ДиагнЦв

51

5. Проводят оценку работоспособности двигателя путем сравненияотклонений измеряемых параметров (Sdhi) с их предельно допустимыми значениями S[dhi].

Если при этом отклонения всех измеряемых параметров не выходят за границы допуск,овто ставят диагноз "годен" (Г), а если хотя бы у одного из измеряемых параметровотклонение превышает допустимое - "негоден" (Н).

6. С использованием «метода знаков» или по величине "невязки" проводят определение

причины недопустимого отклонения измеряемых параметров (распознавание неисправного

узла) Di.

7. С использованием средств локального диагностирования проводятподтверждающий контроль неисправного узла (осмотр проточной части, измерение величины износа деталей и т.д.).

8. Проводят работы по устранению выявленной неисправности с последующим запуском и опробованием двигателя.

В случае невозможности устранения дефекта на месте двигатель снимают с ВС и отправляют в ремонт.

Контрольные вопросы по разделу 13.0...13.1.

1.Что необходимо выполнить перед составлением алгоритма технического состояния сложных многофункциональных систем?

2.С какой целью составляются математические модели сложных многофункциональных систем?

3.Что такое явная и неявная математическая модель?

4.В каком виде могут быть представлены математические модели?

5.Для каких целей используют математические матрицы?

6.Что такое МЕТОД ЗНАКОВ, в чём его недостаток?

7.На чём базируется вычислительный метод распознавания неисправностей?

8.Что такое величина «невязки» и как с её помощью ставят диагноз «ИСПРАВЕН» - «НЕИСПРАВЕН»?

9.Каков принцип составления алгоритма поиска неисправностей сложного многофункционального объекта?

52

14.0. ДИАГНОСТИРОВАНИЕ ПО ТЕНДЕНЦИИ ИЗМЕНЕНИЯ ДИАГНОСТИЧЕСКИХ ПАРМЕТРОВ

Диагностирование объектов, основанное на сопоставлении текущих значений

диагностических параметров с их предельно-допустимыми(граничными) значениями (допусковый контроль), в ряде случаев не обеспечиванеобходимойт

оперативности получения информации о моментах возникновения неисправностей.

Это в первую очередь относится к тем объектам, у которых с высокой вероятностью можно ожидать возникновения быстропротекающих процессов изменения технического состояния.

Хорошие результаты при распознавании таких неисправностеймогут быть получены при использовании метода технической диагностики, основанного на анализе тенденции

изменения диагностических параметров с наработкой объекта.

Изменение технического состояния объекта с наработкойпри периодических проверках представляется в видедискретного временного ряда значений диагностических параметров.

Текущее значение параметраhi при этом можно выразить через текущийего

уровень а1i и величину случайного отклонения уровня параметра ei:

hi = а1i + ei. (1)

Сучётом результатов предыдущих проверок значение hi можно выразить через:

1)текущий уровень параметра при предыдущей проверке а(1i-1) ;

2)текущее значение показателя роста уровня а2i;

3)величину случайного отклонения показателя роста уровня ui :

		hi = а1(i-1) + а2i		+ ui.	(2)
	Выражения (1)		и (2)	позволяют		описать
ряд		типовых		тенденций		изме
диагностических			параметров		объектов		с
наработкой, к которым относятся:

Æ тренд; Æ ускоренный тренд; ä скачок; é выброс;

T разброс (см рис.14.1.).

Рис. 14.1. Типовые тенденции изменения диагностических параметров объектов с наработкой

53

Тренд характеризуется устойчивым изменением уровня диагностических параметров, т.е. а1(i-2) < а1(i-1) < а1i , при а2 @ const.

Данная тенденция изменения диагностических параметров с наработкой характерна для объектов с медленно протекающими процессамиизменения технического состояния(начальные стадии износа, старения, усталости и т.д.).

Критерием работоспособности объекта при наличии тренда служит условие а2i £ [а2].

Ускоренный тренд характеризуется устойчивым изменением показателя роста уровня диагностических параметров, т.е. а2(i-2) < а2(i-1) < а2i.

Данная тенденция характернадля конечных стадий развитиябольшинства

постепенных отказов (разрушения подшипников и качающих узлов насосов, прогаров сопловых аппаратов турбин и т.д.).

В случае появления ускоренного тренда диагноз "негоден" ставят вне зависимости от текущего значения параметра!!!

Например Прирост содержания железа в моторном масле ГТД более0,1 г/т за час наработки обычно

свидетельствует о возникновении патологического процесса изнашивания подшипников оп роторов и служит основанием для прекращения эксплуатациидвигателя, вне зависимости от общего содержания железа в масле.

Скачок характеризуется ступенчатым изменением уровня

диагностических параметров с сохранением исходной тенденции

изменения технического состояния объекта, т.е. а1(i-2) >< а1(i-1) = а1i.

