Основные принципы диагностирования авиационной наземной техники

Развитие современных эффективных методов технического обслуживании и ремонта машин и механизмов по фактическому техническому состоянию, все возрастающее значение сложных и дорогостоящих технических систем предопределяют бурное развитие технической диагностики — науки о распознавании состоянии технической системы. Развитие микроэлектроники и вычислительной техники открыло новые возможности в области средств получения и оценки диагностической информации, создания качественно новых систем диагностирования.

Функциональное и тестовое техническое диагностирование. Функциональное диагностирование осуществляется во время поступления на объект только рабочих воздействий, тестовое — во время поступления тестовых воздействий. При тестовом диагностировании рабочий цикл объекта останавливается на время диагностирования.

Техническое состояние объекта определяется совокупностью подверженных изменению в процессе производства или эксплуатации свойств объекта, характеризуемых в определенный момент времени признаками.

Признаки — количественная и (или) качественная характеристика свойств объекта. Фактические значения количественных и качественных характеристик определяют техническое состояние объекта. Различают следующие виды технического состояния: исправное, работоспособное,

правильного функционирования и т. п.

Исправное состояние объекта — состояние, при котором объект соответствует всем требованиям нормативно-технической и конструкторской документации (НТКД). При повреждении — событии, заключающемся в нарушении исправного состояния и сохранении работоспособного состояния,— объект переходит в неисправное состояние.

Работоспособное состояние объекта — состояние, при котором значения всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствуют требованиям НТКД. При отказе — событии, заключающемся в нарушении работоспособного состояния, объект переходит в неработоспособное состояние (рис. 150).

Предельное состояние объекта — состояние, при котором его дальнейшее применение по назначению либо восстановление исправного или работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно.

Работоспособный объект в отличие от исправного должен удовлетворять лишь тем требованиям нормативно технической и (или) конструкторской документации, выполнение которых обеспечивает нормальное его применение по назначению. Очевидно, что работоспособный объект может быть неисправным, например не удовлетворять эстетическим требованиям, если ухудшение внешнего вида объекта не препятствует его применению по назначению.

Переход объекта из исправного состояния в неисправное происходит вследствие дефектов.

Если объект переходит в неисправное, но работоспособное состояние, то это событие называют повреждением.

Если объект переходит в неработоспособное состояние, то это событие называют отказом.

В сложных объектах возможно более подробное деление состояний объекта с выделением промежуточных состояний с пониженными уровнями качества функционирования.

Переход объекта в предельное состояние влечет за собой временное или окончательное прекращение применения объекта по назначению.

Для неремонтируемых объектов имеет место предельное состояние двух видов. Первый вид совпадает с неработоспособным состоянием, второй — обусловлен тем, что, начиная с некоторого момента времени, дальнейшее применение по назначению пока еще работоспособного объекта согласно определенным критериям недопустимо в связи с опасностью или вредностью использования. Переход перемонтируемого объекта в предельное состояние второго вида происходит раньше возникновения отказа.

Для ремонтируемых объектов выделяют три вида предельных состояний. Для двух видов требуется отправка объекта в капитальный или средний ремонт, т. е. временное прекращение применения объекта по назначению.

Третий вид предполагает окончательное прекращение применения объекта по назначению.

Процедура диагностирования осуществляется с помощью средств диагностирования (рис. 151). Их разработка ведется в тесной взаимосвязи с объектом диагностирования. На этапе изучения физических свойств объекта, используя МНК и технические измерения, формулируют требования к средствам измерения при диагностировании.

На этапе синтеза физической модели объекта уточняются требования к методам и средствам измерения, при необходимости разрабатываются специальные средства измерения средств диагностирования. В соответствии с видами технического диагностирования различают следующие средства диагностирования: тестовое и функциональное (рис. 152, а, б).

При тестовом диагностировании по командам блока управления, хранящего алгоритм диагностирования, источник воздействия вырабатывает воздействия а, элементарных проверок t1ϵТ'. где Т'— множество элементарных проверок по заданному алгоритму.

В соответствии с алгоритмом диагностирования воздействия а, в определенной последовательности поступают через устройство связи на объект диагностирования и на математическую модель объекта. В общем случае устройство связи может коммутировать каналы связи по сигналам блока управления. Если, например, система решает задачу проверки исправности объекта, то на выходе математической модели формируются результаты {Rj}исправного состояния, поступающие на решающий блок. Ответами объекта на воздействия а, являются фактические результаты Rf элементарных проверок t1ϵТ'. Эти результаты через устройство связи поступают на измерительное устройство и с выхода последнего — на вход решающего блока.

