Диагностические модели, параметры и нормативы

Типы моделей. Объект диагноза может находиться в исправном состоянии, если удовлетворяет всем техническим требованиям, которые предъявляются к нему в данный момент времени. Достигнуть цели диагностика может только в результате анализа множества исправных и неисправных состояний, в которых может находиться объект. Этот анализ может быть выполнен теоретически в период разработки нового автомобиля и его агрегатов или экспериментально в период эксплуатации автомобиля. Однако выполнение такого эксперимента в эксплуатации затруднительно из-за большого количества возможных состояний объекта диагноза или просто технически невыполнимо. В связи с этим требуются специальные методы для теоретического анализа множества возможных состояний автомобиля в целом или его отдельных частей. Такие методы основываются на исследовании диагностических моделей. Диагностические модели устанавливают причинно-следственные соотношения между техническим состоянием объекта диагноза (входными и внутренними параметрами его структуры) и их диагностическими сигналами (выходными параметрами).

Диагностические модели могут быть представлены в аналитической, табличной, векторной, структурно-следственной или другой формах. Выбор модели зависит от некоторых факторов: условий эксплуатации, возможных конструктивных выполнений, степени изученности данного объекта или его отдельной системы, степени абстрагирования от реальной системы и т. п.

Аналитические модели наиболее полно описывают процессы диагностической системы. Однако при большом количестве структурных элементов и внешних факторов, воздействующих на систему, они бывают очень громоздкими, что затрудняет применение их относительно выходных параметров.

В связи с этим в практике получили широкое распространение структурно-следственные модели (рис. 4.5)

На уровне / этой схемы находятся наиболее уязвимые механизмы и детали автомобиля;

на уровне // - сопряжения между ними, т. е. структурные параметры.

На уровне /// показаны отклонения этих величин, превышающие предельные значения, т. е. характерные неисправности.

На уровне IV расположены рабочие или сопутствующие процессы (диагностические признаки), соответствующие структурным параметрам.

Уровень V занимают диагностические параметры, т. е. физические величины, при помощи которых можно измерить сопутствующие, или рабочие, процессы объекта диагностирования и, таким образом, определить техническое состояние объекта без его разборки.

Структурно-следственная модель создается на основе инженерного изучения устройства объекта и его функционирования, статистического анализа показателей надежности и оценки диагностических параметров.

В настоящее время находит большое распространение имитационное моделирование. Оно позволяет экспериментально исследовать сложные внутренние взаимодействия с большой размерностью по числу переменных связей между элементами модели. Оно дает возможность изучать воздействие на функциональные системы информационных и организованных изменений, носящих случайный характер, нелинейность, ограничения различных типов.

Параметры и нормативы. Чтобы определить, в каком состоянии находится автомобиль или его элемент, необходимо знать их параметры технического состояния (структурных параметров), заданных нормативно-технической документацией завода-изготовителя.

Параметрами технического состояния (структурными параметрами) называются физические величины (миллиметр, градус и т. п.), определяющие связь и взаимодействие элементов автомобиля и его функционирования в целом. Например, параметрами технического состояния сопряжения поршень - цилиндр двигателя могут быть размеры сопряженных деталей поршней и цилиндров, которые определяют между ними зазор, 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.

При диагностике параметры технического состояния автомобиля и его элементов измеряют косвенно на основании выходных (рабочие) и сопутствующих процессов, порождаемых функционирующим механизмом. Эти процессы функционально связаны с техническим состоянием механизма, содержат информацию, необходимую для диагностики, и называются диагностическими признаками.

Диагностические параметры - это качественная мера проявления технического состояния автомобиля и его элементов по косвенным признакам. Например, эффективность двигателя можно оценить по мощности и темпу ее нарастания, тормоза - по тормозному пути и замедлению автомобиля.

Диагностические параметры должны обладать чувствительностью, однозначностью, стабильностью, информативностью по отношению к определению причинно-следственных связей со структурными параметрами.

При определении диагностического параметра всегда будут иметь место случайные факторы, которые снижают точность изменения и характеризуют степень рассеивания параметра при неизменных условиях измерения.

Перечисленные качества диагностических параметров во многом зависят от нагрузочного, теплового и скоростного режимов функционирования диагностируемых систем. Поэтому на практике для получения сравнимых результатов и наибольшей информации применяют вполне определенные нагрузочные, тепловые и скоростные тестовые режимы.

Диагностические нормативы - количественная оценка технического состояния диагностируемой системы. К ним относятся: начальное значение диагностического параметра; его предельное значение, при достижении которого возникает вероятность появления отказа; упреждающее или допустимое значение при заданной периодичности диагностирования. Определение технического состояния системы в данный момент и прогнозирование его работоспособности в период предстоящей наработки происходят при помощи сравнения измеренного значения диагностического параметра с предельным его значением.

Диагностические нормативы можно разделить на две группы: устанавливаемые стандартами и обусловленные нормативно-технической документацией заводов-изготовителей.

К первой группе относятся диагностические нормативы, которые характеризуют техническое состояние механизмов и узлов, обеспечивающих безопасность движения и пагубно влияющих на окружающую среду.

Ко второй группе относятся диагностические нормативы, связанные с техническими допусками структурных параметров или с оптимальными показателями надежности и экономичности работы автомобиля. Нормативы структурных параметров устанавливают на стадии проектирования и корректируют при доводке автомобиля.

Среди нормативных показателей первой и второй групп выделяют промежуточные. Параметры этой группы связаны с повышением расхода топлива, снижением мощности двигателя, долговечности деталей и узлов и т. п. Особенность нормативов промежуточной группы - сильная зависимость от условий эксплуатации и возраста автомобилей.

Поиск по сайту: