Дорожно строительные машины диагностика

В зависимости от того, какие параметры выходных процессов используются в качестве диагностических сигналов (симптомов), различают основные методы диагностики: акустический, виброметрический, световой, функциональный, комбинированный.

Акустический метод состоит в том, что различные зазоры сопряжений создают неодинаковые по частоте и силе звуковые сигналы, сравнение которых с эталонными позволяет получать абсолютный зазор в сопряжении. Этот метод универсален, и его можно применять для широкого класса механических систем. В образовании упругих колебаний участвуют почти все элементы машины, поэтому акустический сигнал несет достаточную информацию о состоянии всех деталей и кинематических пар. Данный метод позволяет решить две задачи: разделить получаемые акустические сигналы таким образом, чтобы каждый из них можно было отнести к определенному сопряжению; определить техническое состояние сопряжения по составляющей сигнала.

Чтобы узнать, какая кинематическая пара стучит, используют такие признаки, как частота соударений, момент появления импульсов относительно некоторой опорной точки (например, верхней мертвой точки двигателя), а также частные характеристики каналов, по которым поступает информация (каждой паре принадлежит свой канал).

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Задачи акустической диагностики можно было бы легко разрешить, если бы частоты сигнала и сопутствующего ему шума резко различались. В действительности же полезный сигнал и шум занимают очень широкий диапазон, в связи с чем возникают трудности в распознавании диагностического сигнала.

Виброметрический метод заключается в том, что энергия удара в подвижных сопряжениях и амплитуда вибрации пропорциональны величине зазора. Зная ускорения вибрации для любого подвижного сопряжения и сравнивая их с эталонными, можно оценить состояние механизма без его разборки.

Так как акустические сигналы создаются вибрацией, в ряде случаев для диагностики технического состояния машин и оборудования применяют виброакустические методы, когда одновременно используют параметры выходных процессов энергии удара и параметры акустических сигналов.

Для виброакустической диагностики используют также спектральный анализ. В этом случае с помощью специального спектрометра строят графики распределения амплитуд колебаний по частотам (амплитудный спектр). Сравнивая полученные амплитудные спектры, с эталонными значениями, судят о техническом состоянии сопряжений.

Световой метод диагностики электрооборудования заключается в том, что по интенсивности искрообразо-вания на контактах разрядника или прерывателя судят о техническом состоянии аккумуляторной батареи, катушки зажигания, конденсатора и других электрических приборов.

Функциональный метод состоит в том, что при эксплуатации (или с помощью диагностических стендов, имитирующих работу машины) измеряют косвенные параметры, характеризующие уровень функционирования машины. Сравнивая полученные параметры с их предельными значениями, оценивают техническое состояние. Так, общее состояние тормозной системы автомобиля определяют по величине тормозного пути и синхронности торможения колес; состояние рулевого механизма — по усилию, прилагаемому к рулевому колесу, и по величине его свободного хода.

Динамика накопления ферромагнитных примесей (продуктов износа) в картерном масле любого механизма характеризует интегральную интенсивность изнашивания деталей и их предельное состояние. Качество работы и состояние дизельной топливной аппаратуры можно оценить по температуре и составу отрабоотанных газов с помощью специальных приборов, называемых газоанализаторами. Степень износа дилиндропоршневой группы определяют измерением количества газов, прорывающихся в картер двигателя.

Комбинированный метод сочетает в себе различные вышеперечисленные методы. В качестве диагностических сигналов применяются те параметры выходных процессов, которые для данного сопряжения наиболее приемлемы из-за простоты их измерения, полноты и достоверности информации.

Диагностика строительных машин

Средства и технологии диагностирования строительных машин

Техническое диагностирование (диагностика) — процесс определения технического состояния объекта диагностирования с определенной точностью. Результатом диагностирования является заключение о техническом состоянии объекта с указанием при необходимости места, вида и причины дефекта. Диагностирование дает возможность:

• своевременно обнаружить и устранить дефекты, что позволит повысить техническую готовность строительных машин в среднем на 12-18%;
• исключить необоснованные разборочные сборочные работы, что позволит сохранить технический ресурс машин и их сборочных единиц (например, снижение технического ресурса гидронасосов экскаваторов вследствие нового цикла приработки после разборки достигает 6-10%);
• обеспечить полную выработку ресурса (в настоящее время до 25% двигателей внутреннего сгорания направляют в ремонт с недоиспользованным ресурсом, а около 10-15% в предаварийном, непригодном для ремонта состоянии);
• обеспечить работу машин с оптимальной регулировкой, что повысит их производительность, снизит расходы горюче-смазочных материалов и электроэнергии (например, без диагностирования до 80% двигателей внутреннего сгорания развивают мощность ниже номинального значения);
• повысить безопасность работы за счет частых ревизии и контроля сборочных единиц, обеспечивающих безопасность (на башенных кранах, например, только 40% отказов тормозов устраняют по время плановых технических обслуживании и ремонтов, остальные отказы устраняют при заявочных ремонтах);
• снять целый ряд ограничений при создании новых конструкций строительных машин, и части использования более эффективных, но сложных для обслуживания сборочных единиц, например автоматических регулирующих устройств на базе современной электроники.

