Техническая диагностика и методы технического диагностирования

Основными задачами диагностики применительно к автомобилям являются:

• выявление автомобилей (из числа эксплуатируемых), техническое состояние которых не соответствует требованиям безопасности движения и охраны окружающей среды
• определение неисправностей, для устранения которых необходимы регулировочные либо ремонтные работы (если для устранения неисправности требуются большие затраты рабочего времени, то такие работы выполняются перед техническим обслуживанием (ТО)
• выявление или уточнение перед текущим ремонтом (ТР) причин отказа или неисправности
• контроль качества ТО и ТР
• прогнозирование ресурса исправной работы узлов, агрегатов и автомобилей в целом
• сбор, обработка и выдача информации, необходимой для управления производством
• установление в отдельных случаях технического состояния автомобиля, в котором он находился в прошлом, например перед аварией (техническая генетика)

Диагностирование является более совершенной формой проведения контрольных работ. От традиционных контрольных осмотров, выполняемых на автотранспортных предприятиях (АТП) в основном субъективными методами с привлечением в качестве экспертов наиболее квалифицированных механиков и ремонтных рабочих, диагностирование отличается:

• во-первых, объективностью и достоверностью оценки технического состояния автомобиля, что достигается применением инструментальных методов проверки
• во-вторых, возможностью определения выходных параметров (параметров эффективности) агрегатов и систем автомобиля (мощности, топливной экономичности, тормозных качеств и т.д.)
• в-третьих, наличием условий для повышения надежности и организованности ТО и ремонта автомобилей за счет более эффективного оперативного управления

Возникновение потребности в объективной и достоверной информации, получаемой инструментальными методами контроля, объясняется действием на автомобильном транспорте двух важных факторов — усложнения автомобильной техники и стремления обеспечить поддержание работоспособности автомобилей в условиях низкой обеспеченности квалифицированными кадрами.

ОГЛАВЛЕНИЕ.

1. Субъективные методы
2. Объективные методы

Методы диагностирования автотранспортных средств подразделяются на субъективные и объективные. В основе субъективных методов лежат способы определения технического состояния автомобиля по выходным параметрам динамических процессов. Однако получение, анализ информации, а также принятие решения о техническом состоянии производятся с помощью органов чувств человека, что, естественно, имеет достаточно высокую погрешность.

Субъективные методы

Наибольшее распространение получили следующие субъективные методы:

• визуальный
• прослушивание работы механизма
• ощупывание механизма
• заключение о техническом состоянии на основании логического мышления

Визуальный метод дает возможность обнаружить, например, следующие неисправности:

• нарушение уплотнений, трещины, дефекты трубопроводов, соединительных шлангов и т.п. — по течи топлива, масла, экс­плуатационных жидкостей
• неполное сгорание топлива — по дымлению из выхлопной трубы
• подтекание форсунок — по повышению уровня масла в под­доне картера двигателя и т.д.

Прослушивание работы механизма позволяет обнаружить следующие неисправности:

• увеличенный зазор между клапанами и коромыслами ме­ханизма газораспределения — по стукам в зоне клапанного ме­ханизма
• повышенный износ шатунных и коренных подшипников — по стукам в соответствующих зонах кривошипно-шатунного ме­ханизма при изменении частоты вращения коленчатого вала
• чрезмерное опережение или запаздывание впрыска топли­ва — по характеру звука выхлопа (при раннем впрыске — «жесткая работа», при позднем — «мягкая»)
• неисправности сцепления автомобиля — по шуму и стукам при переключении передачи и др.

Методом ощупывания механизма можно определить такие неисправности:

• ослабление креплений — по относительному перемещению деталей
• неисправности отдельных трущихся механизмов и деталей — по чрезмерному их нагреву
• неисправности рулевого механизма — по толчкам на руле­вом колесе и др.

На основании логического мышления можно сделать заклю­чение о следующих неисправностях:

• топливной аппаратуры — затруднен пуск двигателя
• системы охлаждения — двигатель перегревается и др.

