5.2 Классификация, периодичность и особенности выполнения

диагностических операций.

Для определения технического состояния машин используют различные методы диагностирования

• органолептические – субъективные;

• инструментальные – объективные.

Органолептические методы диагностирования включают в себя осмотр, ослушивание, остукивание, проверку осязанием, обонянием.

Внешним осмотром устанавливают места подтекания воды, масла, топлива, цвет отработанных газов, дымление из сапуна, биение вращающихся частей, натяжение цепных передач и т.п.

Ослушиванием выявляют места и характер ненормальных стуков, шумов, перебоев в работе двигателя, отказов в трансмиссии и ходовой системы (по скрежету и шуму), неплотности (по шуму прорывающегося воздуха) и т.п.

Осязанием определяют места и степень ненормального нагрева, биения, вибрации деталей, вязкость, липкость жидкости.

Обонянием выявляют по характерному запаху отказ муфт сцепления, поворота, течь бензина, электролита, отказ электропроводки.

Оценка технического состояния машины с помощью органов чувств является субъективной, т.е. крайне неточной и не отвечает требованиям, предъявляемым к технической диагностике как отрасли науки.

Такой способ оценки технического состояния машин неперспективен.

Инструментальные или объективные методы диагностирования.

Эти методы применяют для измерения параметров технического состояния, используя при этом диагностические средства.

Инструментальные методы диагностирования машин подразделяются на прямые и косвенные.

Прямые методы основаны на измерении структурных параметров технического состояния непосредственно прямым измерением:

Зазор в подшипниках, прогиба ременных и цепных передач, размеров деталей.

Замеры осуществляются щупами, линейками, штангенциркулями, микрометрами, нутромерами, угломерами, зубомерами и др. мерительными инструментами.

Из-за своей простоты прямые методы нашли широкое применение при регулировке механизмов и устройств, расположенных снаружи агрегатов машины, доступных и не требующих разборки механизмов (режущие аппараты комбайнов, рулевое управление, тормозная система и др.).

Применение прямых методов измерения параметров технического состояния объектов, находящихся внутри агрегатов (цилиндропоршневая группа), ограничено большой трудоемкостью в связи с необходимостью разборки агрегата.

Косвенные методы основаны на определении структурных параметров технического состояния агрегатов по косвенным (диагностическим) параметрам при установке датчика или диагностического устройства снаружи агрегата без разборки механизмов машины.

Косвенные методы основываются на измерении непосредственно физических величин, характеризующих косвенно техническое состояние механизмов, систем и агрегатов машин: давление, перепад давления, температура, расход газов, топлива, масла, вибрация составных частей машин, ускорение маховика при разгоне двигателя и др.

Многие методы реализуются на основе преобразования механических величин в электрические с применением электронных диагностических приборов и установок.

Диагностирование по изменению давления в системах машин

Величина давления Р, нарастание давления dP/dt, перепад давления  в значительной степени определяют техническое состояние и показатели работы многих агрегатов и систем машин.

Физическая сущность основана на том, что в системах и полостях агрегатов машин устанавливаются определенные оптимальные величины Р, dP/dt, , характерные для соответствующих конструкций и марок машин.

В процессе эксплуатации машины ее техническое состояние изменяется в результате износа сопряженных деталей, нарушения регулировок, загрязнения фильтров, что приводит к изменению Р, dP/dt, .

Так, например, связь износа шейки и давления масла в смазочной системе ДВС определяется по давлению, которое в процессе эксплуатации изменяется от начального Р_н = 0,2…0,7 до предельного Р_пр = 0,1…0,15 МПа.

Таким образом, по давлению в масляной магистрали опредеяют общее техническое состояние масляного насоса, фильтров, подшипниковых узлов коленчатого вала двигателя.

Давление в цилиндре ДВС в конце такта сжатия характеризует герметичность надпоршневого пространства (техническое состояние поршневых компрессионных колец, плотность прилегания клапанов газораспределения).

В топливоподающей системе дизеля важнейшими показателями её работы являются давление начала впрыскивания топлива форсункой в цилиндр двигателя, давление, развиваемое плунжерной парой топливного насоса, время падения давления в полости штуцера высокого давления (над нагнетательным клапаном).

Показатели работы гидросистемы:

Давление срабатывания автоматов золотников, предохранительного клапана, производительность насоса, утечка в прецизионных парах и т.п.

Диагностирование по изменению температуры рабочего тела

Температура рабочего тела агрегатов машин является важным показателем технического состояния многих механизмов.

Так, например, по температурным параметрам определяется техническое состояние системы охлаждения:

Степень загрязненности радиатора, образование накипи в головке и блоке двигателя и т.д. Кроме того, необходимо контролировать и поддерживать в заданных пределах температуру системы охлаждения, системы смазки двигателя, масла гидросистемы.

Виброакустический метод диагностирования

Сущность виброакустического метода диагностирования заключается в том, что во время работы машины движение её деталей сопровождается соударением, в результате которого по механизмам распространяются упругие колебания.

Удары, вызванные резким изменением направления силового импульса деталей, движущихся с большой скоростью, рассматриваются как скоростные импульсные удары (перекладка поршня в зазоре и удар о стенку гильзы, удар клапана при посадке в гнездо, иглы форсунки и т.д.).

Математическая модель этого процесса может быть построена на основе выражения импульсов силы и приращения количества движения, вызванного соударением сопряженных деталей:

,

где V- скорость в конце удара;

V₀– скорость в начале удара;

m – масса ударяющейся детали;

k - коэффициент восстановления скорости;

R – ударный импульс.

При ударе .

Коэффициент k характеризует упругость соударяющихся деталей и экспериментально определяется путем измерения высоты падения h шарика на деталь и высоты отскока h, k определяет потерянную при ударе кинетическую энергию.

Импульсный удар вызывает в соударяемых деталях деформацию и упругие колебания с соответствующими амплитудами, фазами и частотами (рис. 2)

Энергия акустического сигнала возрастает с увеличением зазора между соударяемыми деталями. Поэтому амплитуда и фаза виброакустического сигнала могут достаточно точно характеризовать состояние кинематической пары.