Данная тенденция характерна для разнообразных эксплуатационных повреждений

конструкций:

²повышение перепада давления при засорении фильтров;

²падение давления масла при зависании редукционного клапана насоса;

²повышение уровня вибрации ГТД при обрыве рабочей лопатки и т.д.

Критерием работоспособности объекта при возникновении скачка

служит условие D а1i < [D а1].

В случае выявления недопустимого скачка диагноз "негоден"

ставят вне зависимости от текущего значения параметра.

Например Скачкообразное повышение уровня вибрации ГТД более 10 мм / сек обычно является

диагностическим параметром разрушения различных элементов ротора (лопаток, дисков, бандажных полок и т.д.) и служит основанием для прекращения эксплуатации двигателя.

54

Выброс характеризуется ступенчатым изменением уровня диагностических параметров с последующим его возвращением

к исходному значению, т.е. а1(i-2) > а1(i-1) < а1i.

Данная тенденция характерна для случайных отклонений режимов работы объектов

под воздействием внешних и внутренних факторов: o попадание воды в топливо;

o засорение жиклеров карбюратора;

o замыкание электродов свечей зажигания и т.д.

Информативность "выбросов" относительно мала, поэтому их параметры обычно не нормируются.

Данную тенденцию используют в качестве дополнительных диагностических параметров при распознавании

различных неисправностей.

Разброс характеризуется наличием значительных случайных

отклонений уровня диагностических параметров,т.е.

повышенными значениями ei и ui.

Информативность "разброса" относительно мала, поэтому

их параметры не нормируются.

Большие "разбросы" характерны:

Gдля результатов измерений вибрации ГТД;

Gсодержания продуктов изнашивания в моторном масле и т.д.

Для выделения устойчивых тенденций (трендов), при наличии большого «разброса» прибегают к математическому сглаживанию временного ряда.

Контрольные вопросы по разделу 14.0.

1.С какой целью применяется диагностирование по тенденции изменения диагностических параметров?

2.Какие бывают типовые тенденции изменения ДП с наработкой объектов?

3.Что такое тренд параметров? Чем он характерен? Для каких объектов он характерен?

4.Что такое ускоренный тренд параметров? Чем он характерен? Для каких объектов он характерен?

5.Что такое скачок параметров? Чем он характерен? Для каких объектов он характерен?

6.Что такое выброс параметров? Чем он характерен? Для каких объектов он характерен?

7.Что такое разброс параметров? Чем он характерен? Для каких объектов он характерен?

8.Когда ставится диагноз «НЕГОДЕН» при возникновении типовых тенденций изменения диагностических параметров: тренда, ускоренного тренда, скачка, выброса, разброса параметров?

55

15.0. ПОИСК НЕИСПРАВНОСТЕЙ (ДЕФЕКТОВ)

Основная задача системы технической диагностики Q поиск

(распознавание) неисправностей и причин их возникновения (дефектов).

Под "дефектом" понимают каждое отдельное несоответствие свойств объекта требованиям, установленным эксплуатационной технической

документацией.

Одна и та же неисправность может быть следствием различных дефектов.

Например Повышение температуры масла на входе в двигатель (неисправность) может явиться

следствием засорения масляного радиатора, разрушения приводного валика масляного насоса и других дефектов масляной системы.

Результат технической диагностики при поиске дефектов Q указание о месте,

виде, а при необходимости и причине появления неисправности объекта.

Основной характеристикой технической диагностики служит глубина поиска,

определяемая степенью детализации диагноза: (система - агрегат - узел – деталь).

Поиск дефектов является важной составной частью работ, выполняемых при ТОиР АТ. Высокая сложность современной АТ приводит к тому, что для выявления дефекта

часто приходится проводить проверку практически всех структурных

элементов объекта.

Увеличение числа проверок приводит к повышению трудоемкости и стоимости работ, а также к увеличению простоев ВС.

Подсчитано, что из 10 минут, затраченных на устранение неисправностей функциональных систем, до 9 минут приходится на поиск дефекта.

Эффективность поиска в общем случае характеризуется рядом количественных
показателей, в число которых входят:
число проверок;
время;
трудоемкость и стоимость работ, связанных с поиском дефекта.
Повышение	эффективности	технической	диагностики достигается
совершенствованием алгоритмов поиска, которые определяют состав и очередность проведения
проверок, а также правила расшифровки их результатов.

В зависимости от задачи и условий технической диагностики алгоритмы поиска дефектов составляют:

Qдля объекта в целом или для его составных частей;

Qс жесткой или гибкой программой поиска;

Qс условной или безусловной остановкой;

Qобщие или рабочие.