Кроме того, применение диагностирования упорядочивает саму систему эксплуатации, позволяет создать автоматизированные системы сбора объективной текущей информации об изменении состояния деталей и сборочных единиц в функции наработки. Это важно, для оценки надежности, оптимизации конструкций, совершенствования технологии изготовления и режимов эксплуатации строительных машин.

В данном разделе предпринята попытка обобщить опыт, имеющийся в области методов, средств и технологии диагностирования, разработанных специально для строительных машин, а также методов и средств диагностирования, разработанных для тракторов и автомобилей, но которые могут быть использованы (и частично уже используются) для диагностирования сборочных единиц строительных машин (главным образом, двигателей внутреннего сгорания, шасси и сборочных единиц базовых машин).

Датчики средств диагностирования строительных машин

Техническое диагностирование, являясь одним из важнейших направлений в повышении эффективности и качества эксплуатации машин, увеличивает межремонтную наработку, своевременно предотвращает отказы и соответственно сокращает затраты труда и средств на техническое обслуживание и ремонт техники. Наибольший экономический эффект от диагностирования достигается за счет снижения трудоемкости контроля и повышения достоверности информации о техническом состоянии машин при невысокой стоимости средств диагностирования. Эти задачи наилучшим образом решаются в случае применения электрических методов измерения с использованием электронной аппаратуры и в особенности при наличии средств автоматизированного диагностирования, позволяющих свести к минимуму участие мастера-диагноста в получении и обработке измерительной информации и оптимизировать процесс диагноза путем реализации ряда перспективных универсальных диагностических методов (в том числе: виброакустического, теплового, методов, основанных на анализе неустановившихся и переходных режимов, протекающих в двигателе внутреннего сгорания и др.), не доступных для реализации механическими средствами.

Важнейшие функциональные элементы электронных средств технического диагностирования — датчики неэлектрических и электрических физических величин — являются первичными носителями информации о диагностируемом объекте и оказывают влияние на правильный выбор комплекса вторичной аппаратуры (питающей, усилительно-преобразующей и регистрирующей), т. е. на структуру средств технического диагностирования в целом с учетом рациональной точности, надежности, помехоустойчивости и стоимости.

Из всего комплекса диагностической измерительной аппаратуры в наиболее тяжелых эксплуатационных условиях находятся датчики из-за прямого влияния на них объекта диагностирования, контролируемой среды и внешних эксплуатационных факторов, влияющих на метрологические характеристики и надежность датчика и средства технического диагностирования в целом.

Дорожно строительные машины диагностика

Цель технической диагностики — выявить неисправности машины без ее разборки и определить ресурс безотказной работы сборочных единиц, фактическую потребность в производстве работ при техническом обслуживании и ремонте и момент возникновения отказа или неисправности сборочных единиц. Таким образом, диагностирование является неотъемлемым технологическим элементом всей системы технического обслуживания и ремонта подъемно-транспортных и строительных машин и позволяет: – снизить количество отказов и простоев машины, повысить безопасность ее работы; – увеличить продолжительность эксплуатации машины и сократить расход запасных частей; – уменьшить трудоемкость технического обслуживания и ремонта; – обеспечить ресурсосбережение эксплуатационных материалов.

Основа диагностики — определение показателей технического состояния сборочных единиц, их замер и сравнение со значениями параметров, установленными нормами на создание машины. В связи с тем, что техническую диагностику проводят без разборки машин, особое значение приобретают симптомы (признаки), которые характеризуют техническое состояние составных частей и сборочных единиц: внешние признаки (вмятины, сколы, задиры, следы подтекания жидкости, а также зазоры, люфты, свободный и рабочий ходы), а также биение, удары, стуки, шумы, вибрации.

Процесс диагностирования машин состоит из трех последовательно выполняемых этапов: анализ технического состояния машины и результатов диагностирования, определение вида и объема работ по техническому обслуживанию и ремонту, направление машины в соответствующие рабочие зоны технического обслуживания и ремонта. Для каждой сборочной единицы разрабатывают методы, средства и условия диагностирования (табл.9), позволяющие наиболее точно и полно определить техническое состояние машины.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Для диагностики оборудуют специальные участки оснащенные контрольно-измерительными средствами. По конструктивному исполнению контрольно-измерительные средства диагностики подразделяют на внешние и встроенные в машину системы. Внешние средства диагностики размещают в передвижной диагностической станции и на стационарном посту эксплуатационной базы. В состав встроенных в машину систем диагностики входят датчики, показывающие приборы, индикаторы. Средства Диагностирования используют в отапливаемых пространствах на всех режимах работы машины. Сначала диагностируют гидрооборудование и электрооборудование, затем основные сборочные единицы машины, начиная с двигателя, трансмиссии и заканчивая тормозами. На постах должна храниться документация по проверке диагностических средств измерений параметров.

