ДиагнЦв
.pdf
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Снисаренко С.И. Горащенко В.С.
Новосибирск, 2007 г.
2
ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
АТавиационная техника.
ВТСвид технического состояния.
ДПдиагностический признак (параметр). ИПизмеряемый параметр.
КИ – комплектующее изделие. КПконтролепригодность.
НКнеразрушающий контроль. ПСпараметр состояния.
ПТСпроцесс изменения технического состояния. ПТЭпроцесс технической эксплуатации.
СКО - среднее квадратическое отклонение. ТДтехническое диагностирование.
ТО и Р- техническое обслуживание и ремонт.
ТОНАР - техническое обслуживание и ремонт по наработке. ТОСКН - техническое обслуживание и ремонт с контролем надёжности.
ТОСКП - техническое обслуживание и ремонт с контролем параметров.
ТС - техническое состояние. ТЭ - техническая эксплуатация.
ТЭО - техническая эксплуатация до отказа.
ТЭП – техническая эксплуатация до предотказного состояния. ТЭР – техническая эксплуатация до отработки ресурса.
ТЭС - техническая эксплуатация по состоянию УДПупреждающий допуск на контролируемый параметр. ЭДэксплуатационная диагностика.
ЭНэксплуатационная надёжность.
ЭТэксплуатационная технологичность.
ЭТДэксплуатационная техническая документация
3
1. ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ
1.1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СИСТЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ
Техническая диагностика занимается решением широкого круга задач, связанных с определением технического состояния авиационной техники.
На долю работ, связанных с проверкой работоспособности и поискам неисправностей (дефектов), приходится более половины трудоемкости ТОиР и около90% времени простоя ВС при устранении неисправностей.
Недостаточный |
уровень |
контролепригодности |
авиатехники(АТ), |
приводит |
к |
|
необходимости использования |
ручных |
средств |
технической |
диагностики |
||
интуитивных методов распознавания неисправностей(дефектов), которые не в состоянии |
||||||
обеспечить получение оперативной и достоверной диагностической информации. |
|
|
||||
Наиболее высокие требования к качеству диагностической информации предъявляются при |
||||||
переводе АТ на стратегии ТОиР по состоянию. |
|
|
|
|
||
Получение диагностической информации в процессе эксплуатации ВС осуществляется путем комплексного использования бортовых(встроенных) и наземных (внешних) средств контроля, которые образуют единую систему технической диагностики АТ (рис.1.1).
Характерной особенностью системы является комплексное использование диагностической информации, получаемой на всех этапах эксплуатации ВС (в полете, при ТОиР и т.д.), в масштабе ГА.
С целью повышения эффективности технической диагностики АТ в эксплуатационных и ремонтных предприятиях созданы и успешно функционируютспециализированные службы диагностики и неразрушающего контроля, которые занимаются решением широкого круга задач, связанных с проверкой работоспособности и поиском неисправностей(дефектов) АТ, внедрением в технологические процессы ТО и Р новых методов и средств ТД.
В задачи службы также входит сбор и обобщение информации о техническом состоянии и надежности АТ, разработка рекомендаций по корректировке режимов ТОиР ВС.
Важное место в службе технической диагностики и неразрушающего контроля отво подготовке инженерных кадров, способных решать задачи, связанные с созданием и применением эффективных систем ТД АТ.
4
Рис. 1.1. Структура системы технической диагностики авиационной техники
5
Техническая диагностика (ТД) Q наука, занимающейся исследованием технического состояния объектов авиационной техники, разработкой методов и средств ,ТДа также общих принципов построения и применения систем ТД.
Термины и определения основных понятий ТД(технической диагностики), а также порядок и нормативы, принятые при разработке и применении систем , ТДизложены в соответствующих стандартах.
Техническое состояние АТ (ТС АТ) Q совокупность подверженных изменению в процессе эксплуатации свойств объекта(ВС, комплектующих изделий АТ и т.п.), характеризуемая признаками (диагностическими параметрами), установленными эксплуатационной технической документацией (ЭТД).
В качестве диагностических параметров используют:
G качественные (дымление, тряска, подтекание жидкостей и .) т.д характеристики свойств объектов;
Iи (или) количественные (размеры, вес, температура, давление и т.д.) характеристики свойств объектов.
Наряду с понятием технического состояния в эксплуатационной документации довольно часто используют понятие «вид технического состояния».
Под видом технического состоянияпонимают совокупностьтехнического состояния, удовлетворяющая (или не удовлетворяющая) требованиям исправности, работоспособности и правильности функционирования объекта.
Объект ТД может иметь шесть видов технического состояния:
1.исправное;
2.неисправное;
3.работоспособное;
4.неработоспособное;
5.правильного функционирования;
6.неправильного функционирования.