Диагностика решает задачи трех типов по определению состояния объектов диагностирования:

• к первому типу относятся задачи по определению состояния, в котором находится объект в настоящий момент (диагноз — от гр. diágnosis — распознавание, определение)
• ко второму — задачи по предсказанию состояния, в котором окажется объект в некоторый будущий момент (прогноз — от гр. prognosis — предвидение, предсказание)
• к третьему — задачи по определению состояния, в котором находился объект в некоторый момент в прошлом (генезис — от гр. génesis — происхождение, возникновение).

Задачи первого типа относят к технической диагностике, второго — к технической прогностике (или, как чаще говорят, к техническому прогнозированию), третьего — к технической генетике.

Список литературы

1. Милов В.Р., Шалашов И.В., Крюков О.В. Процедуры прогнозирования и принятия решений сис­теме технического обслуживания и ремонта//Автоматизация в промышленности. 2010. №8. С. 47–49.
2. Крюков О.В. Энергоэффективные электроприводы ГПА на базе интеллектуальных систем управления и мониторинга//Дис. д-ра техн. наук. М.: АО «Корпорация ВНИИЭМ». 2015.
3. Kiyanov N.V., Kryukov O.V., Pribytkov D.N., Gorbatushkov A.V. A Concept for the development of invariant automated electric drives for the water recycling systems with fan cooling towers//Russian Electrical Engineering. 2007. T. 78. №11. C. 621–627.
4. Крюков О.В. Синтез и анализ электроприводных агрегатов компрессорных станций при стохастических возмущениях//Электротехника. 2013. №3. С. 22–27.
5. Крюков О.В., Титов В.Г. Анализ пусковых режимов электро-приводных газоперекачивающих агрегатов//Изв. вузов: Электромеханика. 2012. №3. С. 29–35.
6. Крюков О.В., Краснов Д.В. Перспективы применения преобразователей частоты для регулирования производительности электроприводных ГПА//Газовая промышленность. 2014. №6 (707). С. 86–89.
7. Крюков О.В., Серебряков А.В. Методы синтеза встроенных систем прогнозирования технического состояния высоковольтных двигателей//В сб.: Состояние и перспективы развития электро- и теплотехнологии. Материалы МНТК: XVIII Бенардосовские чтения. Иваново, 2015. С. 69– 73.
8. Петров Н.Г., Долганов М.Л., Запевалов Д.Н. Развитие отраслевого комплекса нормативных документов «Защита от коррозии»//Территория Нефтегаз. 2009. №12. – С. 38– 39.
9. Запевалов Д.Н., Маянц Ю.А., Елфимов А.В. Актуальные вопросы совершенствования нормативной документации для объектов нефтегазового комплекса//Научно-технический вестник ОАО «НК «Роснефть»». 2016. №2. С. 90– 93.
10. Васенин А.Б., Крюков О.В., Серебряков А.В., Плехов А.С. АСУ систем электроснабжения на принципах Smart Grid для объектов магистральных газопроводов//Автоматизация в промышленности. 2012. №4. С. 36– 38.
11. Нефедов С.В., Запевалов Д.Н. Система оценки и прогноза коррозионного состояния магистральных газопроводов//Газовая промышленность. 2008. №7. С. 69– 73.
12. Петров Н.Г., Долганов М.Л., Запевалов Д.Н. О методах оценки реальной защищенности магистральных трубопроводов в экстремальных условиях//Коррозия: материалы, защита. 2008. №3. С. 42– 47.
13. Кривдин А.Ю., Лисин В.Н., Запевалов Д.Н. Алгоритм оценки коррозионного состояния МГ и оптимизации работы средств ЭХЗ//Газовая промышленность. 2003. №11. С. 94–96.
14. Запевалов Д.Н., Копьев И.Ю. Оценка внешних коррозионных воздействий при прогнозе технического состояния магистральных газопроводов//Наука и техника в газовой промышленности. 2012. №4 (52). С. 91–99.
15. Ашарин С.Н., Сирота Д.С., Запевалов Д.Н. Оценка степени влияния свойств электролита и механического состояния СТ.3 на ее коррозионное поведение в диапазоне концентраций NaCl от 0,3 до 3%//Трубопроводный транспорт: теория и практика. 2016. №3 (55). С. 21– 24.
16. Запевалов Д.Н. Повышение эффективности систем защиты от коррозии подземных магистральных газопроводов//Газовая промышленность. 2015. №S (724). С. 67– 70.
17. Алимов С.В., Петров Н.Г., Запевалов Д.Н. Электроизолирующее соединение для защиты трубопроводов от коррозии с учетом новых требований ОАО «Газпром»//Газовая промышленность. 2010. №11. С. 72–76.
18. Ашарин С.Н., Сирота Д.С., Запевалов Д.Н. Контроль коррозионного состояния и состояния защитных покрытий трубопроводов с многослойными и утяжеленными покрытиями//Трубопроводный транспорт: теория и практика. 2016. №2 (54). С. 5– 9.
19. Мещеряков В.Н., Хабибуллин М.М. Компенсация гармонических искажений и реактивной мощности в однофазных электрических сетях посредством параллельного активного фильтра на базе релейного регулятора тока//Изв. вузов: Электромеханика. 2013. №4. С. 54– 57.
20. Мещеряков В.Н., Федоров В.В. Асинхронно-вентильный каскад инвертором в цепи статора и общим звеном постоянного тока//Изв. вузов. Электромеханика. 1998. №6. С. 47–51.
21. Степанов С.Е., Крюков О.В., Плехов А.С. Принципы автоматического управления возбуждением синхронных машин газокомпрессорных станций//Автоматизация в промышленности. 2010. №6. С. 29–31.
22. Крюков О.В. Регулирование производительности электроприводных газоперекачивающих агрегатов преобразователями частоты//Компрессорная техника и пневматика. 2013. №3. С. 21.
23. Серебряков А.В., Крюков О.В. Универсальная система мониторинга электродвигателей газоперекачивающих агрегатов//Изв. вузов: Электромеханика. 2016. №4 (546). С. 74–81.

