Что такое структурный параметр

Диагностические параметры и нормативы

Чтобы определить, в каком состоянии находится автомобиль или его элемент, необходимо знать параметры его технического состояния, заданные нормативно-технической документацией предприятия-изготовителя.

Параметры технического состояния (структурными параметрами) — это физические величины (выраженные в миллиметрах, градусах и т.п.), определяющие связь и взаимодействие элементов автомобиля и его функционирование в целом. Например, параметрами технического состояния сопряжения поршень—цилиндр двигателя могут быть размеры сопряженных деталей поршней и цилиндров, которые определяют зазор между ними, овальность и т.п. В процессе эксплуатации параметры технического состояния изменяются от номинального до предельного значения под влиянием различных конструктивно-технологических и эксплуатационных факторов. Предельные значения структурных параметров обусловлены вероятностью отказов и неисправностей автомобиля и являются в основном значениями технико-экономического характера.

Возможность непосредственного измерения в процессе эксплуатации структурных параметров (износов, зазоров) сопряжений механизмов автомобиля без их разборки весьма ограничена. Поэтому при диагностировании пользуются косвенными признаками, отражающими техническое состояние автомобиля. Эти признаки называются диагностическими параметрами и представляют собой пригодные для измерения физические величины, связанные с параметрами технического состояния автомобиля и несущие информацию о его состоянии.

Диагностический параметр — это мера проявления технического состояния автомобиля и его элементов по косвенным признакам, определяемая количественными значениями.

Диагностическими параметрами могут быть параметры рабочих процессов (мощность, тормозной путь, расход топлива и др.), сопутствующих процессов (вибрация, шум и т.п.) и геометрические величины (зазор, люфт, свободный ход, биение и др.).

Для обеспечения надлежащей достоверности и экономичности диагностирования диагностические параметры должны обладать чувствительностью, однозначностью, стабильностью, информативностью.

Чувствительность диагностического параметра — это отношение его приращения к соответствующему изменению структурного параметра.

Чем больше значение этой величины, тем чувствительнее диагностический параметр к изменению структурного параметра.

Однозначность диагностического параметра определяется монотонно возвращающей или убывающей зависимостью его от структурного параметра в диапазоне от начального до предельного изменения структурного параметра.

Стабильность диагностического параметра определяется дисперсией его значения при многократных измерениях в неизменных условиях при одном и том же значении структурного параметра. Нестабильность диагностического параметра снижает достоверность оценки технического состояния механизма, что в некоторых случаях заставляет отказаться от удобных методов диагностирования. Так, например, именно это является одной из основных причин, по которой площадочные тормозные стенды, несмотря на некоторые их преимущества, не нашли широкого применения на практике. Для определения истинного состояния тормозной системы на таких стендах необходимо проводить целую серию измерений, что представляет определенную трудность.

Информативность диагностического параметра является главным критерием, положенным в основу определения возможности применения параметра для целей диагностирования. Она характеризует достоверность диагноза, получаемого в результате измерения значений параметра.

Рис. Сравнительная схема информативности диагностических параметров: а — информативного (П); б — малоинформативного (П’); в — неинформативного (П»); f1, f2 — функции распределения параметров соответственно исправных и неисправных объектов

Диагностические параметры механизма, как и структурные, являются переменными случайными величинами и имеют соответствующие номинальные и предельные значения. С увеличением пробега автомобиля диагностические параметры могут либо увеличиваться (вибрации и др.), либо уменьшаться (давление масла и т.д.). Существующая связь между диагностическими и структурными параметрами позволяет без разборки автомобиля и его элементов количественно оценить их техническое состояние.

Диагностические нормативы — это количественная оценка технического состояния диагностируемой системы. К ним относятся:

Определение технического состояния системы в данный момент и прогнозирование ее работоспособности в период предстоящей наработки выполняются путем сравнения измеренного значения диагностического параметра с его допустимым значением.

Источник

Что такое структурный параметр

1.2. Диагностические параметры

Классификация диагностических параметров (рис. 1.1). В процессе эксплуатации трущиеся сопряжения автомобиля изнашиваются, происходит разрегулировка его систем, узлов и агрегатов, т. е. изменяются значения его структурных параметров, непосредственно характеризующих исправность объекта диагностирования. К ним относят зазоры в сопряжении, величину износа поверхностей детали и другие параметры, измерение которых связано с необходимостью проведения разборочных работ. Это повышает трудоемкость контроля и существенно снижает (иногда на 5-10 %) ресурс контролируемого агрегата. Последнее объясняется появлением дополнительного цикла приработки поверхностей контролируемого сопряжения (рис. 1.2).