На участке диагностирования размещают станционарный пост с стендами, где диагностированию подвергаются машины, проходящие техническое обслуживание и текущий ремонт непосредственно на территории эксплуатационной базы. В дополнение к стационарному посту на участке диагностирования предусматривают мобильные передвижные станции, с помощью которых диагностирование машин может проводиться на местах их эксплуатации во время технического обслуживания. Кроме того, на участке диагностирования оборудуется лаборатория по контролю за качеством рабочей жидкости, используемой в гидрооборудовании машин.

Диагностирование проводят в сроки, установленные для соответствующих видов технического обслуживания и ремонта машин. В диагностике принимает участие машинист: устанавливает машину на пост диагностики, сообщает механику об отказах и неисправностях сборочных единиц, управляет машиной в процессе диагностирования, снимает машину с поста и перемещает ее в зону технического обслуживания. Пост диагностики размещают в специальном помещении эксплуатационной базы с подводом к нему электроэнергии, воздуха, воды, тепла и отвода от него выхлопных газов.

Дорожно строительные машины диагностика

Перед проведением проверочно-регулировочных работ и работ по устранению неисправностей выполняют диагностирование машин, по­зволяющее без предварительной разборки установить возможные в них неисправности. Диагностирование посредством соответствующих методов и технических средств обеспечивает возможность выявления в машинах и их элементах неисправностей, причины возникновения неисправностей и тем самым установки потребности и объемов в обслу­живании и ремонте, а также проверки основных эксплуатационных ма­шин и с некоторой приближенностью определения ресурса безотказной их работы для дальнейшей эксплуатации.

Предприятия, выпускающие дорожно-строительные машины наряду с инструкциями по эксплуатации машин обязаны разрабатывать также указания по диагностированию выпускаемых ими машин. В этих указа­ниях (являющихся частью инструкций по эксплуатации) заводы-изго­товители устанавливают вид и периодичность диагностирования, пере­чень показателей для каждой машины, численные их значения и до­пускаемые отклонения, средства для диагностирования, последователь­ность диагностирования, правила и способы их выполнения.

Дорожно-строительные организации (и другие строительные орга­низации) как владельцы машин согласно ГОСТ 25044-81 обязаны обес­печить проведение диагностирования и соответствующих работ (соглас­но инструкциям заводов-изготовителей) .перед вводом машин в экс­плуатацию, во время работы, перед техническим обслуживанием и после технического обслуживания, перед ремонтом и после ремонта.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Техническому диагностированию машин (включая бульдозеры, скреперы, грейдеры) подвергаются двигатели и их механизмы и систе­мы, ходовые механизмы, механизмы приводов и управления, гидравли­ческие и пневматические системы, электрооборудование.

Внедрение в практику обслуживания и ремонта машин методов и средств технического диагностирования позволяет в среднем в 1,25 ра­за увеличить межремонтную наработку, соответственно уменьшить тру­довые затраты и расход запасных частей и материалов на ремонт и об­служивание машин путем предупреждения отказов; примерно в 1,5 раза снизить простои машин по техническим неисправностям; вследствие более высокой степени технической готовности машин уменьшить не менее как на 5% расход топлива и смазочных материалов.

Техническое диагностирование машин подразделяется на постоянное и периодическое.

Постоянное диагностирование проводится машинистами во время работы машин при выполнении ежесменных и периодических техниче­ских обслуживаний. При этом виде диагностирования применяются про­стейшие, часто встроенные в машины и их элементы приборы и приспо­собления, обеспечивающие контроль работы машин и выявление в них неисправностей.

Периодическое диагностирование проводится, как правило, звеном слесарей-ремонтников во главе с мастером-диагностом при обязательном участии машиниста диагностируемой машины при выполнении плановых периодических технических обслуживаний, включая сезонные техниче­ские обслуживания и текущие ремонты, а также по мере необходимости. Периодическое диагностирование предназначено для определения экс­плуатационных, функциональных, технических и ресурсных показателей диагностируемых машин.

Периодическое диагностирование машин подразделяется: по объему выполняемых работ — на комплексное и частичное диагностирование; по времени проведения — на причинное (выполняемое по потребности в зависимости от случайных поломок и т. п.) и регламентное (выполняе­мое после наработки машиной определенного времени или объема работ); по связи с операциями планового технического обслуживания и ремонта — на зависимое (проводится одновременно с операциями техни­ческого обслуживания или ремонта) и независимое (проводится незави­симо от работ по техническому обслуживанию или ремонту машин); по технологии выполнения — на общее и углубленное; по совокупности ра­бот — на простое и комплексное.