Методы диагностирования по характеру измерения параметров

• Прямые методы основаны на измерении структурных параметров технического состояния непосредственно прямым измерением (размер детали, зазор в подшипниках, прогиб ремня привода вентилятора и т.д.)
• Косвенные методы основаны на определении структурных параметров состояния составных частей по косвенным (диагностическим) параметрам при установке диагностического устройства без разборки машины. Этими методами определяются физические величины, характеризующие техническое состояние механизмов и систем машины: давление масла, расход газа (топлива, масла), параметры вибрации, ускорение при разгоне двигателя и др.

Техническое диагностирование при эксплуатации машин приурочивается к соответствующему виду технического обслуживания. Это позволяет снизить трудоемкость выполнения операций технического обслуживания, повысить их эффективность и обеспечить безотказность работы объекта до следующего контроля и обслуживания.

Результаты диагностирования заносят в специальную карту, в которой год и дату поступления техники считают от последнего капитального ремонта (или от начала эксплуатации для новых автомобилей). Наработку от начала эксплуатации ставят в том случае, если автомобиль не подвергался капитальному ремонту. В заключение указывают вид ремонта основных агрегатов, либо автомобиля в целом, или же остаточный ресурс и номер очередного технического обслуживания.

Основным источником достоверной информации о техническом состоянии каждого отдельно взятого автотранспортного средства является технический контроль, включающий осмотр и инструментальное диагностирование.

В соответствии с принятой терминологией под техническим контролем в сфере производства понимается проверка соответствия продукции установленным техническим требованиям (соответствие технического состояния автотранспортного средства нормативно-технической документации и законодательным нормам).

Техническая диагностика — отрасль знаний, изучающая и устанавливающая признаки неисправностей составных частей объектов, разрабатывающая методы и средства, с помощью которых дается заключение (ставится диагноз) о техническом состоянии объектов диагностирования, а также принципах построения и организации использования систем диагностирования.

Техническое состояние — совокупность подверженных изменению в процессе производства или эксплуатации свойств объекта, характеризуемая в определенный момент признаками и параметрами состояния, установленными технической документацией на этот объект.

Объект диагностирования — изделие (транспортное средство) и его составляющие, подвергаемые диагностированию.

Техническое диагностирование — процесс определения технического состояния объекта диагностирования с требуемой точностью.

