Методы и средства диагностирования

Состояние ПТМ как объекта диагностирования оценивается по результату выполнения возложенных на него функций (функциональное диагностирование) или по реакции на создаваемое внешнее воздействие на объект диагностирования (тестовое диагностирование).

Функциональное диагностирование состоит в том, что для его реализации не нужны специальные генераторы стимулирующих воздействий. Диагностирование заключается в обработке информации, характеризующей качество объекта диагностирования.

Техническое состояние объекта диагностирования оценивается по различным внешним признакам: нагрев отдельных деталей, характеризует возникновение в них дефекта.

Тестовое диагностирование требует специальных генераторов, которые вырабатывают тестовые воздействия, подаваемые в объект диагностирования и стимулирующие его реакцию. По степени отклонения реакции объекта диагностирования от номинальной, судят о его техническом состоянии.

Тестовое воздействие осуществляется одиночным или многократным воздействием. Одиночное воздействие – одиночный импульс – одна элементарная проверка. Многократная воздействие характерно для тестового диагностирования дискретных объектов, когда на вход подается серия импульсов.

Субъективные методы отключаются наибольшей простотой и наименьшей точностью, включает внешний осмотр, отстукивание наружных деталей, определение температуры структурных единиц и прослушивание их работы. Эти методы применяют с простейшими средствами измерений - щупы, указатели уровня и другие простейшие средства. Измеряют зазоры в тормозных установках, проверяют уровень масла в корпусе редуктора.

Для герметичных систем используют манометры, вакуумметры, пьезометры (дифференциальные манометры), расходомеры и пневмоцилиндры.

Диагностирование с применением приборов основано на получении информации в виде электрических, звуковых и других сигналов при взаимодействии объекта диагностирования с физическими полями (электрическими, магнитными, акустическими и др.)

Механический метод основан на измерении геометрических размеров деталей, зазоров в сопряжениях, усилий, давлений и скоростей элементов ПТМ. Этот метод прост, нагляден, получил широкое распространение при количественной оценке износа деталей, установлении зазоров и люфтов в сопряжениях, давлений в гидро- и пневмосистемах, усилия, затяжки, номинальных скоростей приводов и пр. В качестве средств, применяемых в этом методе используются: линейки, штангенциркули, нутромеры, индикаторы, шаблоны, щупы, ключи, манометры, компрессоры и т.д.

Большинство деталей механизмов ПТМ (корпусные детали, валы, червяки, шестерни, подшипники) теряют свою работоспособность в процессе эксплуатации ПТМ в результате изнашивания. Износ зубьев шестерен можно измерить с помощью эвольвентомеров. Для измерения люфтов – люфтометр. Для проверки герметичности используют приспособлениеПССК-1, а так же расходомеры – «Сатурн», «Шторм» и другие датчики для измерения линейных и угловых перемещений.

Электрический метод – замеры силы тока напряжений, мощности, сопротивлений и др. электрических параметров. Метод позволяет по косвенным параметрам установить техническое состояние ряда элементов ПТМ.

Приборы: стрелочные ампервольтметры, измерительные мосты, датчики перемещений, усилий, крутящих моментов и давлений, тахогенераторы, термопары и т.д. Процесс определения неисправностей в электро- и гидросистемах довольно трудоемок. На обнаружение неисправностей в электро- и гидросистемах затрачивается больше времени, чем на их устранение.

Неисправности в схемах управления ПТМ можно находить двумя способами: с помощью специальных сигнализирующих устройств и приборов, обеспечивающих автоматический поиск места повреждения или путем последовательных проверок, осмотров и анализов схемы и ее отдельных аппаратов.

Магнитные методы технического диагностирования основаны на регистрации магнитных полей рассеивания, возникающих над дефектами, или на определении магнитных свойств контролируемых объектов.

Области применения: дефектоскопия, измерение толщины, контроль структуры и механических свойств. Дефектоскопия включает в себя определение поверхностных дефектов типа нарушений сплошности. Феррозондовый, эффект Холла – эти методы применяют для определения толщины немагнитных и слабомагнитных покрытий на ферромагнитных изделиях, азотированного и цементированного слоев, слоя поверхностной закалки.

Вихретоковый метод основан на измерении магнитных сопротивлений, изменений магнитного потока и магнитной проницаемости. Применяют его для определения технического состояния металлоконструкций, канатов ПТМ и др. Для этого используют накладные или проходные датчики и датчики магнитной анизотропии. Преимущества метода:

ü возможность проверки большого числа параметров объектов диагностирования;

ü Не требуется электрического или механического контакта датчика с ОД;

ü Быстрота проведения измерений и малая доля затрат (трудоемкость);

ü Простота реализации дистанционного диагностирования деталей, установленных в малодоступных местах машин;

ü Возможность измерения толщины листа, стенки труб и других деталей при одностороннем доступе;

ü Возможность автоматизации контроля и проведения контроля быстродвижущихся объектов диагностирования.