56

Алгоритмы поиска с жесткой программой составляют на основе информации, получаемой до проведения ТД объекта, поэтому в них заранее задают состав и очередность проведения проверок.

Алгоритмы с гибкой программой составляют на основе информации, получаемой до проведения ТД объекта, а реализуют на основе информации

получаемой в ходе технической диагностики, поэтому они не содержат жёстких указаний об очередности проверок, которая уточняется в ходе ТД.

Алгоритмы с безусловной остановкой реализуют до момента проведения последней из предусмотренных проверок.

Алгоритмы с условной остановкой реализуют до момента отыскания первого дефекта. Общие алгоритмы содержат все проверки, необходимые для выявления типовых дефектов объекта.

Рабочие алгоритмы содержат только ту часть проверок, которые можно провести в конкретных условиях(ситуации) технической диагностики с учётом заданного времени

проведения работ и т.д.

При составлении алгоритмов поиска дефектов каждая поверка Q способ разделения множества неисправных состояний объекта на ряд подмножеств, в одно из которых входит отказавший элемент (дефект).

Общие алгоритмы поиска обычно представляют в виде ориентированного графа (рис. 15.1.).

Рис. 15.1. Общий алгоритм поиска дефектов

57

Вершина графа Z1, в которую не заходит ни одна дуга, называют начальной. Соответствующая ей проверка разбивает полноемножество неисправностей D1 на три

подмножества - D2, D3, D4, которые она не различает.

Подмножества D2, D4 и D5 соответствуют внутренним вершинам графа и подлежат дальнейшему разбиению на подмножества проверками Z2, Z4 и Z5.

Подмножествa D3, D6, D7, D8, D9, D10, D11 соответствуют висячим вершинам графа и дальнейшему разбиению не подлежат.

Выдача результата поиска (прекращение поиска) происходит в момент достижения любой висячей вершины (алгоритм с условной остановкой) или в момент проведения последней проверки (алгоритм с безусловной остановкой).

Общие алгоритмы поиска позволяют реализовать проверки в различных очередностях, которые отличаются числом проверок, необходимых для выявления дефекта.

Так, например, для выявления неисправности D9 проверки можно провести в очередности Z1 - Z4 - Z2 - Z5 - Z9 или Z1 - Z2 - Z5 - Z9. Очевидно, что второй вариант поиска предпочтительнее

первого.
Для выбора	оптимального состава	и очередности проверок необходимо распо
информацией о	вероятностях возникновения	неисправностей и трудоёмкостях(времени)
проведения проверок.
Данный подход обычно реализуют, при составлении рабочих алгоритмов (программ) поиска.

Составлению общего алгоритма поиска обычно предшествует построение логической модели объекта, которую представляют в виде «Графа причинно-следственных связей» (рис.15.2.).

Модель наглядно отражает действующие в объекте причинно-следственныесвязи между типовыми дефектами (причинами) и неисправностями (следствиями).

Рис. 15.2. Граф причинно - следственных связей

58

В начальную вершину графа вводят неисправностьD1, которая явилась следствием возникновения всех различаемых неисправностей и дефектов объекта.

Во внутренние вершины вводят комплексные неисправностиD2, D4, D5, а в висячиеэлементарные неисправности (дефекты) D6, D7, D8,, D9.

При построении графа учитывают только те неисправности и дефекты, которые доступны для наблюдения (проверки) и представляют определённый практический интерес.

15.1. РАБОЧИЕ АЛГОРИТМЫ ПОИСКА НЕИСПРАВНОСТЕЙ (ДЕФЕКТОВ)

В практике технической диагностики при поиске дефектов обычно используютрабочие алгоритмы (программы) поиска, которые составляют на основе общих алгоритмов с

учетом реальных условий (ситуации) проведения работ.

Необходимость применения рабочих алгоритмов диктуется наличием ограничений на время поиска и устранения неисправностей при проведении ТОиР.

При проведении ТОиР используют алгоритмы с жесткой программой поиска и условной остановкой, т.е. в них заранее устанавливают состав и очередность проверок, которые проводят до момента выявления первого дефекта.

Алгоритм составляют для объекта в целом или для		его составных частей		в зависимости от
необходимой глубины технической диагностики.
Как правило,	рабочий алгоритм поиска содержит часть проверок, предусмотренных общим
алгоритмом, которая	отвечает принятому критерию	оптимальности	технической диагностик
объекта.
В качестве такого критерия выбирают минимум времени на поиск и устранение дефекта.
Состав и очередность проверок при этом устанавливают с			учетом	предписаний общ
алгоритма и имеющейся информации вероятностяхо		возникновения дефектовPi и
трудоёмкостях (времени) проведения проверок Tj.

У объектов, составные части которых не имеют функциональных связей(неработающие системы), проводят только индивидуальные проверки структурных элементов.

