13.5. Техническое диагностирование

Параметры технических характеристик механизмов ПА при их использовании изменяются в пределах от П₀ до П_пд. Фактическое знание действительных величин параметров определяют собою техническое состояние механизмов и систем ПА. Источником информации об их величинах является техническое диагностирование, т.е. определение технического состояния с определенной точностью.

Диагностирование может быть функциональным или тестовым.

Функциональное диагностирование осуществляется во время функционирования механизма (любого объекта), на который поступает только рабочее воздействие. Примером его могут служить величины хода рычагов и педалей приводов управления механизмами, определение тормозного пути и др.

Тестовое диагностирование осуществляется в основном с использованием специальных приборов, стендов и т.п.

С помощью диагностирования решается ряд задач:

• определяется работоспособность системы и механизма (в дальнейшем – объекта), как правило, это делается включением их в работу;

• устанавливают потребность в обслуживании или ремонте;

• контролируют качество выполнения работ по техническому обслуживанию и ремонту;

• прогнозируют возможное продление срока службы машин;

• обосновывают целесообразность списания агрегатов или машин.

Для определения технического состояния используются различные, так называемые, диагностические признаки. Ими могут являться: факт работоспособности, снижение эффективности, степень герметичности сопряжений и т.д.

Решение задач диагностирования требует знания П технического состояния оцениваемых параметрами диагностирования Д.

Параметры диагностирования. Техническое состояние объекта в основном определяется изнашиванием рабочих поверхностей их деталей. Например, для двигателя – это изменение размеров гильз цилиндров и поршневых колец. Для пожарного насоса – изменение размеров вала насоса в зоне контакта вала с манжетами уплотнения и т.д

Измерение износа деталей без разборки механизма или ограничена или практически невозможна. Поэтому для определения технического состояния пользуются косвенными величинами. Их называют диагностическими параметрами. Они связаны с параметрами технического состояния и дают о них определенную информацию. Например, о техническом состоянии пожарного насоса можно судить по величине падения разрежения при его проверке на герметичность. Важной информацией является изменение создаваемого насосом напора. О техническом состоянии двигателя можно судить по изменению его мощности, компрессии, расходу масла.

Рассмотрим обоснование диагностических параметров на примере их определения для оценки технического состояния системы всасывания пожарного насоса.

Герметичность у нового насоса обеспечивается тем, что на вал с некоторым предварительным натягом посажена резиновая манжета. Ее диаметр меньше диаметра вала. Вследствие износа деталей в эксплуатации через какую-то _пд величину наработки насоса диаметры сравняются. Это предельное состояние уплотнения. Начальному и предельному состоянию соответствуют начальный П₀ и П_пд параметры его технического состояния. Изменение П во времени эксплуатации показано прямой 1 на рис.13.30. Было установлено, что падение создаваемого в насосе разрежения, измеряемое в секундах (_с), в зависимости от диаметра вала насоса изменяется, как показано кривой 2 на рис.13.30. Легко определить, что предельно допустимому параметру П_пд соответствует диагностический параметр _D. Таким образом, диагностическим параметром является время _D. Если при испытании насоса измеряемое падение вакуума _с будет больше _D, то система будет работоспособной. На основании изложенного, можно прогнозировать срок надежной службы системы. Пусть измеренное время падения вакуума будет ₁, тогда, как показано на рисунке, возможная продолжительность работоспособного состояния системы будет определяться отрезком а…в.

Классификация диагностических параметров позволяет определять как их перечень, так и область их применения.

Параметры выходных рабочих процессов определяют функциональные свойства ПА или механизма. К ним относятся мощность двигателя, напор, развиваемый насосом, подача пенообразователя в насос, расход топлива, давление форсунки дизеля и др.

Параметры сопутствующих процессов включают температуру нагрева масла, содержание оксида углерода в отработавших газах, давление в конце такта сжатия в цилиндрах двигателя и т.д.

Параметры геометрические определяют связи между деталями в сборочной единице и между отдельными агрегатами и механизмами. К ним относятся зазоры, ход педалей, угол опережения зажигания или подачи топлива в дизеле и др.

Пожарные автомобили создаются, как известно, на шасси грузовых транспортных средств, поэтому для их диагностирования используются диагностические параметры и методы диагностирования, применяемые в автомобильном транспорте. Для специального оборудования пожарных машин разработаны свои диагностические параметры.

Методы диагностирования ПА и их оборудования характеризуются способом измерения диагностических параметров. В настоящее время в зависимости от вида диагностических параметров выделяют три основные группы методов.

Первая группа методов базируется на имитации скоростных и нагрузочных режимов работы автомобиля. При заданных условиях определяются выходные параметры. Для этой цели используются специальные стенды как для автомобилей, так и для пожарного оборудования и пожарно-технического вооружения (ПТВ). При диагностировании ПТВ устанавливается только пригодность его к использованию.

Вторая группа включает в себя методы, в основу которых положена оценка герметичности рабочих объемов механизмов или систем. Измеряя герметичность (степень ее изменения), оценивают степень износа вала насоса, деталей цилиндропоршневой группы двигателя.