Акустические методы основаны на измерениях упругих колебаний, распространяющихся по СЕ в результате соударения движущихся деталей при работе механизмов объектов диагностирования и называемых структурным шумом, характер которого изменяется по мере изнашивания СЕ, т.е. определяют уровень шума или частотный спектр шума. Средствами измерения служат шумомеры, вибраторы, стетоскопы, спектрометры звуковых частот.

Определяют: износ, изменение зазоров, наличие неисправностей, определение изношенного и неисправного узла в закрытых зубчатых передачах и подшипниках.

Ультразвуковой метод используют для контроля состояния ответственных деталей из поковок, штамповок, проката, термообогащенных отливок, пластмассы, сварных соединений, а так же для измерения толщины деталей. Сущность метода состоит в том, что направленные ультразвуковые колебания вводятся в элемент диагностирования от специального пьезометрического датчика, перемещаемого по торцу, например вала. На границе двух сред ультразвуковой луч отражается и фиксируется на экране электронно-лучевой трубки. При наличии, например. Трещины, на экране прибора возникает дополнительный импульс. Пользуясь градуировкой, можно определить не только наличие дефекта, но и координаты его расстояния.

Приборами служат ультразвуковые дефектоскопы. Определяют трещины и внутренние дефекты в сварных соединениях, узлах металлоконструкций и механизмов.

Методы НК проникающими веществами (капиллярные и) по характеру взаимодействия веществ с объектами диагностирования являются молекулярными, по первичному информационному признаку могут быть жидкостными или газовыми, по способу получения первичной информации яркостными, цветными, люминесцентными, химическими, акустическими, галогенными, пузырьковыми и т.д.

Капиллярные методы предназначены для обнаружения поверхностных дефектов изделий малых размеров (трещин, раковин, пор), обладающих свойствами капиллярных трубок. Капиллярные методы делятся на люминесцентный и цветной (хроматический). Люминесцентный – под действием внешнего облучения молекулы индикаторного вещества, которым пропитывается поверхность объекта диагностирования, получают избыточную энергию и переходят в возбужденное состояние, что сопровождается излучением, которое называют люминесценцией.

Для возбуждения люминесценции использует ультрафиолетовые лучи ртутно-кварцевых ламп ПРК-2 и др. высокого давления и ламп СВД-120 и др. сверхвысокого давления.

Второй вид капиллярного метода основан на выявлении дефектов с помощью ярко окрашенных проникающих жидкостей. Цветной метод диагностирования прост по сравнению с люминесцентным методом, не требует ультрафиолетового источника света, а контроль производят визуально при дневном свете. Существует еще целый ряд цветных методов.

Радиационные методы технического диагностирования машин основаны на законе ослабления интенсивности излучения, проходящего через объект диагностирования. Для этого применяют гамма- и рентгеновские дефектоскопы и радиометры. Определяют внутренние дефекты и интенсивнос ть изнашивания ответственных узлов, деталей ПТМ, металлоконструкций, зубчатые передачи, шарниры, узлы ходового оборудования.

Оптический метод технического диагностирования в качестве основного контрольного прибора глаз человека. Для расширения пределов контроля используют оптические приборы. Их используют на различных стадиях изготовления деталей, в процессе регламентных работ и осмотров, проводимых при ремонте и эксплуатации ПТМ и оборудования. Этот метод применяют для поиска поверхностных дефектов, коррозионных и эрозионных повреждений, забоин, открытых раковин и др.

Визуально-оптические приборы по назначению разделяют на три группы.

1)Лупы, микроскопы, телескопические лупы для контроля мелких деталей, но расположенных ближе 250мм от глаз контролера;

2)Телескопические лупы, зрительные трубы, бинокли для контроля удаленных объектов далее 250мм;

3)гибкие и местные эндоскопы, бароскопы, дефектоскопы и др. для контроля скрытых объектов.

Тепловой метод в качестве диагностического получил распространение как термометрический (изменение температуры деталей ПТМ). С помощью этого метода определяют деформацию элементов крана, состояние подшипников, смазочных систем, тормозов, муфт сцепления. Термометрию закрытых механизмов проводят с помощью термометра сопротивления, наружные поверхности с помощью термоиндикаторных красок и термоиндикаторов плавления. [4]

Дата добавления: 2014-01-20