6-лекции. Курс лекций по дисциплине Техническое диагностирование транспортных машин Костанай 2010 ббк 39. 27Я. 73
 Скачать 1.06 Mb.
|
С учетом широкого профиля подготовки инженеров специальности - Транспорт, транспортная техника и технологии преподавание дисциплины имеет цель – изучение основ дисциплины, назначение правил технической эксплуатации. Рассмотрение обязанностей и ответственности работников железнодорожного транспорта. Научить студентов общему методологическому подходу к решению вопросов особенностей современных правил технической эксплуатации. Представляет для будущих специалистов инженерного профиля важное значение, так как позволяет успешно работать и изучать в последующем использование и ремонт машин на старших курсах.В задачи изучения дисциплины входит формирование определенной суммы знаний в области научного подхода к современным методам правил технической эксплуатации. Формирование умений и навыков расчетов показателей правил технической эксплуатации.В результате изучения данной дисциплины студенты специальности должны знать устройство и принцип работы узлов и агрегатов на уровне свободной ориентации. Знать место и роль науки о надежности ремонте и развитии производства, в условиях ускорения научно-технического прогресса, причины отказов, методы их предупреждения обнаружения и устранения. Уметь производить расчеты показателей надежности правил технической эксплуатации, оценивать результаты испытаний правил технической эксплуатации. Обучающийся должен знать действительные и теоретические процессы, происходящие при использовании правил технической эксплуатации. Уметь на основе теоретических знаний, полученных по дисциплине, разобраться самостоятельно в принципе действия новых, более совершенных машин, применить практические навыки. Иметь навыки работы на современных машинах через учебную и производственную практики. В представленном лекционном материале проводится обзор правил технической эксплуатации железных дорог на необходимом теоретическом уровне, систематизирующим знания о производстве, актуализирует теоретические отправления науки. Основными направлениями эксплуатации железных дорог и возникающими проблемами является формирование практических навыков работы с оборудованием, соблюдения правил техники безопасности, самосохранения; развитие творческого потенциала студентов, навыков самообразования, интеллектуального роста, убежденности в обязательности научно обоснованного взаимодействия с природными и техническими объектами. Для изучения дисциплины рекомендована литература, что не исключает использование других источников. Введение Включение отечественной промышленности в рыночные отношения, обеспечение перевода дорожно-строительного машиностроения на производство конкурентоспособной системы машин сопровождается обновлением машинных парков дорожной отрасли и строительного комплекса, совершенствованием технологии поддержания техники дорожно-строительных организаций и дорожно-эксплуатационных хозяйств в работоспособном состоянии. В настоящее время машинные парки дорожно-строительных организаций и дорожно-эксплуатационных хозяйств пополняются экскаваторами, автофейдерами, бульдозерами, скреперами, катками, планировочно-уплотняющей техникой современных универсальных исполнений с гидроприводом, силовыми установками с турбонаддувом, гидромеханической трансмиссией, высокоточными системами и комфортными кабинами управления. Каждая машина предназначена для выполнения установленных видов работ в отведенный срок, в течении которого машина должна находиться в технически исправном и работоспособном состоянии. Комплекс работ по поддержанию исправности и восстановлению работоспособности машин составляет техническое обслуживание и ремонт. Тема 1 Основы диагностики технического состояния автомобилей Техническая диагностика машин и, в частности, автомобилей сравнительно молодая область знаний, которая находится в стадии своего формирования и становления. Объектами ее могут быть узлы и механизмы автомобиля, отвечающие хотя бы двум условиям: находиться в двух взаимоисключающих состояниях работоспособном и неработоспособном; в них можно выделить элементы (детали), каждый из которых тоже характеризуется различными состояниями. Диагностику технического состояния автомобилей определяют как отрасль знаний, изучающую и устанавливающую признаки неисправного состояния автомобиля, а также методы, принципы и оборудование, при помощи которых дается заключение о техническом состоянии узла, агрегата, системы без разборки последних и прогнозирование ресурса их исправной работы. Под системой понимается упорядоченная совокупность совместно действующих объектов, предназначенных