Свойства диагностических параметров

Работоспособность и диагностика технической системы

Основные определения.

В процессе эксплуатации технической системы возникают задачи по оценке ее состояния, которое может характеризоваться следующими понятиями:

Исправность – состояние объекта, при котором он соответствует всем требованиям, установленным нормативно-технической документацией (НТД).

Работоспособность – состояние объекта, при котором он способен выполнять заданные функции, сохраняя значения основных параметров, установленных НТД. Основные параметры характеризуют функционирование объекта при выполнении поставленных задач. Понятие исправности “жестче”, чем понятие работоспособности. Работоспособный объект обязан удовлетворять лишь тем требованиям НТД, выполнение которых обеспечивает нормальное применение объекта по назначению. Таким образом, если объект неработоспособен, то это свидетельствует о его неисправности. С другой стороны, если объект неисправен, то это не означает, что он неработоспособен.

Правильность функционирования – это такое состояние технической системы, при котором она и ее составные части выполняют в текущий момент времени предписанные им алгоритмы функционирования со значениями параметров соответствующих установленным требованиям.

Предельное состояние – это такое состояние параметров системы, при котором ее дальнейшая эксплуатация должна быть прекращена из-за нарушения требования безопасности или снижения эффективности функционирования подсистем или агрегатов.

Предельно-допустимое состояние – это такое состояние, при котором следует рассмотреть вопрос о дальнейшей эксплуатации технической системы в силу того, что ряд параметров близок к их предельному состоянию.

Наработка технической системы до предельного состояния называется ресурсом изделия. Наработка до отказа часто называется “наработкой на отказ”. Решение задач по определению технического состояния автомобиля возможно в том случае, когда имеются эффективные средства оценки фактического состояния и определенные качества функционирования системы. Для оценки состояния автомобиля необходимо в ряде случаев воспроизводить его рабочие функции или фиксировать определенные реакции на специальные контрольные воздействия.

Для обеспечения работоспособности автомобиля применяют три способа:

1. Поддержание заданного уровня работоспособности изделия. Инструментом метода является техническое обслуживание и мелкий ремонт.

2. Восстановление утраченной работоспособности. Инструментом метода являются средний и капитальный ремонт;

3. Комбинации методов 1 и 2.

Первой метод характерен для новых изделий и изделий с незначительным сроком эксплуатации. Второй метод наиболее приемлем для изделий с достаточно долгой эксплуатацией, то есть для автомобилей, которые содержат состарившиеся элементы и узлы. Например, в результате длительной эксплуатации резинотехнические изделия в силу старения теряют свою работоспособность. Поэтому требуется восстановление утраченной работоспособности, которая осуществляется ремонтом или заменой.

Оценка работоспособности технической системы.

При оценке работы технической системы используют как структурные, так и диагностические параметры. Так же учитывают скоростные и динамические характеристики как системы в целом, так и ее подсистем. Определяя значения параметров и характеристик, оценивают состояние системы и определяют возможность ее дальнейшей эксплуатации, при этом, из всей совокупности параметров выделяют следующие:

Y_iн, S_iн (i = 1,…, n) - номинальные значения рабочих (структурных) и диагностических параметров, которые определяются конструкторской документацией и качеством изготовления изделия

Y_in, S_in (i = 1,…, n) - предельные значения рабочих (структурных) и диагностических параметров, превышения которых приводит к отказу системы или определяет порог использования системы.

Y_inд, S_inд (i = 1,…, n) - предельно-допустимые значения рабочих (структурных) и диагностических параметров, которые являются близкими к предельным и фиксируются заранее. Например, если глубина протектора шин легкового автомобиля менее 1,5 мм, то их дальнейшая эксплуатация должна быть прекращена.

Y_i, S_i (i = 1,…, n) - текущие значения рабочих и структурных параметров, определяемых в период эксплуатации, по которым производится оценка состояния системы, прогнозируется остаточный ресурс.

Перечень неисправностей и условий, при которых запрещена эксплуатация транспортных средств, устанавливается на федеральном уровне нормативными актами.