Для определения вида технического состояния необходимо знать:
Gфактическое техническое состояние объекта, определяемое путем ТД;
Gтребования (условия), определяющие вид технического состояния объекта;
Gрезультаты сопоставления технического состояния с требованиями(условиями), определяющими вид технического состояния объекта.
Задачу определения вида технического состояния, как правило, решают с использованием специализированных систем контроля, однако в некоторых случаях она может быть решена и системой ТД.
Например: для определения правильности функционирования обратного клапана достаточно проверить его способность пропускать жидкость только в одном направлении (задача ТД).
Под "техническим диагностированием (ТД)" понимают процесс определения технического состояния объекта с заданной точностью(надёжностью, достоверностью
или глубиной поиска дефекта).
6
Результат ТД Q "технический диагноз", это заключение о техническом состоянии (виде технического состояния) объекта с указанием (при необходимости) места, вида и причины возникновения неисправности (дефекта).
Диагностирование АТ обычно проводят с использованием тех или иныхсредств ТД и в соответствии с алгоритмом ТД.
Средства ТД – это разнообразные контрольно-измерительные приборы, генераторы тестовых воздействий, устройства для накопления и обработки диагностической информации.
Алгоритм ТД - совокупность предписаний о составе и очередности проведения элементарных проверок, а также правил расшифровки результатов проверок.
Каждая элементарная проверка определяется:
ðсоставом рабочих и (или) тестовых воздействий, подаваемых на объект с целью технической диагностики;
ðсоставом диагностических признаков (параметров), образующих ответ (реакцию) объекта на подаваемые воздействия.
Результаты проверок представляют:
1)в количественной форме – в виде текущих значений диагностических признаков;
2)в качественной форме – в виде ответов "да – нет", "больше – меньше», «годен – негоден» и т.д.
Качество алгоритма технической диагностики во многом определяет её эффективность.
Эффективность |
технической |
диагностики характеризуют |
числом |
проверок, |
временем, трудоемкостью или стоимостью |
работ, необходимых для определения технического |
|||
состояния объекта. |
|
|
|
|
В силу этого при их разработке АТ обычно решают задачу минимизации затрат, связанных с проведением технической диагностики, что требует применения формальных методов оптимизации процессов и составления математических моделей объектов.
Контрольные вопросы по разделу 1.0
1.Чем занимается эксплуатационная диагностика?
2.Какими путями производится получение диагностической информации?
3.Кто занимается вопросами технической диагностики в эксплуатационных предприятиях?
4.Что входит в задачу служб, занимающихся технической диагностикой АТ?
5.Какова структура систем технической диагностики АТ?
6.Что такое техническое состояние АТ?
7.Что понимается под видом технического состояния АТ?
8.Сколько видов технического состояния может иметь объект ТД?
9.Что необходимо знать для определения вида технического состояния объекта?
10.Что называется техническим диагнозом?
11.В какой форме представляют результаты проверок при ТД?
7
2.0. КОНТРОЛЕПРИГОДНОСТЬ АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ
Эффективность ТД во многом зависит от уровня контролепригодности объекта.
Контролепригодность АТQ совокупность свойств АТ, определяющих
приспособленность к технической диагностике заданными методами и средствами и, прежде всего, средствами бортового контроля.
С целью обеспечения необходимой контролепригодности конструирование и изготовление АТ ведут с учетом стандартных требований, реализация которых обычно связывается с дополнительными материальными затратами.
В процессе эксплуатации ВС затраты на обеспечение контролепригодности быстр окупаются за счет повышения надежности АТ и снижения трудоёмкости ТОиР.
Различают бортовой и наземный уровни контролепригодности объекта.
Бортовой уровень контролепригодности характеризует соответствие свойств ВС требованиям эффективного ТД в полёте.
Наземный уровень контролепригодности – характеризует соответствие свойств ВС требованиям эффективного ТО и Р.
В условиях эксплуатации, как правило, проводят комплексные оценки контролепригодности объектов, которые базируются на результатах анализа свойств конструкции объекта, а также систем его бортового и наземного контроля (рис. 2.1).
Рис. 2.1. Структура работ по оценке контролепригодности АТ
8
При анализе свойств конструкции определяют:
Fсостав и размещение измерительных преобразователей(датчиков), устройств сопряжения (разъемов) для подключения внешних средств контроля;
Fдоступность мест ручного контроля и удобство его проведения.
При этом учитывают требования, предъявляемые к контролепригодности
конструкции комплектующих изделий (ГТД, планера, приборного, радиоэлектронного и электрооборудования, т.д.).