для выполнения заданных функций. В качестве системы могут выступать автомобили, агрегаты, люди, процессы, связанные определенной целью. Элемент принадлежит системе и выполняет в ней заданные функции. Одним из основных понятий диагностики является понятие «отказа», под которым понимается событие, заключающееся в нарушении работоспособности объекта. Любой автомобиль может быть оценен рядом параметров, одни из которых являются основными, другие второстепенными. Обычно под параметром понимается качественная мера, характеризующая свойства системы, элемента или явления, в частности процесса. Значение параметра — количественная мера параметра. Каждый автомобиль обладает вполне определенной структурой, т.е. взаимной связью и взаимным расположением составных элементов, характеризующих конструктивные особенности системы. Хотя структура системы в целом остается неизменной, отдельные сопряжения этой системы вследствие износов и других явлений изменяют свои размеры, например, увеличиваются зазоры в подшипниках, в шкворневых соединениях и т. д. Показателями, характеризующими свойство структуры системы или ее элементов, выступают структурные параметры, отражающие качественную сторону процессов: зазоров, прогибов, износов, пробоев и т. д. Структурные параметры могут быть основными и второстепенными. Основные характеризуют возможность выполнения системой заданных функций, второстепенные удобство в эксплуатации, внешний вид (удобство сидения, обслуживания, разборки, сборки) и др. Параметры входной качественная мера воздействия на систему извне и выходной характеризуют внешнее проявление свойства системы. К входным параметрам относят нагрузку на автомобиль, дорожные, климатические и другие условия. Выходные параметры мощность двигателя, расход топлива, частота вибрации элементов трансмиссии, усилия торможения автомобиля и др. Выходные параметры существенно зависят от состояния структуры объекта и меняются с изменением структурных параметров последнего. Например, увеличение зазора в коренных и шатунных подшипниках коленчатого вала понижает давление смазки в системе, порождает шум и стуки. Параметры выходного 1 процесса могут стать диагностическими признаками при условии однозначности, где каждому значению структурного параметра соответствует только одно, вполне определенное значение параметра выходного процесса; параметр выходного процесса должен иметь большее относительное изменение при заданном абсолютном изменении структурного параметра. Под диагностическим параметром понимается качественная мера проявления технического состояния системы, элемента по косвенным признакам. Предельное значение параметра это его количественная мера, при которой дальнейшая эксплуатация автомобиля и его элементов недопустимы или нецелесообразны по технико-экономическим соображениям. Автомобиль считается исправным, если все параметры, как структурные, так и выходные, находятся в допустимых пределах изменений. Неисправное техническое состояние характеризуется тем, что один из структурных или выходных параметров вышел за допустимые пределы изменения. Автомобиль считается работоспособным, если он в данное время удовлетворяет всем требованиям, установленным в отношении основных структурных и выходных параметров, характеризующих допустимые пределы изменения. Работоспособный автомобиль может быть исправным и неисправным. Таким образом, исправный "автомобиль всегда работоспособен, а неисправный может быть как работоспособным, так и отказавшим. Наличие возможности определять техническое состояние элементов автомобиля по косвенным признакам составляет сущность процесса диагностирования. При решении вопросов технической диагностики число вводимых состояний автомобиля может быть различно. При общем диагностировании элементов, обеспечивающих безопасность движения, выделяются два состояния: исправное и неисправное. Под диагностированием понимается процесс постановки диагноза, т.е. определение технического состояния элементов системы без снятия их с места и без разборки. Общее диагностирование автомобиля проводится по диагностическим параметрам, характеризующим его общее техническое состояние, без выявления конкретной неисправности. Выделение двух состояний элемента исключает весьма важный вопрос предсказания его исправной работы в определенном диапазоне пробега, т. е. необходимо выделить и составить класс промежуточных или предварительных состояний, которые определяются путем прогнозирования. Цель прогнозирования диагностирование будущего состояния элементов автомобиля. В этом случае проводится углубленная диагностика элементов автомобиля, обеспечивающих его работоспособность. Поэлементное (углубленное) диагностирование