Общее диагностирование проводится с целью определения техниче­ского состояния узлов и сборочных единиц машин. При этом виде ди­агностики устанавливают возможность дальнейшей работы машин без регулировочных и ремонтных работ; объем регулировочных и ремонт­ных работ; необходимость проведения для отдельных агрегатов, узлов и сборочных единиц машин углубленной диагностики; качество прове­денного технического обслуживания и ремонта. Выполнение общей диагностики совмещается с проведением очередных обслуживаний ма­шин — ТО-1, ТО-2, ТО-3, а также текущего ремонта.

Углубленная диагностика проводится с целью определения мест не­исправностей, выявления их причин и характера неисправностей. При этом виде диагностики устанавливают углубленный диагноз; ресурс ра­боты машин в исправном их состоянии; объем регулировочных и ре­монтных работ.

Выполнение углубленной диагностики совмещается с проведением очередных обслуживаний — ТО-2, ТО-3, а также по потреб­ности в случае обнаружения в процессе эксплуатации машин неисправ­ностей.

Простое диагностирование выполняется в отношении какого-либо узла или сборочной единицы машины, а комплексное — в отношении всей машины или ее агрегатов.

Перед техническим диагностированием ставятся различные задачи: при выявлении эксплуатационных показателей определяются содержа­ние и объем работ по предстоящему техническому обслуживанию или ремонту; при выявлении функциональных показателей определяются основные показатели машин и дается общая им оценка; при определе­нии технических показателей выявляются неисправности в машинах и причины их возникновения; при определении ресурсных показателей дается оценка износного состояния машины и ее сборочных единиц с целью установления ресурса безотказной их работы в дальнейшем.

Комплексное диагностирование включает в себя все виды периоди­ческого диагностирования, а также диагностирование неисправностей и износного состояния машин. Оно проводится для определения харак­тера и объема комплекса работ по техническому обслуживанию и ре­монту.

Если при диагностировании выявляется потребность в капитальном ремонте машины в целом или отдельных узлов и сборочных единиц, то дальнейшая работа по диагностированию прекращается и неисправные узлы и сборочные единицы заменяются новыми или отремонтирован­ными. Одновременно с ремонтом или заменой узлов или сборочных еди­ниц выполняют операции очередного технического обслуживания. После выполнения комплексного диагностирования устанавливают гаранти­рованный ресурс безотказной работы машины до максимального исполь­зования ресурса их работоспособности, т. е. до наступления потребности в капитальном ремонте или списании.

Комплексное диагностирование проводят на специализированном посту пункта технического обслуживания или ремонтно-механической мастерской дорожно-строительного управления или треста. Допускается также выполнение работ по диагностированию состояния машин в усло­виях строящегося объекта, т. е. в условиях дорожно-строительных ра­бот с применением передвижных средств диагностики.

При общем диагностировании ставится задача определения работо­способности машины или выявления степени изношенности в ее элемен­тах и дается качественная им оценка, т. е. определяются характер и вели­чина повреждений.

В табл. 6.2 приведена средняя трудоемкость комплексного диагно­стирования базовых тракторов, применяемых для работы дорожно- строительных машин.

К основным техническим средствам для диагностирования дорожно- строительных машин относятся передвижные мастерские (установки) КИ-4270А (рис. 6.4) и КИ-13905, предназначенная в дальнейшем для за­мены мастерской КИ-4270А.

Рис. 6.4. Передвижная драгностичеокая установка КИ-4270-А:
I — контейнеры; 2 – тиски; 3 — электрощит; 4 – прибор для испытания и регу­лировки форсунок; 5 — выдвижной щит; б — ящик для слесарного инструмента и инвентаря; 7— заточный аппарат; 8 — верстак; 9 — стеллаж; 10 -компрессор;
II — шасси автомобиля; 12 — слесарный инструмент; 13 — тент; 14 — стол; 15 — стул

Диагностическая установка КИ-4270-А по составу оборудования и приборов позволяет проверять и контролировать около 100 различных параметров технического состояния агрегатов, узлов и сборочных еди­ниц машин, базой для которых служат тракторы и грузовые автомобили, выявлять в них наиболее часто встречающиеся неисправности и отказы и проводить регулировочные операции. Диагностическая установка об­служивается мастером-диагностом и водителем этой установки.

Для целей диагностирования машин применяется также переносный диагностический комплект КИ-13901. Посредством этого комплекта имеется возможность определять техническое состояние двигателя, руле­вого управления, ходовой части, электрооборудования.

Продолжительность диагностирования технического состояния до­рожных машин в среднем составляет: без регулировочных работ — око­ло 4 ч, с регулировочными работами — 8—10 ч.