Техническое состояние автомобиля определяется текущим значением рабочих параметров Y_i, которые определяются прямым или косвенным методом (Рис 1.4)

		Методы О.Т.С.
Прямой – непосредственное изменение конструктивных параметров		Косвенный (диагностический) – по измерениям диагностических параметров

износ тормозных накладок, Yi	←	Si -длина тормозного пути
дисков, барабанов Yinд	←	Sinд -ход педали тормоза
износ поршневой группы Yin	←	Sin –компрессия, расход масла

Рис 1.4 Прямые и косвенные методы определения рабочих параметров

При определении технического состояния автомобиля, как мы отмечали выше, оценку работоспособности его можно производить непосредственно по значениям рабочих параметров, а так же по значениям диагностических параметров. Для определения значений рабочих параметров часто приходится производить разборку того или иного агрегата, что связано с высокой трудоемкостью данных работ. Желательно, чтобы диагностические параметры имели следующие свойства:

- однозначность определяется тем, что при изменении параметра Y_i в пределах Y_iн … Y_in имеется соответствие Y_i ↔ S_i т.е. одному значению Y_i соответствует только одно значение S_i,где S_i –диагностический параметр;

- чувствительность характеризуется тем, что приращение ∆S_i по отношению к изменению конструктивного параметра является постоянным, т.е. ∆Y_i/∆S_i =cоnst либо изменяется очень незначительно;

- стабильность устанавливает возможную величину отклонения диагностического параметра от своего расчетного;

- доступность и удобство измерения предусматривает измерение параметров без разборки подсистем узлов агрегата, либо незначительную разборку узла;

- информативность позволяет обеспечить через измерение диагностических параметров S_i достаточно полную информацию о параметрах системы Y_i.

Заметим, что чем больше число измеряемых диагностических параметров, тем более полной является информация о состоянии технической системы, но при этом повышается трудоемкость и стоимость диагностирования. При выборе диагностических параметров необходимо предусмотреть, чтобы они были независимы. Как правило, выбор этих параметров осуществляется на основе накопленного опыта с использованием рекомендации, содержащихся в нормативно-технической документации. Многочисленные диагностические параметры условно можно разделить на 2 класса:

1. Диагностические параметры выходных характеристик рабочих процессов, которые характеризуют основные функциональные свойства автомобиля и его систем. К ним можно отнести мощность двигателя, максимально допустимую скорость, расход топлива, рабочую температуру двигателя, тормозной путь.

2. Диагностические параметры сопутствующих процессов, которые сопровождают работу автомобиля в целом и его подсистем к ним можно отнести: уровень шума и вибрации, содержание продуктов износа деталей в масле и т.д.

Средства диагностирования обычно разделяют на внешние и встроенные (Таблица 1.4).

Таблица 1.4 Классификация средств диагностирования

Средства диагностирования
Внешние	Встроенные
стационарные	информационные
передвижные	стационарные
переносные	программируемые

К внешним следует отнести различные стенды, такие как: стенд проверки установки углов схождения и развала, тормозной стенд, диагностический стенд. Примером переносного средства диагностирования является прибор для определения уровня загрязнения в отработанных газах.

Встроенные средства диагностирования являются конструкционными элементами автомобиля. Они позволяют контролировать некоторые рабочие параметры автомобиля, сигнализируют о возможности наступления отказа, либо непосредственно о самом отказе.

Следует заметить, что прямой и косвенный методы диагностирования автомобиля в большинстве случаев используются совместно с целью получения минимальных затрат на определение технического состояния автомобиля. Например, процесс диагностирования двигателя начинают с использования косвенного метода по значению параметра типа S_i, и, если результат выполненного диагностирования является неудовлетворительным, то используют прямой метод с частичной разборкой двигателя.

Контрольные вопросы.

1. Приведите примеры технических систем находящихся на кухне вашей квартиры?

2. Какие этапы жизненного цикла автомобиля имеют отношение к вашей специальности (специальность 190603)?

3. Что такое база знаний? Что она включает?

4. Что такое целеполагание (как этап жизненного цикла)?

5. Какие факторы влияют на эксплуатацию автомобиля?

6. Почему (в отличие от плановой) в условиях рыночной экономики улучшились качество и быстрота сервиса?

7. Какие виды работ включает техническое обслуживание и сервис?

8. Какая разница между сервисом и техническим обслуживанием?

9. Назовите основные показатели качества?

10. Что такое наработка двигателя?

11. Какая разница между предельным состоянием и предельно допустимым состоянием?

12. Какая разница между усталостным изнашиванием и усталостным разрушением?

13. Перечислите виды изнашивания?

14. В чем общность и отличие понятий «исправность» и «работоспособность» объекта?

15. Что такое диагностические параметры? Приведите примеры этих параметров.

16. Перечислите требования к диагностическим параметрам?

17. Что такое однозначность диагностических параметров?

18. Что такое чувствительность диагностических параметров?

Дата добавления: 2015-04-30