автомобиля, агрегата, узла проводится по диагностическим параметрам, характеризующим их техническое состояние с выявлением места, причин и характера неисправности отказа. Техническое состояние элементов автомобиля оценивается путем определенной последовательности в выполнении проверок, входящих в программу диагностирования. Проверка представляет собой совокупность операций, проводимых над объектом диагностики с целью получения некоторого результата, по которому можно судить о состоянии того или иного элемента. Отказ автомобиля в целом может быть обусловлен отказом одного или нескольких элементов. Различают субъективный и объективный поиск отказов и неисправностей. Субъективный поиск основан на опыте и навыках человека-оператора и, как правило, без использования инструментальных средств. Под субъективным диагностированием понимается определение диагностических параметров, поддающихся при наличии опыта и знаний оценке с помощью органов чувств механика-диагностика или с применением отдельных простейших средств для усиления сигнала. Объективный поиск помимо деятельности человека, обязательно предусматривает функционирующую диагностическую систему, позволяющую получить фиксированные числовые значения оценочных параметров. Объективное диагностирование представляет процесс диагностирования, осуществляемый с помощью контрольно-измерительного оборудования, приборов и инструмента. Определение технического состояния элементов автомобиля производится путем сравнения полученных показателей выходных параметров с их предельными значениями. Различают два вида поиска отказов в элементах автомобиля: комбинационный и последовательный. В первом случае состояние автомобиля и его элементов определяется путем выполнения заданного числа проверок, порядок осуществления которых произволен. Выявление неисправных узлов производится после проведения всех заданных проверок. Последовательные проверки производятся в определенном порядке: от общей проверки всего автомобиля в целом к проверкам механизмов, систем, сопряжений, деталей. Необходимость последующей проверки диктуется результатом предыдущей. Такая проверка называется условной в отличие от безусловной, которая выполняется в определенном порядке по всем параметрам. Наиболее целесообразной является последовательная условная проверка автомобиля. Система диагностирования и комплекс диагностической аппаратуры на автотранспортном предприятии должны быть рассмотрены с точки зрения ее организации, функционирования и экономической эффективности. В этом случае автомобиль рассматривается как объект диагностики; изучаются его элементы, имеющие потребность в диагностике, т. е. те, у которых в процессе работы имеются изменения технического состояния, составляется программа поиска, на основании которой определяется потребность в диагностической аппаратуре, взаимодействующей с объектом диагностирования, разрабатываются технологические процессы контроля и диагностирования, представляющие собой управляющие воздействияна объект диагностирования, оценивается экономическая эффективность диагностики. На систему действует внешняя среда — возраст автомобилей, мощность предприятия, климатические и дорожные условия и т. д., которые накладывают ограничения на функционирование системы. Диагностическая аппаратура посылает информацию с результатами диагностирования в управляющую систему, которая на основе целей управления и ограничений внешней среды вырабатывает управляющее воздействиена объект диагностирования. Процессы могут повторяться до тех пор, пока не будет ясности в результатах проверки. В производственных условиях АТП должны быть четко увязаны вопросы технического обслуживания и текущего ремонта с процессами диагностирования и определено ее место. Литература: 1, с.5-15 Вопросы для самопроверки: От чего зависят эксплуатационные свойства автомобилей? Какой метод применяют для индивидуального подхода к автомобилю? На что повлияет диагностирование и профилактика автомобиля? Какова периодичность диагностирования? На что влияет диагностирование автомобиля при ТО-1 и ТО-2 Тема 2 Виды контрольно-диагностических операций Диагностирование технического состояния элементов автомобилей является необходимой составляющей производственного процесса автотранспортного предприятия и должно: выявлять автомобили (из числа эксплуатируемых), техническое состояние которых не соответствует требованиям безопасности движения; выявлять (уточнять) перед текущим ремонтом причины отказа; проверять качество ТО и ТР. прогнозировать ресурс исправной работы узлов, агрегатов и автомобиля в целом; собирать, обрабатывать и выдавать информацию, необходимую для управления производством. На основе