Рис. 1.1. Классификация диагностических параметров

Рис. 1.2. Схема изменения структурного параметра в зависимости от пробега

Из всего многообразия возможных диагностических параметров выбирают и используют в практических целях лишь те параметры, которые отвечают требованиям однозначности, стабильности, широты изменения, доступности и удобства измерения, информативности и технологичности. Смысл перечисленных требований графически показан на рис. 1.3.

Требование стабильности устанавливает возможную величину отклонения диагностического параметра от своего среднего значения, характеризующую рассеивание параметра при неизменных значениях структурных параметров и условиях их измерения (рис. 1.3,б).

Требование широты изменения устанавливает диапазон изменения диагностического параметра, соответствующий заданной величине изменения структурного параметра. Чем больше диапазон изменения диагностического параметра, тем выше его информативность. На рис. 1.3,в параметр кривой 6 имеет большую широту изменения диагностического параметра ΔД₄, чем параметр кривой 7 ΔД₅. Аналитически отмеченное условие выражается следующей зависимостью: dД₄/dS>dД₅/dS.

По объему и характеру передаваемой информации диагностические параметры классифицируют на частные, общие и взаимозависимые.

Частные диагностические параметры независимо от других указывают на вполне определенную конкретную неисправность. Например, угол замкнутого состояния контактов определяет зазор в контактах прерывателя.

Общие диагностические параметры характеризуют техническое состояние диагностируемого объекта в целом. Например, люфт на выходном валу коробки перемены передач характеризует общее ее техническое состояние, но не состояние конкретной зубчатой пары.

Взаимозависимые диагностические параметры оценивают неисправность только по совокупности нескольких измеренных параметров. Например, износ поршневых колец определяется давлением в цилиндре в конце такта сжатия, относительными утечками отработавших газов в картер двигателя, наличием «хлопков» в карбюраторе при пуске двигателя.

Естественно, что чем больше измеряемых диагностических параметров, тем шире информация о состоянии объекта, но при этом повышаются трудоемкость и стоимость диагностирования.

По содержанию передаваемой информации диагностические параметры разделяют на три группы: параметры, дающие информацию о техническом состоянии объекта, но не характеризующие его функциональные возможности; параметры, дающие информацию о функциональных возможностях объекта, но не дающие информацию о его техническом состоянии; параметры (комбинированные), дающие информацию как о техническом состоянии объекта, так и о его функциональных возможностях.

Выбор диагностических параметров. Выбор диагностических параметров (табл. 1.3) для оценки технического состояния автомобилей осуществляют из номенклатур, рекомендуемых государственными стандартами (ГОСТ 25478-82, 26048-83, 23435-79, 17 2 2 03-87, 21393-75 и др.), а также другой нормативно-технической документацией.

Таблица 1.3. Номенклатура диагностических параметров автомобилей с бензиновым двигателем

При выборе диагностических параметров можно применять метод, сущность которого заключается в следующем. Выбирают основные структурные параметры Д_i и параметры К_j, которые можно использовать в качестве диагностических. По данным статистики отказов определяют «вероятностные веса» структурных параметров при различных состояниях диагностируемого объекта, а также устанавливают вероятность возникновения этих состояний при различных комбинациях диагностических параметров.

Рассматриваемая задача может решаться по методике, предложенной филиалом НАМИ. Методика носит рекомендательный характер и основана на критерии экономичности диагностирования. Рассматриваемая методика предусматривает три возможных метода диагностирования с помощью внешних традиционных средств, систем встроенных датчиков (СВД) и бортовых систем контроля.

Методика. В ней предлагается для каждого из трех приведенных выше методов диагностирования формула расчета издержек на контроль объекта (автомобиля в целом, агрегата, системы, узла), его профилактический и аварийный ремонты, а также из-за простоев в ремонте.

Для первых двух методов составляют целевые функции, характеризующие зависимость издержек от периодичности диагностирования рассматриваемого элемента автомобиля. Минимум этих функций и дает оптимальную периодичность диагностирования, которая определяет минимальные издержки на эксплуатацию и ремонт элемента, включая и затраты на диагностирование. Для третьего метода диагностирования также предложена формула определения издержек.