Возможны и другие методы, входящие в эту группу. Например, использованием параметров колебательных процессов.

Третья группа методов основывается на субъективной оценке геометрических параметров в статике, например, измерении хода педалей приводов и т.д.

Для оценки технического состояния объекта могут применяться различные средства технического диагностирования (ТД).

Встроенное средство ТД – средство диагностирования, выполненное в общей конструкции с объектом диагностирования. Это контрольные приборы различного назначения.

Внешнее средство ТД – средство, выполненное отдельно от конструкции объекта диагностирования. Это различного рода стенды, например, беговые или тормозные для оценки тяговых тормозных свойств автомобиля, компрессометры и другие переносные приборы.

Универсальное средство ТД – средство, предназначенное для объектов диагностирования различного конструктивного выполнения или функционального назначения. Это могут быть приборы для измерения давления, состава отработавших газов, оценки линейных размеров.

Специализированное средство ТД – средство, предназначенное только для однотипных объектов.

Все изложенные методы диагностирования и используемые средства охватывают различные диагностические признаки и параметры, они применяются в различных областях (табл.13.8).

Особенности технического диагностирования в ГПС обусловлены спецификой технического обслуживания (ТО ПА) и их ремонта (Р).

В пожарных частях ТО и Р производится силами водителей ПА и личного состава боевых расчетов под руководством начальника караула. Все работы осуществляются на посту технического обслуживания ТО.

Для постов ТО в пожарной части установлен перечень диагностического оборудования. Оно позволяет осуществлять технический контроль небольшого количества элементов. Его перечень, наименование и область применения приводятся в табл.13.9.

При ЕТО включением проверяется работоспособность двигателей. С помощью газоструйного вакуумного аппарата проверяется герметичность пожарного насоса по падению создаваемого разрежения.

Один раз в 10 дней производится проверка аккумуляторных батарей и при необходимости их обслуживание. При выполнении этой работы используются простые приспособления, указанные в приведенной выше таблице.

При проведении ТО-1 для диагностирования используется все оборудование, указанное выше. Замеренные диагностические параметры сравнивают с нормативными их значениями, приводимыми в инструкциях по эксплуатации автомобилей. При их несогласованности принимается решение по обслуживанию (выполнению регулировочных и других работ). Контроль выполнения работы осуществляют повторными измерениями.

Диагностирование производится также для обоснования проведения текущих ремонтов, сопутствующих техническому обслуживанию. Выполнение диагностических работ гарантирует поддержание технической готовности ПА в подразделениях ГПС. Обеспечение технической готовности ПА осуществляется при проведении ТО-2 и необходимых ремонтов механизмов и агрегатов ПА. Эти работы выполняются в подразделениях технической службы – пожарных частях (отрядах) технической службы. В этих пожарных частях осуществляется как общее, так и локальное диагностирование, т.е. диагностирование какого-либо элемента объекта.

Таблица 13.9

Характеристика диагностических признаков и параметров

Таблица 13.10

Примерами его являются, например, диагностирование пеносмесителя насосной установки, форсунки дизеля и т.д.

В настоящее время обоснована номенклатура стендов, приборов и приспособлений для постов диагностики подразделений технической службы. В них, прежде всего, имеется все оборудование, которым оснащены посты ТО в пожарных частях.

На постах технического диагностирования должны быть стенды для общего диагностирования шасси, пожарного оборудования и ПТВ. Для локального диагностирования используются различные приборы.

Для общего диагностирования шасси необходимы ряд стендов.

Стенды тяговые предназначены для имитации работы автомобиля в различных скоростных и нагрузочных режимах. Такие стенды бывают силовыми и инерционными. Более простыми по устройству и применению являются силовые стенды. Принципиальная схема стенда показана на рис.13.31. Они могут быть для полноприводных и неполноприводных автомобилей. Автомобили устанавливают колесами на беговые барабаны стенда. Создание заданного нагрузочного и скоростного режимов работы диагностируемого автомобиля создается притормаживанием барабанов, вращаемых его колесами. В качестве нагрузочного устройства могут применяться гидравлические и электрические тормоза. Во втором варианте возможно измерение момента сопротивления трансмиссии. На стенде определяется мощность на ведущих колесах, расход топлива, а также дымность отработавших газов у дизелей и количество СО у карбюраторных двигателей.

Стенд для проверки тормозных систем с приводом от колес автомобиля (рис.13.32). На нем определяются: тормозная сила на каждом колесе, одновременность срабатывания тормозов колес одной оси, временем срабатывания тормозного привода, усилия на тормозной педали.

Стенд для проверки установки передних колес. Принципиальная схема стенда показана на рис.13.33. С помощью стенда определяют величину боковых сил в контакте колеса с барабаном стенда.

На посту технической диагностики желательно иметь специальные стенды для проверки пожарных насосов, вакуумных систем, пеносмесителей.

Стенды для диагностирования пожарно-технического вооружения должны обеспечивать испытание спасательных устройств и снаряжения пожарных, а также гидравлического испытания пожарного оборудования.

На посту предусмотрена возможность локального диагностирования систем двигателя, дополнительной трансмиссии, гидравлических систем. Эти работы выполняются специальными приборами.