Меню раздела

Техническая диагностика и управление качеством двигателей


Техническая диагностика-это отрасль знаний, исследующая технические состояния объектов диагностирования и проявления технических состояний, разрабатывающая методы их определения, а также принципы построения и организацию использования систем диагностирования (ГОСТ 20911-75).
Информация о текущем техническом состоянии двигателя, анализ изменений технических состояний позволяют производить качественную оценку эксплуатации двигателей и отдельных его элементов, выявить эффективность эксплуатации двигателей. С момента начала эксплуатации двигателя его техническое состояние непрерывно изменяется (в результате изнашивания деталей, потери прочности, нарушения регулировок и т.п.). Это постепенное изменение технического состояния приводит к неисправности, под которой понимают состояние двигателя, когда он не отвечает хотя бы одному из требований, установленных нормативно-технической документацией (ненормальное изменение параметров, ухудшение условий эксплуатации, внешнего вида и другие отступления от требований технической документации, допускающей дальнейшую эксплуатацию двигателя). При дальнейшей эксплуатации неисправного двигателя наступает отказ-событие, заключающееся в нарушении работоспособности двигателя.
Различают постепенные отказы, характеризующиеся постепенным изменением одного или нескольких заданных параметров двигателя, и внезапные отказы, характеризующиеся скачкообразным изменением одного или нескольких заданных параметров двигателя. К внезапным отказам относят различные поломки, внезапные разрушения, трещины, заклинивания, зависания движущихся деталей и т.д. В действительности, если исключить все дефекты, заложенные в двигатель и его детали при его производстве, в процессе эксплуатации могут быть только постепенные отказы, так как между состоянием работоспособности и состоянием полного отказа происходит бесконечное число промежуточных состояний, при которых двигатель способен выполнять заданную работу с пониженными эксплуатационными показателями. Эти промежуточные состояния двигателя в каждый момент времени 1п могут быть охарактеризованы совокупностью определенных параметров Яп. Момент времени г, в который произойдет отказ двигателя, определяется тремя группами факторов: начальным значением параметров Я0; закономерностью их изменения в процессе эксплуатации и переменным внешним воздействием на параметры Я. Внезапный отказ является следствием отсутствия достаточной информации о промежуточном пред-отказном техническом состоянии, вызванном реализацией резерва по параметру Я до уровня, граничного с отказом за время Аг. Наличие этого времени делает возможным предвидение отказа по контролируемому параметру Я и его предотвращение.
Следовательно, исследование технических состояний и их проявлений, которым занимается техническая диагностика, давая информацию о пред-отказном состоянии двигателя, позволяет повысить безотказность двигателя.
Кроме того, при наличии данных о фактическом техническом состоянии создается возможность для своевременного технического обслуживания и ремонта двигателя. А это является более целесообразным, так как ремонтировать и обслуживать будут именно механизм и детали, которые в этом действительно нуждаются. В результате полнее используются ресурсы каждого механизма и двигателя в целом, уменьшается стоимость и сокращаются сроки проведения технического обслуживания и ремонта. Таким образом, техническое диагностирование, создавая предпосылки для увеличения срока службы двигателя, повышает его долговечность и, уменьшая среднее время восстановления двигателя при ремонте (время, затрачиваемое на обнаружение, поиск причины отказа и устранение последствий отказа), повышает ремонтопригодность двигателя.
Безотказность работы, долговечность и ремонтопригодность-это показатели, характеризующие надежность двигателей. Поэтому техническое диагностирование двигателей является одним из средств повышения надежности проектируемых двигателей.
Для проведения диагностирования двигателя создается система диагностирования, которая представляет собой совокупность средств и объекта диагностирования и при необходимости исполнителей, подготовлена к диагностированию и осуществляет его по правилам, установленным соответствующей документацией. По характеру система диагностирования является разомкнутой. Структурно ее можно рассматривать состоящей из четырех составных частей: двигателя (объекта), комплекта информационных устройств (первичных преобразователей), блока переработки первичной информации в выходную диагностическую и прогностическую и блока информации для представления на выходе системы диагноза или прогноза.
Система диагностирования в этом виде наиболее широко применяется при проведении стендового диагностирования, используемого для двигателей установок наземного транспорта (автотракторных, строительно-дорожных, некоторых тепловозных и т.п.), и является составной частью системы управления качеством двигателей. Создание новых или модернизация существующих двигателей на всех стадиях разработки должны обеспечиваться внедрением технического диагностирования. На стадии изготовления техническое диагностирование помогает решать вопросы повышения качества при сдаче двигателя (проверка соответствия показателей работы паспортным) и при его наладке (поиск неисправностей). В период эксплуатации диагностирование позволяет осуществлять проверку правильности функционирования и поиск неисправностей, при проведении технического обслуживания – проверку работоспособности и поиск неисправностей, при ремонте - поиск всех неисправностей и заключительную проверку неисправности и, наконец, при хранении или после транспортирования двигателя-проверку работоспособности или исправности.
В то же время наличие значительной информации о техническом состоянии двигателя позволяет возложить на систему диагностирования задачу управляющего воздействия на двигатель по определенным алгоритмам. Подобная система диагностирования по характеру является частично замкнутой. К ее элементному составу добавляется группа исполнительных механизмов, через которые осуществляется обратная связь от блока первичной переработки информации к двигателю и его системам.