Например, пусть для диагностического параметра «Контрольный расход топлива» соответствующие характеристики трех способов диагностирования равны:

1. A=20 руб., B=5 руб., С=5 руб., D=6 руб/ч, t_A=8 ч, t_C=2 ч, t_В=0,25 ч.

₁(τ), С₂(τ) и их составляющих Р_А(τ), Р_С(τ)»>
Таблица 1.4. Значения функций C₁(τ), С₂(τ) и их составляющих Р_А(τ), Р_С(τ)

Источник

Что такое структурный параметр

Диагностирование автомобиля в целом проводится для определения уровня показателей его эксплуатационных свойств: мощности, топливной экономичности, безопасности движения и влияния на окружающую среду. Выявив ухудшение этих показателей по сравнению с установленными нормативами, проводят углубленное (поэлементное) диагностирование с использованием оборудования для диагностирования отдельных агрегатов, узлов и других элементов автомобиля.

по параметрам рабочих процессов (например, по расходу топлива, мощности двигателя, тормозному пути), измеряемым при наиболее близких к эксплуатационным условиям режимах;

по параметрам сопутствующих процессов (например, посторонним шумам, нагреву деталей и узлов, вибрациям), также измеряемым при наиболее близких к эксплуатационным условиям режимах;

по структурным параметрам (например, зазорам, люфтам), измеряемым у неработающих механизмов.

При диагностировании с помощью контрольно-диагностических средств определяют диагностические параметры, по которым судят о структурных параметрах, отражающих техническое состояние механизма и автомобиля в целом.

Диагностический параметр — это физическая величина, контролируемая средствами диагностирования и косвенно характеризующая работоспособность автомобиля или его агрегатов и систем (например, шум, вибрация, стук, снижение мощности двигателя, давление масла или воздуха).

Структурный параметр — это физическая величина, непосредственно отражающая техническое состояние механизма (например, геометрическая форма и размеры, взаимное расположение поверхностей деталей).

Существует взаимосвязь структурных и диагностических параметров. Так как непосредственное измерение структурных параметров затруднено необходимостью разборки механизмов, возникает потребность в косвенной оценке структурных параметров через диагностические. Диагностирование позволяет своевременно выявить Неисправности и предупредить возможные отказы, сокращая потери от простоев автомобиля при устранении непредвиденных поломок.

Диагностические и структурные параметры подразделяются по своим значениям.

номинальное значение параметра, которое определяется конструкцией и функциональным назначением механизма. Номинальные значения обычно имеют новые механизмы или механизмы, прошедшие капитальный ремонт;

допускаемое значение параметра — это такое граничное значение, при котором механизм может сохранять работоспособность до следующего планового ТО без каких-либо дополнительных воздействий;

предельное значение параметра — это наибольшая или наименьшая его величина, при которой еще обеспечивается работоспособность механизма. Но при достижении предельного значения параметра механизма дальнейшая его эксплуатация либо недопустима, либо экономически нецелесообразна;

упреждающее значение параметра — это ужесточенное предельно допустимое его значение, при котором обеспечивается заданный уровень вероятности безотказной работы механизма на предстоящем межконтрольном пробеге автомобиля.

Средства диагностирования

Средства диагностирования подразделяются на:

встроенные, которые являются составной частью автомобиля. Это датчики и приборы на панели приборов. Их используют для непрерывного или достаточно частого измерения парамет­ров технического состояния автомобиля. Современные средства встроенного диагностирования на основе электронного блока управления (ЭБУ) позволяют водителю постоянно контролировать состояние тормозных систем, расход топлива, токсичность отработавших газов, а также выбирать наиболее экономичный режим работы автомобиля;

внешние средства диагностирования не входят в конструкцию автомобиля. К ним относятся стационарные стенды; передвижные приборы и станции, укомплектованные необходимыми измерительными устройствами.

Диагностическое оборудование

Все оборудование для диагностики двигателей можно подразделить на три основные группы (рис.23):

1) сканеры блоков управления двигателями;

2) измерительные приборы;

3) тестеры исполнительных устройств и узлов двигателя.

Рис.23. Оборудование для диагностики автомобилей

Первая группа приборов представляет собой набор устройств, предназначенных для установления связи с блоками управления автомобилей и выполнения таких процедур, как чтение и стирание ошибок, чтение текущих значений датчиков и внутренних параметров системы управления, проверка работоспособности исполнительных устройств, адаптация системы управления при замене отдельных агрегатов автомобиля или при капитальном ремонте двигателя.

Во второй группе приборов собраны устройства, которые можно использовать для диагностики любых двигателей независимо от способа управления. Все эти устройства применяют для обнаружения неисправностей, а также для проверки показаний сканеров, так как ни одна электронная система не может проверить саму себя с абсолютной достоверностью — например, подсос воздуха во впускном коллекторе может вызвать появление сообщения об отказе расходомера воздуха и т. д.

Третья группа приборов представляет собой оборудование для углубленной проверки ЭСУД и ее отдельных узлов.

