4 Алгоритм диагностирования комплекса диагностирования пассажирских вагонов
Техническая диагностика — установление и изучение признаков, характеризующих состояние технических систем (машин, сборочных единиц, элементов и т. д.) для предсказания возможных отклонений (в том числе за допустимые пределы, вследствие чего возникают отказы), а также разработка методов и средств экспериментального определения состояния этих систем с целью своевременного предотвращения нарушений нормального режима работы. Методы технической диагностики применяют для рациональной организации процессов контроля работоспособности изделий, поиска и прогнозирования неисправностей. Применительно к вагонам система диагностирования технического состояния может быть определена следующей схемой(рисунок 8).
Рисунок 8 – Структурная схема системы технического диагностирования вагонов
Вагон как объект диагностирования (ОД) испытывает эксплуатационные воздействия при обычном его функционировании и тестовые — от средств технического диагностирования (СТД) когда определяют его состояние в стационарных условиях вагоноремонтного предприятия. О техническом состоянии ОД можно судить по диагностическим параметрам (ДП). Эти параметры намеряют и оценивают средствами технического диагностирования, которые работают по специальному алгоритму диагностирования (АД). Средства диагностирования при необходимости могут передавать тестовое воздействие на объект диагностирования. Например, с помощью вибраторов, катковых стендов можно возбуждать колебания вагонов для контроля рессорного подвешивания. Информация от СТД о техническом состоянии ОД поступает к оператору-диагносту О для принятая решения.
Следовательно, система технического диагностирования - это единый комплекс взаимосвязанных подсистем: объекта диагностирования, средств диагностирования и управляющего звена. Рассмотрим более подробно эти подсистемы. В качестве объекта диагностирования могут быть как вагон в целом, так и его составные части, а также заготовки и детали, что характерно для неразрушающих методов контроля (акустических, рентгеноскопических, магнитных и т. д.). При этом во внимание принимают только те свойства изделия, которые важны для выявления и характеристики его технического состояния.
Надо учитывать, что объект диагностирования сам является подсистемой общей системы диагностирования и, значит, к нему предъявляются требования от других подсистем, в частности от средств технического диагностирования. У вагона как объекта контроля основное требование этой системы состоит в приспособленности ее к контролю (особенно приборами). Ранее при проектировании вагонов в основном учитывали, что они должны вписываться в другие системы, такие как общая транспортная система, система управления, технического обслуживания и ремонта, технические комплексы перевозки грузов различного назначения и др [5, c. 84].
4. 1 Средства технической диагностики
Под средством технического диагностирования понимается комплекс технических средств, используемых при контроле технического состояния. Средства контроля технического состояния всегда содержат устройства осуществляющие собственно операции контроля, хранящие установки допуска на параметры технического состояния, устройства регистрации и отображения результатов контроля.
Различают средства аппаратурные и программные. К аппаратурным средствам относят различные устройства: приборы, пульты, стенды, специальные вычислительные машины и т. п.
Программные средства представляют собой программы, записанные, например, на перфоленте.
Аппаратурные средства диагностирования бывают встроенными и внешними, универсальными и специализированными.
Встроенные средства выполнены в общей конструкции с объектом. Например, в буксе пассажирского вагона установлен датчик нагрева подшипников, при срабатывании которого на распределительном щите загорается сигнальная лампа и звенит звонок. Встроенные средства применяются в следующих случаях: для непрерывного контроля узлов, отказы которых угрожают безопасности движения поездов; для непрерывного или периодического контроля агрегатов, состояние которых может быть определено только при рабочих нагрузках, а диагностирование их при помощи стационарных стендов в депо весьма затруднительно.
Внешние средства диагностирования выполняют в виде переносных приборов, передвижных и стационарных установок, которые подключают к вагону с помощью систем связи.
Универсальные технические средства предназначены для диагностирования вагонов различного конструктивного исполнения, а специализированные средства — для определения технического состояния однотипных объектов. К специализированным средствам, например, относят прибор для диагностики гидравлических гасителей колебаний всех типов (рисунок 9).
Рисунок 9 – Схема средств технического диагностирования
На объект диагностирования ОД устанавливают датчики Д, которые фиксируют значения диагностических параметров. Сигналы усиливаются в усилителе У и передаются для записи: на магнитограф М, на видеотерминал ВТ, для визуального контроля процесса получения диагностической информации, а также на аналого-цифровой преобразователь АЦП для переработки аналогового сигнала в цифровой код, удобный для дальнейшей обработки и анализа. Информация с АЦП поступает на устройство экспресс анализа ЭА, в блок хранения информации БХИ и одновременно в вычислительную машину ЭВМ. Вычислительная машина ЭВМ производит необходимый анализ диагностического сигнала, выделяя наиболее информативные его части, и оценивает их количественно. Обработанные результаты с ЭВМ передаются на цифропечатающее устройство ЦПУ для визуального контроля и на логический блок сравнения БС, сопоставляющий по заданному критерию диагностический сигнал с нормированным значением, которое хранит задающее устройство ЗУ. В результате сравнения формируется решение и передается в блок постановки диагноза ПД, информирующий обслуживающий персонал о результатах диагностирования.
4.2 Алгоритмы диагностирования
Составление алгоритмов диагностирования значительно упрощается, если при задании перечня дефектов указывается место конструкции, где возможен типовой дефект. Однако часто требуется найти место, где образовался дефект, и определить его причину. Причем если объект имеет, только один дефект, то он называется одиночным. При нескольких дефектах говорят, что объект имеет кратный дефект. Если дефект не исчезает со временем, его называют константным, если же он самопроизвольно-то появляется, то вновь исчезает — перемежающимся. Перемежающиеся дефекты наиболее характерны для электрооборудования, когда под действием вибрации вагона контакты (целостность цепи) то нарушаются, то вновь восстанавливаются.
По процедуре проведения проверок различают безусловный и условный алгоритмы диагностирования. Безусловный алгоритм диагностирования предопределяет выполнение проверок, в заранее фиксированном порядке, т. е. независимо от того, что вскрылось в процессе контроля. Условный алгоритм диагностирования предполагает, что каждая последующая проверка назначается в зависимости от исхода предыдущей проверки.
При характеристике алгоритма используются термины: с безусловной и с условной остановками. Алгоритмом с безусловной остановкой называется такой, когда диагноз составляется после выполнения всех проверок, предусмотренных алгоритмом.
Аналогично алгоритмом с условной остановкой называется такой, когда анализ результатов контроля выполняется после каждой проверки [6, с. 174].