При анализе свойств системы бортового контроля определяют:
состав контролируемых и регистрируемых в полете параметров, точность их измерения, а также эргономические характеристики индикаторов
(указателей).
При этом учитывают требования, предъявляемые к бортовым системам
контроля ВС.
При анализе свойств системы наземного контроля определяют:
состав контролируемых параметров, технические характеристики используемых средства измерения, а также затраты труда, времени и средств
на проведение ТД.
При этом учитывают требования, предъявляемые к средствам наземного контроля ВС.
С целью управления свойствами АТпроводят качественную и количественную оценки контролепригодности.
Качественную оценку проводят путем сопоставления свойств объекта с требованиями к контролепригодности АТ.
Уровень контролепригодности объекта при этом характеризуют категорией (группой) конструктивного исполнения и процентом соответствия стандартным требованиям контролепригодности.
Стандартом установлено 6 категорий (групп) конструктивного исполнения изделий по контролепригодности, которые различаются по следующим признакам:
1)используемым средствам контроля (встроенные, внешние);
2)характеру работ по подготовке объекта к контролю(без или с проведением дополнительных работ);
3) способу сопряжения объекта со средствами контроля(наличие или отсутствие бортовых разъёмов);
4)степени унификации контролируемых параметров(с введением или без введения дополнительных преобразователей).
Изделия АТ, как правило, соответствуют четвертой группе(категории)
конструктивного исполнения по контролепригодности, так как при их технической диагностике используют как встроенные, так и внешние средства контроля, вскрывают панели
9
и лючки для подхода к точкам контроля, используют специальные датчики – преобразователи для получения диагностической информации.
Положительную оценку контролепригодности объекта дают при условии подтверждения заданной группы конструктивного исполнения и полного соответствия стандарт требованиям контролепригодности.
Количественную оценку контролепригодности объекта проводят с использованием обобщенных и единичных показателей.
2.1.Показатели контролепригодности авиационной техники
2.1.1.Обобщенные показатели Q показатель полноты бортового контроля Кп
Q показатель трудоемкости наземного контроля Кт,
которые вычисляют по формулам:
Пвн
Кп = 1 - ¾¾¾¾¾ ,
Пвн + Пвс
где Пвн и Пвс - число параметров объекта, контролируемых средствами наземного (внешнего) и бортового (встроенного) контроля;
Твсп
Кт = 1 - ¾¾¾¾¾ ,
Твсп + Тосн
где Твсп и Тосн - трудоемкости вспомогательных (подготовительных) и основных (диагностических) операций, чел.-ч.
2.2.2. Единичные показатели Q показатели унификации устройств сопряжения Кус, Qпоказатели унификации контролируемых параметров Куп
Выбор номенклатуры показателей определяется задачами анализа контролепригодности. Оценку контролепригодности проводят по дифференцированному и интегральному методам.
Дифференцированная оценка контролепригодности базируется на использовании
_
относительного показателя K i:
|
|
|
Ki |
, |
|
Ki = |
|||||
Kiбаз |
|||||
|
|
|
|
||
где Кi и Кiбаз - расчетное и базовое (нормативное) значения i-го показателя.
10
_
При K i ³ 1 для всех показателей дают положительную оценку контролепригодности
_
При K i < 1 (хотя бы для одного показателя) дают отрицательную оценку контролепригодности.
Интегральная оценка контролепригодности базируется на использовании
_
относительного показателя K S:
|
|
KS |
, |
|
K S = |
||||
KSбаз |
||||
где КS и KSбаз - расчетное и базовое (нормативное) значения интегрального показателя КП.
Расчет показателя КS проводят по формуле:
n ai
КS = П Ki ,
i=1
где Кi - значение i-го показателя КП;
ai - коэффициент значимости i-го показателя; n - число анализируемых показателей.
В качестве базовых (нормативных) |
значений показателей Кiбаз и КSбаз |
обычно |
|
используют |
соответствующие показатели |
контролепригодности лучших |
образцов |
отечественной и зарубежной АТ.
При расчете показателей контролепригодности используют данные, полученные путем анализа методик технической диагностики и хронометража работ, связанных с проведением проверок объекта.
По результатам оценок разрабатывают мероприятия, направленные на повышение контролепригодности объекта, которые делятся на конструктивные и технологические.
Кконструктивным мероприятиям по повышению контролепригодности относят:
ñдоработки конструкции, направленные на снижение трудоемкости основных и вспомогательных операций контроля(применение унифицированных датчиков,
обеспечение |
подходов |
к |
точкам контроля, легкосъёмности |
контролируемых |
элементов и т.д.); |
|
|
|
|
¿оснащение объекта средствами сбора и обработки диагностической информации и т.д.