Диагностические стенды с беговыми барабанами (рис.24) позволяют имитировать условия движения и нагрузки. Стенд состоит из беговых спаренных барабанов, стационарного пульта управления, переносного пульта управления и вентилятора, который поддерживает тепловой режим. Управление осуществляется оператором с рабочего места водителя с помощью дистанционного пульта. Автомобиль устанавливают ведущими колесами на беговые барабаны. На стенде автомобиль удерживается упорами, устанавливаемыми под передние колеса. Для определения максимальной эффективной мощности двигателя автомобиль разгоняют до заданной скорости и создают нагрузку на ведущих колесах. Стенд позволяет определить потери мощности в силовой передаче автомобиля без нагрузки при заданном нагрузочном режиме. При определении расхода топлива на различных скоростных и нагрузочных режимах работы двигателя топливная система двигателя подключается к расходомеру стенда, который расположен в стойке.

Рис.24. Стенд с беговыми барабанами

Посты диагностики отдельных агрегатов (рис.25) оснащаются специальными приборами и приспособлениями для измерения и контроля основных параметров агрегата и выявления их неисправностей. Так, пост для диагностирования работы двигателя комплектуется виброакустической аппаратурой, стетоскопом и др., позволяющими по особенностям и уровню шумов и стуков определять техническое состояние кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов. С помощью стетоскопа определяют увеличение зазоров в латунных и коренных подшипниках коленчатого вала, между поршнем и цилиндром, клапанами и толкателями и т. д., устанавливают необходимость выполнения регулировочных и ремонтных работ.

Рис.25. Диагностика отдельных агрегатов

Использованные источники

3. Луховицкий Ф. Н. Механизированные средства для технического обслуживания машинно-тракторного парка. — М.: Колос, 1978.

4. Иллюстрации, находящиеся в сети Интернет в свободном доступе.

Источник

Диагностических параметров

Техническое состояние машины, агрегата или отдельного сопряжения зависит от состояния элементов (деталей), из которых состоит сопряжение (механизм), техническое состояние элементов определяется (оценивается) параметрами.

Параметр — это физическая величина или функция, характеризующая работоспособность или исправность объекта диагностирования и изменяющаяся в процессе работы. При техническом диагностировании параметры технического состояния механизма подразделяют на структурные и диагностические.

Структурный параметр — это физическая величина, непосредственно характеризующая техническое состояние или работоспособность механизма (машины): геометрическая форма, размеры, взаимное расположение и сопряжение деталей, чистота их поверхности, микроструктура материала, из которого изготовлены детали, и т. д. Структурный параметр механизма может быть выражен в линейных мерах, в величине зазора, в изменении герметичности или прочности соединений, в изменении массы детали и т. д. Они, как правило, недоступны непосредственному измерению без разборки агрегатов и сборочных единиц.

Диагностический параметр — это тоже физическая величина, но контролируемая средствами диагностирования и косвенно характеризующая состояние или работоспособность машины. Диагностический параметр может характеризовать техническое состояние как отдельных сопряжений, или механизмов автомобиля, так и некоторой их совокупности, в зависимости от этого его называют частным или обобщенным.

Техническое диагностирование при определении технического состояния и прогнозирования ресурса механизма оперирует несколькими величинами параметров. Как структурные, так и диагностические параметры по своей величине (значению) могут быть номинальными, допускаемыми, предельными и текущими (на момент диагностирования).

Номинальное значение параметра — значение параметра, определенное его функциональным назначением и служащее началом отсчета отклонений. Номинальная величина параметра бывает, как правило, у новых или капитально отремонтированных узлов и агрегатов после их обкатки и приработки.

Допускаемое значение параметра — граничное значение параметра, при котором сопряжение, сборочная единица, механизм оставляют без ремонта, регулировки или других предупредительных операций, обеспечивающее надежную работу изделия до следующего планового контроля. Ряд основных параметров машин и механизмов могут иметь два допускаемых значения. Одно из них рассчитывают, исходя из необходимости обеспечения безотказной работы механизма до следующего планового технического обслуживания (обычно до ТО-2), а второе — до очередного ремонта.

Предельное значение параметра — наибольшее или наименьшее значение параметра, которое может иметь работоспособная составная часть.

Предельная величина параметра — величина, при которой дальнейшая эксплуатация механизма недопустима по техническим условиям или нецелесообразна по технико-экономическим соображениям, так как при этом наступает резкое увеличение интенсивности изнашивания сопряжений или резкое снижение экономичности эксплуатации машины.

Текущее значение параметра — это фактическая величина параметра в данный момент времени, измеренная (полученная) в процессе диагностирования.