Очередность проверок при этом устанавливают по принципам:

1)"от простого - к сложному";

2)"возрастающая трудоёмкость";

3)"проверка слабых точек";

4)"минимальная трудоёмкость».

Принцип "от простого -	к сложному"	обычно используют	при	отсутствии
информации или при одинаковых значениях Pi и Tj.
Очередность проверок при этом устанавливают интуитивно, исходя			из личного опыта
исполнителя, начиная с простейших проверок наиболее доступных элементов и постепенно переходя
к более сложным работам.
Принцип "возрастающая	трудоемкость"	обычно используют	при	наличии
информации о значениях Tj и примерно одинаковых значениях Pi.

59

Очередность проверок в этом случае устанавливают, исходя из условия

T1 < T2 <.....< Tj <...< Tk, где k - число проверок, отвечающих заданному критерию оптимальности поиска.

Принцип "проверка слабых точек" обычно используют при наличии информации

о значениях Pi и примерно одинаковых значениях Tj.

Очередность проверок в этом случае устанавливают,		исходя из условия
P1 > P2 >....> Pi >....> Pk.
Принцип "минимальная трудоёмкость"		обычно используют при наличии
информации о значениях Pi и Tj.
Очередность проверок в этом случае устанавливают,		исходя из условия
e1 > e2 >....> ei >...> ek,	где ei = Pi / Tj.

Состав проверок, входящих в рабочий алгоритм, устанавливают с учетом конкретных условий

(ситуации) поиска, которая характеризуется резервом временемtдир, отведенным на проведение работ по поиску и устранению дефекта.

В практике эксплуатационной диагностики обычно рассматривают три типовые ситуации поиска дефекта, когда:

1)резерв времени на поиск и устранение дефекта практически отсутствует;

2)имеется некоторый ограниченный резерв времени;

3)ограничения на время поиска и устранение дефекта практически отсутствуют.

Первая ситуация.

Для обеспечения вылета ВС имеетсянебольшой резерв времени (20...30 минут), в течение которых можно выявить и устранить только простейшие дефекты(заменить предохранитель, лампу сигнализации, электронный блок и т.д.).

В этом случае в программу поиска вводят однудве проверки, очередность проведения которых обычно устанавливают по принципу "от простого - к сложному", а состав проверок выбирают из условия:

k

å( tj ) max = min, j=1

где (tj)max - максимальная продолжительность j-й проверки с устранением дефекта.

Вторая ситуация

Задержка рейса, выполняется оперативное ТО, имеется определенный резерв времени tдир, в течение которого можно выявить и устранить даже относительно сложный дефект.

Очередность проверок в этом случае обычно устанавливают по принципу"проверка слабых точек" или "возрастающая трудоемкость", а состав проверок выбирают из условия:

k

å ( tj )max £ tдир. j=1

60

Третья ситуация.

Устранение неисправности, периодическое ТО или ремонт, время на поиск и устранение дефекта практически не ограничено, поэтому в программу поиска можно ввести все проверки, предусмотренные общим алгоритмом.

Очередность проверок в этом случае обычно устанавливают по принципу"минимальная трудоемкость", а состав проверок выбирают из условия:

k

å Тj = min. j=1

Если в первой ситуации дефект не устранился, то переходят ко второй, т.е.

объявляют задержку рейса.

При отсутствии положительного результата переходят к третьей, т.е. ВС переводят неисправности", ремонт и т.д.

и во второй ситуации-

всостояние"устранение

15.2. ПОИСК НЕИСПРАВНОСТЕЙ (ДЕФЕКТОВ)
ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СИСТЕМ
Применительно к объектам, составные части которых	функциональ
взаимосвязаны (работающие системы), наряду с проверкой отдельных	элементов
возможны групповые проверки составных частей.
Алгоритмы поиска дефектов при этом обычно составляютпо гибкой	программе,
т.е. каждую последующую проверку выбирают с учётом результата предыдущей.
Сущность поиска дефектаQ последовательное разбиение системы на два
участка, один из которых подвергается проверке.

В зависимости от её результата определяется участок, в состав которого входит отказавший элемент (дефект).

Дефектный участок вновь разбивается на две части, одна из которых подвергается проверке.

Разбиение системы на участки продолжается до тех пор, пока при очередной проверке

не будет выявлен отказавший элемент.

Отказавшим элементом, в зависимости от требуемой глубины поиска, может быть система, участок или агрегат.

Принцип составления алгоритмов поиска в этом случаеназывают "методом средних

точек".

На практике используются несколько вариантов метода (принципов):

Ø"половинного разбиения";

Ø"равных вероятностей";

Ø"минимальной продолжительности";

Ø"максимальной информативности" и др.