … , s_m) деп жұмыс істеп тұрған механизмде тікелеу өлшеуге болатын жұмыс істеу күйінің толық жиынтығын атайды.

Жұмыс істеу күйі, мысалы, диагностикалық сигналдар s₁, s₂, …, s_m теқ қана механизмнің күйімен x₁, x_{2, … ,} x_m ғана емес, сонымен қатар сыртқы шарт деп аталатын басқа да айнымалылармен анықталары.

Механизмнің жұмысың анықтайтын сыртқы шарттарды үш факторға бөлуге болады:

- басқарылатындар - диагностиканы жүргізтін мамандармен олардың қалауынша өзгертілетіндер. Мысалы, механизмді басқару иінтірегін өзгерту .

- бақыланатындар - оларды диагностикалау процесінде өлшеуге болады, бірақ өзгертуге болмайды. Мысалы, қоршаған ортаның жағдайы.

- бақыланбайтындар - бұлар қоршаған ортаның бақылауы қиын өзгерістері. Бақыланбайтын факторлар диагностикалау қателіктеріне әкеледі, сондықтан оларды кедергілер деп атайды.

Диагностикалық сигналдар мүмкіндігінше мына шарттарды қағанаттандыруы керек:

- жетімділігі және өлшеу дәлдігі;

- өлшенген диагностикалық параметрдің әрбір шамасы құрылымдық параметрдің бір ғана мағынасын анықтауы керек. Мысалы, саңылауын, бөлшектердің өлшемдерін;

-құрылымдық параметрдің өзгеру интервалына сәйкес диагностикалық параметрдің де өзгеру диапозоны кең болуы керек.

Диагностикалық есептің шешімі болуы үшін механизмнің болуы мүмкін әрбір күйіне өзінің диагностикалық сигналы, ал әрбір сигналға – бір ғана күй сәйкес келуі керек.

Диагностикалауда қолданылатын әдістер мен техникалық құралдар. Диагностика жасау шартына тәуелді техникалық диагностиканың мынадай түрлерін қолданады:

- механизмнің динамикасы кезіндегі техникалық диагностикалауда - жұмыс процестерінің параметрлері бойынша (қуат, отын шығыны, өнімділігі, қысымы және т.б. ), жанама түрде техникалық күйін сипайтайтын диагностикалық параметрлері бойынша (температурасы, шуылы, дірілі және т.б.) – бойынша механизмнің күйі анықталады;

- механизмнің статикалық күйінде орындалатын техникалық диагностикалауда – құрылымдық параметрлері бойынша (бөлшектерінің тозуы, қосылысқан бөлшектер арасындағы саңылауы және т.б. ) - бойынша механизмнің күйі анықталады.

Диагностикалауда параметрдің түріне тәуелді техникалық диагностиканың мынадай түрлерін қолданады: механизмдегі үйкеліске кететін шығынды өлшеу; механизмнің жылулық күйін анықтау; механизмнің жұмысы кезінде қойылған өлшемдерін, саңылаусыздығын және сұйықтардың ағуын, қосылыстар күйін тексеру; майлардың күйін талдау.

Агрегаттың техникалық күйінің ауытқуын анықтаған кезде оны элементтік диагностикалауға көшеді. Элементтік диагностикалауда алдымен «сыни» бөлшектердің, яғни механизмнің жұмысын бірінші кезекте аңықтайтын бөлшектерді тексереді.

Диагностика тереңдігі «механизмді бөлшектеу керек пе?» деген сұраққа жауап берумен анықталады. Егер механизм бөлшектенетін болса, онда әрі қарай диагностикалаудың қажеті жоқ, өйткені, бөлшектелгеннен кейін бөлшектердің күйін қарапайым жолмен анықтауға болады.

Диагностикалық әдістер мен құралдар механизмнің қалдық уақыт қорын анықтауға мүмкіндік бермейді. Оны анықтау үшін тексеру кезіндегі механизмдер мен түйіндердің құрылымдық параметрлерінін өзгеруін пайдаланып, кестелер мен монограммаларды қолданады.

Диагностикалау құралдары диагностикалық белгілердің шамаларын көрсетуге және өлшеуге қызмет етеді. Бұл үшін аспаптар, жарақтар, стендтер пайдаланылады.

Қолдану жағдайларына байланысты диагностика құралдары жылжымайтын, жылжымалы және тасылатын болып бөлінеді. Бұл құралдарға қойылатын негізгі талаптар: өлшеу дәлдігін қамтамасыз ету, пайдалануға қолайлы жіне қарапайым болу.

Техникалақ күтім жасау процесінде диагностиканың алатын орны. Диагностика техникалық күтім жасаудың құрамдық бөлігі болып табылады. Ол техникалық күтім жасаумен органикалық бірігіп, оның сапасын арттыру мақсатында қызмет етеді. Осыған байланысты машинаны жөндеуде диагностиканың міндеті мен алатын орны анықталады. Іс жүзінде диагностика техникалық күтім жасау мен жөндеуден бұрын, осы жұмыстар кезінде немесе олардан кейін жүргізілуі мүмкін. Бұлардан басұа жабдықты қабылдау кезінде техникалық бақылау органдарының жүргізетін және базадан алыс кетіп жұмыс істердің алдында жүргізілетін эпизодтық диагностикалар бар. Көлемі, әдісі және тереңдігі бойынша диагностикалау кешендік және элементтік болып бөлінеді.

Машинаға техникалық күтім жасауда диагностиканың орны оның әдістері мен құралдарының дамытылуына тәуелді. Мысалы, диагонстикалық операциялар жеткіліксіз механикаландырылғанда автоматтандырылғандадиагностикалауды бір орынға жинау оның жұмыстарын қиындатады,ал бұл кезде алынған шашыраңқы, жүйелендірілмеген диагностикалық ақпараттар оларды іс жүзінде пайдалануды күрделендіреді.Керісінше диагностикалық операцияларды техникалық күтім жасаудың технологиялық процесіне қосу оның жұмыстарын тежейді және ырғағын бұзады.Сондықтан бұл мәселелердің бірыңғай шешімін табуға тырыспау керек. Диагностикалық операциялардың механикаландыру деңгейіне сәйкес біріншіден техникалық күтім мен жөндеуді жасау қолайлылығын қамтамасыз ету, екіншіден берілген істен шықпай жұмыс істеу деңгейімен шарттастырылған мерзімділіктіқамтамасыз ету мақсаттарынан шығу керек.

Әдебиеттер: 2 нег. [298-300], 3 нег. [69-82], 13 қос. [40-48]

Бақылау сұрақтары:

1. Диагностика дегеніміз не?

2. Диагностикалық параметрлердің түрлерін атаңыздар.

3. Диагностикалық сигналдардың түрлері.

4. Қандай диагностикалық құралдарды білесіздер?