Диагностированием определяют необходимый ремонт, и этим способствуют повышению технического уровня эксплуатации автомобилей.

Источник

Строительные машины и оборудование

Информационный портал

Добро пожаловать, у нас Вы найдете все о строительной технике, включая колесные и гусеничные экскаваторы, грейдеры, бульдозеры, тракторы, скреперы, бетононасосы и прицепы.

Диагностические параметры

Диагностический параметр — параметр (признак) объекта диагностирования, установленный для определения его техничес­кого состояния. Количественная оценка любой машины и любой сборочной единицы может быть осуществлена путем использования совокупности параметров. К диагностическим параметрам могут быть отнесены мощность, давление, шум, вибрация, количество га­зов, прорывающихся в картер, и др.

Выше уже указывалось о возможности использования струк­турных параметров для диагностирования технического состоя­ния объекта. Однако в некоторых случаях диагностический пара­метр правильнее характеризует техническое состояние объекта диаг­ностирования, чем структурный параметр. Например, состояние цилиндропоршневой группы лучше оценивать по количеству газов, прорывающихся в картер двигателя, или же по угару картерного масла, чем по зазорам в сопряжениях.

Между структурными параметрами и соответствующими диагно­стическими признаками существует определенная связь (табл. 7. 1).

По характеру воздействия на объект диагностирования пара­метры разделяют на входные и выходные. Под входным параметром понимают меру воздействия на объект диагностирования извне. Например, применительно к землеройным машинам в качестве вход­ного параметра можно использовать нагрузку на рабочий орган и характер ее приложения. Под выходным параметром понимают меру внешнего проявления свойств объекта диагностирования. Примерами выходных параметров могут быть мощность двигателя, температура охлаждающей жидкости и др.

Таблица 7.1. Примеры параметров состояния.

Зазоры в сопряжениях цилиндропоршневой группы

Количество газов, прорывающихся в кар­тер; угар картерного масла

Зазоры в подшипниках коленчатого вала

Давление в масляной магистрали

Толщина фрикционных дисков муфты поворота бульдозера

Усилие, приложенное к рычагу управле­ния поворотом в момент трогания гусеницы с места

Количественной мерой параметра состояния является его значение, которое может быть номинальным, нормальным, допускае­мым и предельным.

Номинальное (расчетное) значение параметра определено его функциональным назначением и служит началом отсчета откло­нений. При номинальном значении параметра обеспечивается мак­симальная эффективность эксплуатации объекта. Рассматривае­мые значения параметра характерны для новых и капитально отре­монтированных машин и их сборочных единиц после проведения обкатки.

Допускаемое значение параметра — значение, при котором обеспечивается безотказная работа сборочных единиц до очеред­ного планового диагностирования.

Значения параметра, не выходящие за пределы допускаемых величин, называют нормальными. Они находятся в диапазоне между номинальными и допускаемыми величинами.

Предельное значение параметра — наибольшее или наимень­шее значение параметра, которое может иметь работоспособная сборочная единица. При этом значении параметра дальнейшая эксплуатация машины или сборочной единицы не допускается без проведения ремонтных операций.

При техническом диагностировании машин возникает необхо­димость в оценке отдельных сборочных единиц обобщенным пара­метром.

Обобщенный параметр — диагностический параметр, характе­ризующий с допускаемой погрешностью техническое состояние нескольких сборочных единиц (элементов) машины. Примерами обобщенных параметров являются эффективная мощность двигате­ля, удельный расход топлива и др.

Все параметры состояния можно разделить на ресурсные и функциональные.

Ресурсный параметр — параметр, изменение которого выше пре­дельного значения обусловливает утрату работоспособности маши­ны и необходимость проведения ремонтных операций.

Таблица 7.2. Примеры структурных параметров и соответствующих им симптомов.

Ранний угол опережения подачи топлива в цилиндры

Жесткая работа дизеля.Дымный выхлоп при работе под нагрузкой

Износ фрикционных накладок плоской муфты

Нагрев корпуса муфты при работе под нагрузкой

Отсутствие зазора в зацеплении шесте­рен главной передачи

Чрезмерный нагрев корпуса заднего моста

Функциональный параметр — параметр, изменение которого выше предельного значения связано с утратой работоспособности или с неисправностью машины. Этот параметр восстанавливается при техническом обслуживании машины.

В процессе диагностирования широко используются диагности­ческие параметры, которые не характеризуются количественными показателями, а лишь позволяют дать заключение об исправности объекта. Эти параметры носят название симптомов (табл. 7.2).

Источник