практики работы предприятий и опыта проектирования систем диагностирования предлагается следующая структура подразделений технической диагностики на АТП. Диагностирование автомобилей при выпуске возврате осуществляется на контрольно-техническом пункте предприятия в течение 2—5 мин и в связи с отсутствием в настоящее время быстродействующей аппаратуры проводится, как правило, субъективными методами с использованием простейшего инструмента. Субъективное диагностирование позволяет однозначно определить явные дефекты автомобиля и при необходимости направить его в зону объективного диагностирования. Сочетание объективного и субъективного диагностирования дает наилучшие результаты. Субъективная оценка технического состояния автомобиля зависит от опыта и квалификации обслуживающего персонала и при всех ее недостатках, связанных в основном со значительными погрешностями, обладает и определенными достоинствами, так как не требует больших материальных затрат, а минимальное оценочное время и одновременность оценки целого ряда узлов и механизмов обусловливают большую избирательную возможность и практически неограниченное, число оценочных параметров. В зависимости от технического состояния автомобили ставятся или на стоянку, или в зону текущего ремонта, или на определенный вид технического обслуживания. Основное внимание при таком контроле уделяется механизмам, от которых зависит безопасность движения автомобиля. Недостаток времени на контроль и отсутствие в настоящее время быстродействующей аппаратуры исключает, как правило, использование объективных средств. Как выход из положения, в целом ряде автотранспортных предприятий контроль основных узлов и механизмов автомобиля после его возврата распределен по дням недели таким образом, что ежедневно проверяется один из узлов автомобиля. В этом случае значительно увеличивается время на единовременную проверку того или иного узла или механизма и имеется возможность воспользоваться объективными средствами контроля и диагностирования. Линейное диагностирование возлагается на водителя, который во время заправки, движения и остановок автомобиля, используя как объективную оценку с помощью приборов на щитке, так и субъективную, посредством своих органов чувств (зрения, слуха, обоняния, осязания и ощущения) делает заключение о техническом состоянии автомобиля и выдает его в виде листка учета (совместно с контрольным механизмом) по возвращении в гараж. В этом случае ОТК организует практические занятия с водителями, контрольными механиками по освоению методов субъективного диагностирования. Диагностирование автомобилей при первом техническом обслуживании ТО-1 (общее диагностирование Д-1) проводится, но узлам и механизмам, обеспечивающим безопасность работы автомобиля с использованием контрольно-измерительной аппаратуры, работающей на принципе: исправен, неисправен. В этом случае проверяется техническое состояние рулевого управления и тормозной системы, ходовой части, освещения и сигнализации, подтекание топлива в узлах системы питания и т. д. Поэлементное диагностирование (Д-2)* автомобилей при втором техническом обслуживании ТО-2 и текущем ремонте качественно отличается от общего диагностирования. В данном случае получение данных о двух состояниях узлов и механизмов (исправный, неисправный) недостаточно. Здесь выделяется еще промежуточный класс значений параметров с целью прогнозирования отказов путем периодической фиксации текущих значений параметров и последующего установления закона изменения параметра. При проведении ТО-2 и ТР техническому диагностированию подвергаются те основные узлы автомобиля, где возможны износы, вибрации, шумы, стуки, нарушения регулировок. Основная цель такой диагностики выявление неисправностей и установление объема технических или ремонтных воздействий на автомобиль. В этом случае весь объем работ ТО-2 можно разделить на две части. Наличие значительного времени на контроль и диагностику при ТО-2 позволяет в полной мере использовать все имеющиеся в практике объективные средства контроля при определении технического состояния автомобиля. В этом случае автомобили диагностируются накануне проведения ТО-2. Внедрение элементов диагностирования' на предприятии осуществляется поэтапно, очередность этапов и конкретное место диагностирования определяется путем проведения анализа технического состояния автомобилей по данным непосредственных замеров и по данным учета, а также анализа транспортного и технологического процесса предприятия. При непосредственных замерах применяются стандартные контрольно-диагностические приборы и средства, имеющиеся на предприятии (линейки, компрессометры, щупы, нагрузочные вилки, манометры, люфтомеры