Прогнозирование остаточного ресурса машин по результатам диагностирования 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Прогнозирование остаточного ресурса машин по результатам диагностирования



 

Прогнозирование –один из основных элементов технической диагности-ки. Цель прогнозирования – установление (предсказание) сроков безотказной ра-боты сборочных единиц машины до очередного технического обслуживания или ремонта и предотвращение отказов.

 

Различают два вида прогнозирования технического состояния сборочных единиц машин: среднестатистическое и по характеру (закономерности) измене-ния параметров состояния сборочных единиц конкретной машины.

 

Среднестатистическое прогнозирование основано на статистическойобработке и анализе средних результатов, полученных в процессе разработки, производства и эксплуатации машин, а также последующем установлении еди-ных допускаемых значений параметров состояния и единой периодичности об-служивания для одноименных сборочных единиц однотипных машин.

 

Применение среднестатистического прогнозирования требует установле-ния единой периодичности планового ТО для всей совокупности одноименных сборочных единиц однотипных машин, что в значительной мере упрощает пла-нирование и организацию их ТО и ремонта. В этом заключается одно их основ-ных преимуществ такого вида прогнозирования. Его недостатками являются, с одной стороны, неизбежность отказов в результате рассеивания сроков безотказ-ной работы одноименных сборочных единиц однотипных машин, а с другой - возможность значительного недоиспользования ресурса в связи с единой перио-дичностью обслуживания машин.

 

Прогнозирование по характеру измерения параметров основано на вы-явлении скоростей изменения параметров состояния сборочных единиц машины путем непосредственных измерений их значений и последующей обработки ре-зультатов.

 

Этот вид прогнозирования дает возможность полнее использовать ресурс сборочных единиц машин. Однако, трудности, связанные с учетом измеряемых величин и их обработкой, не позволяют прогнозировать этим методом остаточ-ный ресурс всех сборочных единиц машин. Поэтому для большинства сборочных единиц применяют среднестатистическое прогнозирование их остаточного ре-сурса. При этом заранее рассчитывают допускаемые значения контролируемых параметров и используют их в технологии диагностирования. Эти значения ис-пользуются мастером-диагностом как инструктивные. По результатам измере-ний он дает заключение о состоянии сборочных единиц и определяет виды воз-

 

69


действий на них, не проводя никаких расчетов. Так, если измеренное значение параметра больше допускаемого или равно предельному значению, то сборочная единица подлежит обслуживанию или ремонту. Если же измеренное значение меньше допускаемого значения или равно ему, то сборочная единица не требует технического обслуживания или ремонта до очередного диагностирования. Например, загрязненность основного фильтра гидросистемы трактора проверяют при ТО-2 и ТО-3 по давлению масла в сливной магистрали. Пусть при такой про-верке у трех тракторов давление оказалось равным соответственно 0,10, 0,25 и 0,27 МПа при допускаемом 0,25 МПа. Следовательно, фильтры первого и второ-го тракторов можно не промывать, а фильтр третьего необходимо промыть. Кро-ме того, при следующем ТО необходимо промыть фильтр второго трактора без предварительной проверки, так как его загрязненность предельна.

 

Прогнозирование по характеру изменения параметра применяется для та-ких сборочных единиц, срок безотказной работы которых определяет межре-монтный ресурс сборочной единицы или машины в целом. К ним относятся до-рогостоящие сборочные единицы и детали, замена которых требует отправки машины в ремонтную мастерскую или на специализированное ремонтное пред-приятие. У тракторов это кривошипно-шатунный механизм двигателя, шестерни

 

и подшипники силовой передачи, муфты поворотов, гусеничные цепи, подвеска

 

трактора, а также блок двигателя и корпус силовой передачи.

Для определения остаточного ресурса конкретной сборочной единицы t ост, мастер-диагност должен располагать исходными данными, приведенными в таб-лице 3.2.