Результатом диагностирования является диагноз — заключение о техническом состоянии объекта с указанием при необходимости места, вида и причины дефекта.

Средства и объекты диагностирования, подготовленные к проверке параметров состояния или осуществляющие ее по правилам, установленным соответствующей документацией, называются системой технического диагностирования. Таким образом, различают понятие диагностики как отрасли знаний и как области практической деятельности. В первом случае используется термин «техническая диагностика», во втором — «техническое диагностирование».

Важнейшее требование к диагностированию — возможность оценки состояния объекта без его разборки.

Термины и определения

Оборудование – собирательный термин, который включает в себя машины, агрегаты, механизмы, узлы, а также аппараты, колонны, установки, технологические линии, электротехнические и теплотехнические объекты, сети, технологические и обвязочные трубопроводы и другие устройства, используемые при производстве продукции и выполняющие те или иные технологические функции. Примеры оборудования: энергетическое, механическое, электрическое, химическое, машиностроительное.

Термин «агрегат» имеет два прочтения:

• Агрегат – это структурная единица, которая выполняет замкнутый цикл в общей постановке задачи. Для металлургических предприятий это совокупность машин, механизмов, устройств и сооружений, связанных единым технологическим процессом. Примеры: доменная печь, электросталеплавильная печь, установка «печь-ковш», прокатный стан и др.
• Агрегат – сборочная единица, обладающая свойствами полной взаимозаменяемости, независимой сборки и самостоятельного выполнения определенной функции в изделиях различного назначения, например фурма конвертера, электродвигатель, редуктор, насос и др..

Машина – комплекс механизмов, предназначенный для выполнения полезной работы, связанной с процессом производства, транспортировки, преобразования энергии или информации. Примеры: машина для вскрытия чугунной летки, разливочный кран и др.

Механизм – система кинематически связанных узлов и деталей, предназначенная для преобразования вида движения. Примеры: редуктор, кривошипно-шатунный механизм, винтовая передача и др.

Узел – изделие, составные части которого соединяют между собой на предприятии-изготовителе. Это сборочная единица, собираемая отдельно от других составных частей изделия или изделия в целом, способная выполнять определенную функцию в изделиях одного назначения только совместно с другими составными частями. Термин соответствует агрегату как части механического оборудования, включая разъёмное или неразъёмное соединение нескольких деталей. Примеры: подшипник, узел барабана, ролик конвейера и др.

Деталь – изделие, изготовленное из материала одной марки без применения сборочных операций. Это изделие, изготовленное как одно целое, разделение которого на части невозможно без повреждения. Примеры: вал, гайка, болт, лопатка, зубчатое колесо и др.

Виды диагностирования при ремонте автомобиля

• предремонтное
• послеремонтное

Диагностирование перед ремонтом, в технической литературе называемое предремонтным, проводится непосредственно в хозяйствах, использмощих технику, или на станциях технического обслуживания.

Диагностирование после ремонта, называемое послеремонтным, выполняется на ремонтных предприятиях с целью оценки качества ремонта и значения восстановленного pecуpca.

Методы диагностирования подразделяются на субъективные (органолептические) и объективные (инструментальные). К субъективным методам диагностирования относятся:

• внешний осмотр
• прослушивание
• остукиванне
• проверка осязанием и обонянием

Внешним осмотром определяют состояние уплотнений, течь топлива, масла, электролита, повреждение наружных деталей; прослушиванием — стуки, шумы и другие звуки, отличающиеся от нормальных рабочих; остукиванием — резьбовые, заклепочные, шпоночные и сварочные соединения; осязанием — места нагрева деталей, вибрацию, биение, вязкость жидкости; обонянием — состояние муфты сцепления по характерному запаху, течь бензина и т.п.

Для установления количественных изменений параметров технического состояния машины проводят объективное диагностирование, т.е. с помощью специального оборудования и приборов. Технические средства могут быть встроены в машину или подсоединены к ней. К встроенным относятся датчики, сигнальные лампочки, счетчик наработки, сигнализатор засоренности фильтра и др. К подсоединяемым — стенды, приборы, приспособления и т.п.

