Субъективные и объективные методы диагностирования
В целом методы диагностирования машин можно разделить на субъективные и объективные.
Субъективные методы позволяют оценивать техническое состояние контролируемого объекта: визуальным осмотром (выявляют места подтекания топлива, масла и технических жидкостей, определяется их качество по пятну на фильтровальной бумаге; наличие трещин на металлоконструкции; деформация шин и остаточная деформация металлоконструкции; заметная на глаз усадка штока силового цилиндра при нейтральной позиции рукоятки золотника распределителя, вспенивание жидкости, цвет выхлопных газов и т.д.); ослушиванием (характер шумов, стуков и вибрации); по степени нагрева механизмов и трубопроводов «на ощупь»; по характерному запаху.
Достоинство субъективных методов — низкая трудоемкость и практическое отсутствие средств измерения. Однако результаты диагностирования этими методами дают только качественную оценку технического состояния объекта и зависят от опыта и квалификации диагноста.
Объективные методы контроля работоспособности объекта основаны на использовании измерительных приборов, стендов и другого оборудования, позволяющих количественно определять параметры технического состояния, которые изменяются в процессе эксплуатации машины. В процессе диагностирования строительных и дорожных машин используются средства самых различных принципов и назначения, что приводит к большому разнообразию применяемых методов. Наибольшее предпочтение отдается методам, определяемым непосредственно структурные параметры.
В настоящее время известен ряд объективных методов и средств диагностирования работоспособности машин в целом, ее систем и сборочных единиц.
Статопараметрический основан на измерении давления и подачи или расхода рабочей жидкости и позволяет оценивать объемный коэффициент полезного действия. Он позволяет определить величину структурного параметра и экономическую целесообразность дальнейшей эксплуатации диагностируемого объекта. Однако для подключения датчиков к сборочным единицам необходимо разъединять трубопроводы и рукава.
Метод амплитудно-фазовых характеристик реализуется с использованием встроенных или накладных датчиков и базируется на анализе волновых процессов.
Временной метод основывается на измерении параметров движения объекта или его рабочего органа в условиях нормированных режимов нагружения.
Силовой метод основан на определении диагностических параметров через усилия на рабочем органе, движителе или крюке. К достоинствам данного метода относится оценка работоспособности объекта в целом на режимах, приближенных к реальным, но для его реализации требуются специальные нагрузочные стенды.
Виброакустический метод основан на анализе параметров вибраций и акустических шумов. Работа любой сборочной единицы сопровождается виброударными процессами и (или) акустическими шумами. Например, в сопряжениях плунжерных пар топливных насосов высокого давления, клапанов форсунок, газораспределительного механизма и гидропривода, подщипников кривошипно-шатунного механизма в процессе эксплуатации нарушаются запроектированные кинематические связи между деталями, вследствие чего характер вибрации и шума изменяется. Это свойство используется при диагностировании объекта.
Сигналы, исходящие от работающих механизмов, носят импульсный характер, а их амплитуда достаточно точно характеризует состояние кинематической пары. При виброакустическом методе контроля большое значение имеет правильный выбор первичных преобразователей. Пьезоэлектрические датчики с учетом применения компьютерных технологий дают хорошие результаты. Этот метод перспективен, обладает высокой информативностью. Однако отделение полезных сигналов от помех, создаваемых различными сопряжениями контролируемой системы, затруднено.
Тепловой метод основан на оценке распределения температуры на поверхностях сборочных единиц, а также разности температур рабочей жидкости на входе и выходе. Характерные точки выбираются исходя из конструктивных особенностей элементов и расположения в них областей генерации тепла. Метод универсальный и может быть реализован при помощи накладных, встроенных и дистанционных датчиков. Однако измерение разности температур поверхности элемента с приемлемой для практики точностью, трудоемкостью и продолжительностью возможно при использовании специальных высокочувствительных датчиков с линейной и стабильной характеристикой. Кроме того, для сокращения продолжительности и повышения точности измерения они должны иметь как можно меньшую площадь и массу, что позволяет не искажать тепловое поле поверхности.
Радиационный метод основан на изменении интенсивности излучения, проходящего через объект диагностирования. Этот метод предполагает наличие источника ионизирующего излучения и детектора, регистрирующего диагностируемую информацию. Этот метод позволяет получать достоверную информацию об изнашивании отдельных деталей или наличии в них дефектов, однако требует значительных материальных средств и специализированного оборудования.
Электрический метод заключается в непосредственных замерах электрических параметров (мощности, силы тока, напряжения, сопротивления и др.). Этот метод широко используется при оценке работоспособности электрических приводов и металлоконструкций.
При нефелометрическом методе сравнивают интенсивность двух световых потоков: рассеянного эталонной жидкостью, не содержащей загрязнений, и жидкостью того же типа, взятой из емкости работающего объекта. Интенсивность рассеянного света пропорциональна концентрации частиц в жидкости и зависит от их оптических свойств, углов падения и рассеивания света. Создаются также приборы, позволяющие осуществлять анализ рабочих жидкостей непосредственно в потоке. Действие этих приборов основано на определении с помощью фотоэлектрического датчика числа и размеров частиц, проходящих вместе с жидкостью через калиброванную щель, которая имеет по бокам прозрачные окна. При проходе каждой частицы загрязнений происходит частичное затемнение фотодиода, в результате на выходе схемы образуется импульс, амплитуда которого соответствует размеру частиц.