и др.) Учетными данными в этом случае являются: расход топлива автомобиля, сроки службы шин и аккумуляторных батарей, фактическая периодичность технического обслуживания и текущего ремонта автомобилей, затраты на текущий ремонт и т. д. Полученные данные обрабатываются методами математической статистики и анализируются с целью определения вариации и экстремальных значений оценочных параметров. На АТП эти вопросы решаются группой учета производственно-технического отдела. Полученные сведения дают возможность: установить минимальные и максимальные отклонения различных параметров технического состояния от нормы или допуска, а также от средней величины; с помощью коэффициента вариации, являющегося безразмерной величиной, сравнить между собой степень рассеивания числовых значений различных параметров; представить графически изменяемость параметров; определить наименее надежные узлы и механизмы автомобиля с целью усиления операций диагностики, повышения качества технического обслуживания и текущего ремонта. Анализу подвергаются методы и средства диагностирования и существующее положение с организацией технологического процесса ТО и ТР в данном предприятии. Проведенный анализ позволяет четко определить, в каком подразделении технологического процесса внедрение диагностирования является первоочередным. Здесь же необходимо отметить, что внедрение объективного диагностирования немыслимо без четко отработанной технологии технического обслуживания. В настоящее время предложен ряд схем технологических процессов ТО и ТР с применением диагностики, которые предполагают организацию диагностирования в процессе и после технического обслуживания и текущего ремонта Перед техническим обслуживанием диагностирование преследует цель определения общего состояния автомобиля и его агрегатов на динамических и инерционных стендах. В процессе обслуживания автомобиля контрольно-диагностические операции проводятся на специализированных приборах и оборудовании Др, находящихся непосредственно на постах ТО и ТР. После проведения регулировочных и восстановительных работ требуется повторный контроль качества регулировок и технических воздействий. Таким образом, в результате анализа в конечном итоге оценивается организация технологического процесса ТО и ТР и становится возможным определить характер диагностических воздействий и конкретное место диагностирования в производственном процессе предприятия. При диагностировании часто возникает необходимость в проведении регулировочных работ (в системах питания, зажигания, рулевого управления, тормозных систем и т. д.) и повторном контроле на этом же оборудовании. Диагностирование на предприятии организуется в соответствии с существующими «Положением о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава», «Положением об отделе технического контроля (ОТК)» и руководящими материалами, а также материалами . Выбор, внедрение и организация системы диагностирования осуществляются конструкторско-технологическим бюро, имеющимся практически при каждом областном транспортном управлении, или производственно-техническим отделом АТП. В задачи организации, внедряющей диагностирование, входят: анализ технического состояния автомобилей предприятия; выбор оценочных параметров в соответствии с подразделениями технического диагностирования: выбор стандартной аппаратуры и проектирование необходимого нестандартного оборудования; составление технологии диагностических работ. В задачи ОТК предприятия в этом отношении входит: контроль за периодичностью, качеством и выполнение объемов работ по ТО и ТР; контроль за техническим состоянием подвижного состава; анализ учетных данных, характеризующих техническое состояние узлов, механизмов и агрегатов автомобилей, и выработка мероприятий, повышающих надежность и срок службы автомобилей в эксплуатации; организация обучения водителей, механиков и обслуживающего персонала методам субъективного и объективного диагностирования автомобилей. Затраты на организацию и оборудование технического диагностирования зависят в основном от количества обслуживаемых автомобилей и их типов, степени механизации и автоматизации процессов диагностирования и полноты решения диагностического комплекса в технологических процессах технического обслуживания. Для работы в подразделениях диагностирования используется имеющийся штатный производственный персонал. При выпуске-возврате автомобилей в случае субъективного диагностирования все операции осуществляют контрольный механик и водители: при объективном операторы и быстродействующие стенды. Диагностирование при технических обслуживаниях и текущих ремонтах производят механики-диагносты и постовые рабочие (на каждом посту работает 2—3 оператора)- Количество постов диагностики при технических обслуживаниях и текущем ремонте определяется исходя из мощности предприятия: так, для АТП в 200—300 единиц подвижного состава один пост; для АТП в 400—500 единиц два поста и т.