В решающем блоке производится сопоставление возможных{R1} и фактических Rf результатов элементарных проверок, назначаются очередные элементарные проверки, изменяется порядок выполнения проверок в зависимости от предыдущих результатов (штриховая линия связи) и формируются результаты диагностирования.

Если в результате проверки исправности получен результат проверки «Объект неисправен», то переходят к поиску неисправностей При этом достаточно, чтобы математическая модель выдавала множество сигналов {R11}.

При функциональном диагностировании объект применяется по своему назначению, т. е воздействия αj, являются рабочими и поступают на основные входы объекта. С объекта снимаются сигналы управления У, средством диагностирования и сигналыR1* ответов объекта на воздействие αj, Сигналы У, нужны для управления математической моделью и блоком управления в зависимости от режима работы объекта.

Решающий блок производит сопоставление фактических результатов R1* элементарных проверок с возможными результатами  {R1} или  {R11}, выдаваемыми математической моделью. Когда система решает задачу проверки исправности объекта, то достаточно, чтобы математическая модель хранила и выдавала только множество {R1} результатов. При поиске неисправностей необходимо знание также результатов {R11}. Блок управления по сигналам У, и по сигналам обратной связи от решающего блока осуществляет коммутацию каналов в устройстве связи.

Анализ применения систем диагностирования показывает, что поведение реальных объектов несколько отличается от их математической модели. Поэтому в процессе эксплуатации системы диагностирования целесообразно проведение корректировки (подгонки) математической модели, что позволит повысить достоверность диагностирования. Это осуществляется адаптивной системой функционального диагностирования (рис. 152, в).

При возникновении несоответствия между текущими значениями диагностических параметров объекта и значениями этих параметров, формируемых математической моделью, устройство обработки информации оценивает это расхождение. Если значение этого расхождения по совокупности признаков не может быть отнесено к неработоспособному состоянию объекта, то устройство обработки выполняет расчет новых значений параметров математической модели.

Эти значения передаются в блок «математическая модель» для корректировки модели, а также служат для изменения алгоритма управления системой (по необходимости).

Определение вида технического состояния объекта (исправное; работоспособное или правильно функционирующее) выполняется с помощью средств контроля технического состояния (ГОСТ 19919— 74).

Приборные средства контроля успешно используются для оценки технического состояния материалов, некоторых конструкций и частичных агрегатов. Однако эксплуатационный автоматизированный контроль и прогнозирование технического состояния систем практически только начинают внедряться.

Один из путей решения задачи оценки технического состояния сложных систем — применение автоматизированных систем контроля (АСК), работающих на принципах оценки параметров системы, непосредственно связанных с надежностью ее работы. обработки регистрируемых параметров вычислительными управляющими комплексами и представлением результатов сравнения оцениваемых параметров с нормально допустимыми.

На основании такого анализа выдаются информации о состоянии контролируемой системы и соответствующие рекомендации и команды техническому персоналу во время работы или после остановки системы.

Автоматизированные системы контроля особенно эффективны при проведении наземных испытаний настраиваемых систем (например, после капитального ремонта), когда полностью используются возможности измерения сотен параметров.

ГОСТ 25176-82 и 25044-81 устанавливают классификацию, общие технические требования и основные положения разработки и применения методов диагностирования базовых шасси спецмашин, сельскохозяйственных, строительных и дорожных машин.

Предприятия-разработчики обязаны на стадии разработки устанавливать вид, периодичность и объем диагностирования, правила и последовательность, номенклатуру диагностических параметров, номинальные и предельные значения параметров, требования к точности измерений, номенклатуру средств диагностирования конкретных объектов.

Основным документом по организации технического диагностирования при эксплуатации и ремонте машин являются:

Инструкция по эксплуатации или Инструкция по техническому обслуживания для базовых шасси.

Техническое описание и инструкция по эксплуатации для спецоборудования авиационной техники;

регламенты технического обслуживания для авиационной техники, монтируемой на базовом шасси спецмашины.

На основании этих документов разрабатываются карты типового технологического процесса (КТТП) по организации и проведению диагностирования при выполнении работ по ТО, текущему и капитальному ремонту, диагностические и накопительные карты, комплект учетно-отчетных документов.

Смотрите также