 

 

Таблица 3.2 - Сведения, необходимые для прогнозирования остаточного ресурса

 

  Исходные данные Обозначение Источник информации
1. Номинальное значение па-   Технологическая карта диа-

раметра состояния

П н гностирования
2. Наработка сборочной едини-   Показания мотосчетчика или

цы от начала ее эксплуатации

  техническая документация

до момента диагностирования

t н  
3. Значение параметра состоя-   Показание средства измере-

ния в момент диагностирова-

  ний

ния (после наработки t н)

П (t н)  
4. Предельное значение пара-   Технологическая карта диа-

метра состояния

П П гностирования
6. Показатель степени функции   Технологическая карта диа-

изменения параметра состоя-

α гностирования

ния

   

 


 

70


 

Для определения остаточного ресурса сборочной единицы необходимо из-мерить значение соответствующего параметра и знать её наработку к моменту измерения. Значения остальных показателей берутся из технологической карты диагностирования

 

Рассмотрим схему прогнозирования остаточного ресурса.

 

П

t н t ост  
     
П )    

И

н    
t    
(    
  И    
П      
П      
  н)    
  t    
  (    
н П    
П      
0   t  
I II III  

 

Рисунок 3.8. - Схема прогнозирования остаточного ресурса при

известной наработке от начала эксплуатации сборочной единицы (детали):

 

I - этап приработки;

 

II - этап нормальной работы с установившейся скоростью износа; III -этап наступления предельного состояния диагностируемой

сборочной единицы или детали; И П -предельное изменение параметра состояния, И П = П П – П Н;

И ( t н) -изменение параметра состояния к моменту диагностирования(после наработки t н); И ( t н)( t н)–П Н.

 

Расчет остаточного ресурса производится по формуле 3.5

 

   

1

     
             
 

И П

 

α

   

t ост t н

1.

(3.5)

 

И (t Н)

 
           

Для определения остаточного ресурса сборочной единицы по формуле (3.5) необходимо измерить значение соответствующего параметра и знать наработку к моменту измерения. Значения остальных показателей берутся из технологиче-ской карты диагностирования.

 

 

71


По данным ГОСНИТИ, значения α для тракторов и сельскохозяйственных машин находятся в пределах 0,8…2,0.

 

Ориентировочные значения показателя α для некоторых сборочных еди-ниц и деталей тракторов приведены в таблице 3.4.

 

Таблица 3.4 - Значение показателя α для сборочных единиц и деталей тракторов.

 

  Параметры технического состояния Значения
1. Мощность двигателя 0,8
2. Расход газов, прорывающихся в картер:  
  до замены колец 1,3
  после замены колец 1,5
3. Зазоры в КШМ 1,4
4. Зазоры в подшипниках качения 1,5
5. Износ валиков, пальцев и осей 1,4
6. Износ гусеничных цепей 1,0

 

 

При α = 1 формула (3.5) принимает вид

   
 

t ост

П П

П (t Н)

.

(3.6)

 
  t н П

(t Н)

П

Н

 
             
 

Иногда при определении остаточного ресурса сведения о наработке маши-

 

ны отсутствуют. В этих случаях остаточный ресурс определяют по значениям па-

 

раметров состояния, установленным при двукратном диагностировании и нара-

 

ботке машины между первым и вторым измерениями.

   
 

Рассмотрим этот случай на схеме (рисунок 3.9).

   
  П              
  П              
  И              
              2  
            1 И  
            И    
              П  

2

1          

П

 

П

           
П            
  н              
  П              
              t  
  0 t x       t м t ост  
        72        


T ост

Рисунок 3.9 - Схема прогнозирования остаточного ресурса при неизвестной наработке от начала эксплуатации:

П П –предельное значение параметра состояния;

П 1 –значение параметра состояния при первом замере; П 2 –значение параметра состояния при втором замере;

П Н –номинальное значение параметра;

И П –предельное изменение параметра состояния;

И 1 –изменение параметра от начала эксплуатации до первого замера;

И 2 –изменение параметра от начала эксплуатации до второго замера; t x –наработка от начала эксплуатации до первого замера, (величина

неизвестная);

t м –наработка между двумя замерами(межконтрольная наработ-

ка);

– остаточный ресурс.

Остаточный ресурс в этом случае определяется по формулам (3.7)

или (3.8).

                   

1

     

1

       

И П

         
         

α

   
                         

t ост t м

 

 

 

1

   

1.