д. Время, отводимое на диагностирование, зависит от его вида: при выпуске •возврате оно составляет 2—5 мин, при ТО-1 30—35% и при ТО-2 20—25% от общей нормативной трудоемкости технического обслуживания с включением в него сопутствующих регулировок. На проведение чисто диагностических операций время диагностирования сократится и составит при ТО-1 10—15 мин и при ТО-2 50—70 мин. На постах целесообразно также выполнять диагностические и регулировочные работы по приборам системы питания и зажигания, по установке передних колес, по тормозным системам, т. е. по тем узлам и механизмам, где в процессе регулировки необходим текущий контроль. Диагностирование нельзя отрывать от технологического процесса, технического обслуживания и текущего ремонта это звенья единой системы. Наибольшей эффективность технического диагностирования будет в том случае, когда решаются все ее элементы, в том числе система учета технического обслуживания и текущего ремонта. Техническое диагностирование автомобилей в эксплуатации является необходимой составляющей в профилактическом обслуживании автомобилей и одним из элементов научной организации труда. По мере совершенствования конструкции автомобилей потребность в обслуживании, естественно, будет сокращаться, но доля контрольно-диагностических работ, несомненно, возрастет. Диагностирование на автомобильном транспорте относится к области новой техники, под которой понимаются вновь созданные орудия и предметы труда, а также технологические и организационные методы, предназначенные для замены существующих. Внедрение диагностирования в производственные процессы обеспечивает сокращение затрат общественно необходимого труда на техническое обслуживание и ремонт, повышение уровня эксплуатационной надежности узлов и механизмов автомобиля, сокращение расходов на эксплуатационные материалы, запасные части и шины, проведение необходимых регулировочных работ по всем узлам и механизмам в процессе работы автомобиля; проведение объективного анализа технического состояния каждого автомобиля предприятия. С созданием системы диагностирования на предприятии упорядочивается использование контрольно-диагностического оборудования и аппаратуры, имеющихся в наличии; каждому прибору отводится строго определенное место в технологическом процессе профилактики и ремонта автомобилей. Наибольшую эффективность диагностирование приносит при внедрении его во все звенья производственного процесса предприятия. Последним этапом организации диагностирования должна явиться разработка методики прогнозирования вероятности безотказной работы автомобиля в определенном диапазоне пробега. Это тем более важно при работе автомобилей, длительно оторванных от стационарной базы (сельскохозяйственные работы, междугородные и международные перевозки и т. д.). Необходимость создания системы диагностирования диктуется всем ходом развития автомобильного транспорта. В текущем пятилетии особое внимание должно быть уделено эффективности и качеству, и в этом случае диагностирование на автомобильном транспорте является инструментом повышения рассматриваемых показателей. Рост грузового и пассажирского автомобильного транспорта общего пользования должен быть обеспечен в основном за счет значительного улучшения использования грузовых автомобилей и автобусов и повышения производительности труда. И здесь немаловажную роль в повышении технической готовности и ликвидации сходов автомобилей с линии из-за отказов будет иметь рационально организованная система диагностирования на каждом предприятии. Внедрение диагностирования решает и целый ряд. организационных принципов в технологических процессах профилактики и ремонта. Более четко фиксируется техническое состояние каждого конкретного автомобиля, его перевозочные возможности и производительность. Диагностирование является элементом в системе управления производственными процессами АТП. Экономическая сторона диагностирования говорит о больших ее возможностях. Достаточно сказать, что срок, окупаемости затрат в зависимости от мощности предприятия и степени механизации и автоматизации составляет от 6 мес. до двух лет. Литература: 2, с.15-34, 67-71 Вопросы для самопроверки: Что является основой организации технологического процесса диагностирования? В чем заключается управляющая функция диагностирования? Какие основные средства диагностирования применяют? Какие стенды применяют при диагностировании автомобилей? |