Общие сведения

В системе технического диагностирования локомотивов используются методы, средства, системы и технологические приемы диагностики, базирующиеся на ряде понятий и определений, установленных государственными стандартами. Диагностирование — процесс установления признаков, характеризующих техническое состояние объекта — локомотива, дизель-поезда и др., а также любого элемента, по внешним признакам или параметрам с определенной точностью указания места, вида и причин дефекта, если таковой обнаружен. Применяется статистический, или инструментальный метод диагностирования, основанный на физических, механических, химических и других явлениях, положенных в основу информации о состоянии объекта. Средствами диагностирования являются измерительные приборы, пульты, стенды и другие технические устройства. Последовательность и способы применения методов и средств диагностирования составляют технологию диагностирования. Система технического диагностирования — совокупность объектов, методов и средств, а также исполнителей, позволяющая осуществить диагностирование по правилам, установленным соответствующей документацией; является обязательной составной частью системы планово-предупредительных ремонтов локомотивов. Задачей системы технического диагностирования локомотивов является проверка исправности, работоспособности, правильного функционирования, поиск дефектов. Диагностирование проводится при испытании и наладке локомотивов в процессе производства; при техническом обслуживании в процессе эксплуатации; при ремонтах локомотивов. Выбор вида системы диагностирования осуществляется на основании технико-экономических расчетов и технических требований, отражающих специфику процесса диагностирования локомотивов при их производстве, эксплуатации и ремонте.

Накопление знаний о методах объективного контроля за состоянием деталей и сборочных единиц, гарантирующего их безотказную работу за определенный срок службы, неизбежно ведет к качественному изменению системы ремонта, целесообразному сочетанию принципов планово-предупредительного ремонта, определяющего плановые начала организации ремонта, с ремонтом по фактическому состоянию. Внедрение методов ремонта по фактическому состоянию связано
с усовершенствованием методики и созданием средств технической диагностики.

Практикой определены следующие виды технической диагностики локомотивов: по назначению — техническая диагностика может быть специализированной и совмещенной с плановыми обслуживаниями и ремонтами (имеется в виду проведение отдельных обследований и комплексная оценка состояния при плановых ремонтах); по технологическому оборудованию — диагностика проводится специализированными устройствами или основными приборами; по режиму проведения —
плановая диагностика или по потребности; по месту в системе технического обслуживания — на поточной линии комплексной технической диагностики при определении состояния или заключительная проверка после выполненного ремонта; по типу применяемых средств диагностирования — на стационарных пунктах,
с помощью бортовых систем, переносными средствами. Для получения информации о состоянии той или иной части элементов или протекающих процессах может изучаться любая часть этих элементов. Тепловоз, например, имеет несколько параметров, характеризующих качество его функционирования. Такими параметрами в первую очередь являются мощность при установленной частоте вращения коленчатого вала и экономичность. Поэтому диагностирование начинают с контроля именно этих функциональных параметров. В случае отклонения функционального параметра от нормального значения необходимо проконтролировать функциональные параметры его подсистем и оценить их техническое состояние.

АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ ЭКВИВАЛЕНТОВ ТЕРМИНОВ НА АНГЛИЙСКОМ ЯЗЫКЕ

Таблица 3

Термин	Номер термина
Algorythm of technical diagnosis	18
Automatic test equipment	27
Automatic test system	17
2 uilt-in* test equipment	22
Computer-aided test equipment	26
Computer-aided test system	16
Controllability	14
Diagnosability of an object	14
Diagnosability provision	19
Diagnostic model	20
External test equipment	23
General purpose test equipment	25
Special purpose test equipment	24
Technical diagnosis	4,9
Technical diagnosis equipment	13
Technical diagnostics	3
Technical state inspection	5
Technical state of an object	2
Technical state prediction	8
Test parameter	21
Test station	23
Test system	15
Testing	11
Unit under test	1

________________* Текст документа соответствует оригиналу. Вероятно должно быть Built-in. — Примечание изготовителя базы данных.

4. Пояснения к ряду терминов, установленных настоящим стандартом, даны в приложении.

5. Стандартизованные термины набраны полужирным шрифтом, их краткая форма — светлым.