(3.7)

 

 

1

 

И

   
   

И

    α     2          
    2                      

И 1

При α = 1 имеем:

t

 

t

 

П П

П 2

.

(3.8)

 

Ост

м П

 

 

 
   

2

П

1

     
                 

Таким образом, при неизвестной наработке от начала эксплуатации для определения остаточного ресурса необходимо измерить значение контролируе-мого параметра не менее двух раз и знать наработку за период между этими из-мерениями. Предельное и номинальное значения параметра, как в предыдущем случае, берутся из справочных данных.

Пример. Определить остаточный ресурс цилиндропоршневой группы дви-гателя А-41 (трактор ДТ-75М), если после 1500 моточасов работы ( t н ) расход картерных газов (П ( t н) ) составил 78 л/мин.

73


По справочным данным определяем: номинальное значение этого пара-метра (П Н ) – 34 л/мин, предельное (П П ) – 105 л/мин; показатель степени функ-ции ( α ) до замены поршневых колец равен 1,3 (таблица 3.4). По этим данным определяем предельное изменение параметра (И П = 105 – 34 = 71), изменение параметра на момент диагностирования составит

 

(И ( t н) = 78 – 34 = 44). Подставляя полученные значения в формулу (3.5), будем иметь:


 

t ост = 1500

71  
   

44

 
   

 

 

1

1,3

1         = 666.

 


 

Таким образом, остаточный ресурс ЦПГ рассматриваемого двигателя со-ставит 666 моточасов.

 

На достоверность диагноза оказывает влияние вероятностный характер из-менения параметров состояния диагностируемых объектов. В таблице 3.5. приве-дена достоверность диагностирования дизельного двигателя по ряду параметров.

 

Как видно из приведенных данных, органолептические методы диагности-рования значительно уступают по достоверности инструментальным. Поэтому разработка новых объективных средств технической диагностики является одним из важнейших резервов в повышении надежности и эффективности использова-ния машин и оборудования.

 

Таблица 3.5 - Достоверность диагностирования двигателей тракторов по измеряемым параметрам и внешним признакам

 

Параметр (внешний признак)

Достоверность ди-

 

агностирования

 
   
       
Давление перед фильтром тонкой очистки 0,82    
       
Давление, развиваемое плунжерными парами 0,88    
       
Давление впрыска топлива 0,83    
       
Момент впрыска топлива 0,86    
       
Расход картерных газов 0,86    
       
Суммарный зазор в КШМ 0,88    
       
Давление в системе смазки 0,83    
       
Температура в системе смазки 0,81    
       
Температура охлаждающей жидкости 0,90    
       
Натяжение ремня вентилятора 0,79    
       
Стуки в ЦПГ двигателя 0,68    
       

 


 

74


Двигатель дымит черным дымом 0,68
   
Большой расход топлива 0,61
   
Двигатель запускается с трудом 0,52
   

 

Контрольные вопросы

 

1. Что понимается под техническим диагностированием машин? Ка-

 

кова зависимость между структурными и диагностическими параметрами?

 

2. Каковы виды и задачи технической диагностики?

3. В чем заключается сущность органолептических методов диагностиро-

 

вания?

 

4. Каковы основные методы и их сущность инструментальной (объек-

 

тивной) диагностики?

 

5. Какие механические средства диагностики машин используются в сель-

 

ском хозяйстве?

 

6. На чем основан принцип действия электронных диагностических средств и каковы их разновидности?

7. Из каких этапов состоит технология диагностирования машин и их ос-

 

новное содержание?

 

8. Каковы основные организационные принципы диагностирования ма-

 

шин?

 

9. В чем заключается сущность среднестатистического прогнозирования остаточного ресурса сборочных едини и деталей машин?

10. Как осуществляется прогнозирование остаточного ресурса ответ-

 

ственных сборочных единиц машины при: 1) известной и 2) неизвестной ее нара-ботки от начала эксплуатации?


 

 

75



Поделиться:


Читайте также:




Последнее изменение этой страницы: 2021-03-09; просмотров: 505; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.117.81.240 (0.094 с.)