ОСНОВЫ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ

15. Основные положения

Задачи диагностики являются логическим продолжением задач технического контроля. Цель, как контроля, так и диагностики практически одинакова – определение состояния объекта проверки. Основное отличие заключается в том, что при контроле обычно ограничиваются рассмотрением объекта проверки (дизеля) как единого целого, а при диагностике рассматриваются как весь объект (дизель) в целом, так и его элементы. При диагностике техническое состояние объекта проверки (дизеля) определяется как функция состояния его элементов (деталей ЦПГ, топливной аппаратуры, систем ).

Технический контроль и диагностика составляют основу поддержания дизеля в исправном состоянии в процессе эксплуатации, позволяют решать задачи прогнозирования остаточного ресурса и изучать прошлые технические состояния (в случае необходимости).

Возможности оценки технического состояния дизеля путем непосредственного измерения параметров технического состояния весьма ограничены без полной или частичной разборки дизеля. Разборки же связаны с выводом дизеля из эксплуатации, что не всегда желательно и возможно.

1.1. Основные понятия и определения

Техническая диагностика — область знаний, охватывающая тео­рию, методы и средства определения состояния технического объекта. Техническое состояние — состояние, которое характеризуется в опре­деленный момент времени при определенных условиях внешней среды значениями параметров, установленных технической документацией на объект.

Процесс определения состояния технического объекта называется диагностированием. Различают рабочее диагностирование, при котором на объект подаются рабочие воздействия и тестовое, при котором на объект подаются тестовые воздействия, вызывающие его реакцию. Результат диагностирования, т. е. заключение о техническом состоянии объекта, называют диагнозом.

Диагностирование может осуществляться различными методами. Метод диагностирования — совокупность операций, действий, позво­ляющих дать объективное заключение о состоянии объекта. Определе­ние состояния объекта предусматривает наличие обоснованных ал­горитмов диагностирования.

Алгоритм диагностирования — сово­купность предписаний, определяющих упорядоченную последова­тельность действий при проведении диагностирования. Алгоритм диаг­ностирования реализуется с помощью средств технического диагно­стирования под которыми понимается аппаратура, программы и ремонтно-эксплуатационная документация, позволяющие определять состояние технического объекта.

Узел, механизм, машина, оборудование, система, подлежащие (подвергаемые) диагностированию, называются объектами диагно­стирования (ОД). Часть ОД, которую при диагностировании нельзя разделить на более мелкие, называют элементом (структурной едини­цей - СЕ). Любой объект диагностирования состоит из элементов (в пределе из одного элемента). Например, поршень, ротор, генератор электростанции могут рассматриваться как ОД из одной СЕ. Из многих СЕ состоят СЭУ, СТС и т.д.

Состояние ОД оценивается по диагностическим признакам. Диаг­ностическим признаком (ДП) называют параметр или характеристи­ку, используемые при диагностировании.

Параметры - физические величины: давление, температура, диаметр, зазор, сила тока, напряжение, мощ­ность и др. Характеристики -зависимость одной физической вели­чины от другой, а именно:

- статическая характеристика, если величина не зависит от времени, частоты;

- динамическая характеристика, если такая зависимость есть. Каждому со­стоянию соответствует определенное значение диагностического признака.

Диагностические параметры выбираются в результате анализа диагностической модели, под которой понимается формальное описание ОД (в аналитической, табличной, графической и других формах), учи­тывающее изменение его состояния.

Общим понятием теории надежности и технической диагностики является работоспособность. Это понятие используется для обозначе­ния класса состояний ОД, находясь в котором он выполняет свойствен­ную ему работу. Состояние, при котором значения всех диагностиче­ских признаков соответствуют установленным требованиям, называется работоспособным.

Неработоспособное состояние — состояние, при котором значе­ние хотя бы одного диагностического признака, характеризующего вы­полнение заданных функций, не соответствует установленным требо­ваниям.

Переход из класса работоспособных состояний в класс неработос­пособных называется отказом. При этом возможен полный отказ, приводящий к потере работоспособности (например, останов­ка главного двигателя судна), и частичный отказ, приводящий к потере работоспособности и нештатному функционированию (например, ДВС работает на трех из четырех цилиндрах), т. е. объект продолжает фун­кционировать с ухудшенными показателями.

Существует третий тип отказа элемента — перемежающийся, означающий, что он попеременно исчезает, а затем снова появляется. Это затрудняет определение местоположения отказавшего элемента, так как при проверке объекта он может оказаться работоспо­собным, а через некоторое время неработоспособным.

Причиной потери работоспособности или резкого снижения запаса работоспособности является дефект. В ОД, состоящем из нескольких элементов, дефектом является отказ элемента, нарушение связи или появление связи между элементами.

Наиболее распространенными сочетаниями задач, решаемых в процессе диагностирования являются:

- контроль работоспособности и поиск дефекта;

- контроль работоспособности и про­гнозирование состояния;

- контроль работоспособности (запаса работоспособности), поиск де­фекта и прогнозирование состояния.

Первый случай имеет место тог­да, когда диагностируется восстанав­ливаемый ОД.

В этом случае на осно­ве полученного диагноза обслуживающий персонал проводит работы по восстановлению его работоспособности.

Второй случай характерен для ОД, когда обслуживающий персонал, учитывая диагноз, принима­ет решение об использовании или режиме его использования.

Третий случай возникает при наличии у восстанавливаемого ОД необходи­мости установления срока его безотказного функционирования.

Рис.1. Схема формирования диагноза

При решении основных задач диагностирования возможны раз­личные действия по формированию диагноза (рис.1):

а) при положительном результате контроля работоспособности

- выдача заключения о работоспособном состоянии ОД;

- контроль запаса работоспособности (КЗР) ОД и выдача заключения об его состоянии;

- прогнозирование технического состояния (ПТС) ОД и выдача заключения об его состоянии;

б) при отрицательном результате КР:

- выдача заключения о неработоспособном состоянии ОД;

- поиск возникшего дефекта (ПД) и выдача заключения о состоянии ОД.

Возможны следующие виды диагноза (рис. 1):

1) "Работоспособен", "Годен", "Да";

2) степень работоспособности 10, ..., 50, ..., 100%. или "отлично" "хорошо", "удовлетворительно";

3) оборудование проработает 700 ч;

4) "Неработоспособен", "Негоден", "Нет";

5) Установление конкретной неисправности ОД .