2. Диагностирование в жизненном цикле технических объектов

Для технических объектов характерными являются следующие стадии жизненного цикла (рис. 5.5): проектирование, изготовление и эксплуатация. Определим каждую из них.

Проектирование — процесс анализа, планирования затрат и сро­ков разработки, задания требований, разработки технической (конст­рукторской) документации, по которой создается объект, и эксплуата­ционно-технической документации, по которой объект будет эксплуа­тироваться.

Изготовление — процесс реализации технических требований в "металле", включая испытания как этап комплексной проверки харак­теристик оборудования, собранного из частей (для судов швартовые, ходовые).

Эксплуатация — совокупность организационно-технических ме­роприятий, обеспечивающих правильное применение объекта по на­значению, постоянную готовность его к применению, поддержание работоспособного состояния объекта и продление его ресурса. К этапам эксплуатации относятся следующие: транспортировка, хранение, при­менение по назначению, техническое обслуживание (ТО), ремонт.

При проектировании надежность закладывается, при изготовле­нии обеспечивается, при эксплуатации расходуется. С позиции техни­ческой диагностики при проектировании объект приспосабливается к диагностированию и ремонту, при изготовлении создается работоспо­собный объект, при эксплуатации он поддерживается в работоспособ­ном состоянии.

Диагностирование возможно на всех этапах жизненного цикла.

На самом начальном этапе проектирования системы ди­агностирования (СД) необходимо определить периодичность и про­должительность использования и диагностирования объекта и требо-

Рис. 5. Диагностирование в жизненном цикле технических объектов

Техническая диагностика – область знаний, охватывающая теорию, методы и средства определения состояния технического объекта.

Назначение технической диагностики заключается как в установлении отклонений от пределов параметров рабочих характеристик агрегатов и узлов, так и в анализе характера и причин возникновения этих отклонений с целью прогнозирования дальнейшей безотказной работы автомобиля.

Диагностика- раздел науки по эксплуатации автомобилей, изучающий и систематизирующий неисправности их агрегатов и узлов и симптомы этих неисправностей, разрабатывающий методы и аппаратуру для их выявления, а также прогнозирования ресурса безотказной работы автомобиля. Диагностике подлежат наиболее важные функции автомобилей, к которым можно отнести развиваемую или потребляемую мощность, потребление энергии, скорость, ускорение, движение по инерции, колебания, вибрации, расход топлива и другие. Поэтому при выполнении ТО нельзя относить к диагностике такие операции, как контроль уровня масла и других жидкостей в агрегатах и системах, свободный ход педалей тормоза и сцепления, затяжка резьбовых соединений, натяжение ремня вентилятора и др. Диагностика – это более глубокое изучение и оценка состояния агрегата и узла, чем их осмотр и контроль. Основывается этот метод на использовании средств новейшей измерительной техники. Различают диагностику двух видов: совмещенную и целевую.

Совмещенная диагностика проводится на постах технического обслуживания и включается в технологический процесс. Основное назначение – выявить дефекты, которые устраняются при техническом обслуживании регулировочными или ремонтными операциями.

Целевая диагностика проводится вне технического обслуживания на специальных постах и станциях диагностики и имеет целью определить состояние и ресурс безотказной работы по пробегу отдельных агрегатов, узлов и автомобиля в целом.

Техническое состояние – состояние, которое характеризуется в определенный момент времени при определенных условиях внешней среды значениями параметров, установленных технической документацией на объект.

Процесс определения состояния технического объекта называется диагностированием. Различают рабочее диагностирование, при котором на объект подаются рабочие воздействия и тестовое, при котором на объект подаются тестовые воздействия, вызывающие его реакцию. Результат диагностирования, т.е. заключение о техническом состоянии объекта, называют диагнозом.

Диагностирование может осуществляться различными методами. Метод диагностирования – совокупность операций, действий, позволяющих дать объективное заключение о состоянии объекта. Определение состояния объекта предусматривает наличие обоснованных алгоритмов диагностирования. Алгоритмы диагностирования – совокупность предписаний, определяющих упорядоченную последовательность действий при проведении диагностирования. Алгоритм диагностирования реализуется с помощью средств технического диагностирования, под которыми понимается аппаратура, программы и ремонтно-эксплуатационная документация, позволяющие определять состояние технического объекта.

Узлы, механизмы, оборудование, системы, подлежащие (подвергаемые) диагностированию, называются объектами диагностирования (ОД). Часть ОД, которую при диагностировании нельзя разделить на более мелкие, называют элементом (структурной единицей – СЕ). Любой объект диагностирования состоит из элементов.

Состояние ОД оценивается по диагностическим признакам. Диагностическим признаком (ДП) называют параметр или характеристику, используемые при диагностировании. Параметры – физические величины: давление, диаметр, зазор, сила тока, напряжение, мощность и др. Характеристики – зависимость одной физической величины от другой, а именно: статическая характеристика, если величина не зависит от времени, частоты; динамическая характеристика. Каждому состоянию соответствует определенное значение диагностического признака.

Диагностические параметры выбираются в результате анализа диагностической модели, под которой понимается формальное описание ОД (в аналитической, табличной, графической и других формах), учитывающее изменение его состояния.

Состояние, при котором значения всех диагностических признаков, характеризующих способность ОД выполнять заданные функции, соответствуют установленным требованиям, называется работоспособным.

При диагностировании решаются следующие задачи:

- контроль работоспособности;

- поиск дефекта;

- прогнозирование состояния объекта.

Первая задача обязательно решается при диагностировании объектов любого назначения. Контроль работоспособности предполагает проверку соответствия значений диагностических признаков ОД требованиям технической документации.

Вторая задача может решаться в том случае, когда ОД утратил работоспособность или запас работоспособности значительно снизился. В этом случае целесообразность решения задачи определяется возможностью восстановления ОД, т.е. устранением возникшего дефекта. Устранить возникший дефект можно только, если ОД ремонтопригоден, а обслуживающий персонал имеет средства и время для его восстановления.

При решении третьей задачи изучается характер изменения диагностических параметров и на основе сформировавшихся тенденций предсказывается значение параметров в будущий момент времени.