Studiu Privind Imbunatatirea Metodelor de Diagnosticare a Tehnicii Militare In Procesul de Mentenanta

STUDIU PRIVIND ÎMBUNĂTĂȚIREA METODELOR DE DIAGNOSTICARE A TEHNICII MILITARE ÎN PROCESUL DE MENTENANȚĂ

Definirea conceptului de diagnosticare, principii generale ale diagnosticării, diagnosticarea generală a autovehiculelor, mijloace si metode de diagnosticare.

Caracterizarea conceptului de diagnosticare a unui sistem tehnic

Definirea diagnosticării

Aplicabilitatea și tipurile diagnosticării

Principiile generale ale diagnosticării:

Importanța diagnosticarii și locul ei în procesele de întreținere a tehnicii

Etapele diagnosticării

Parametrii de diagnosticare

Determinarea valorilor caracteristice ale parametrilor de diagnosticare

Stabilirea stării tehnice a sistemului

Diagnosticarea generală a autovehiculelor

Noțiuni generale despre diagnosticarea autovehiculelor

Metode și mijloace diagnosticare

Diagnosticarea principalelor părți componente ale autovehicului

Diagnosticarea inteligentă cu ajutorul sistemelor de tipul On-board Diagnostics

În standuri

În timpul utilizării

Concluzii

Analiza și stabilirea teoretică a metodelor de diagnosticare specifice procesului de mentenanță al autovehiculelor militare

Impactul diagnosticării asupra creșterii coeficientului de disponibilitate a autovehiculelor militare.

Metode de diagnosticare pe elemente a autovehiculelor și importanța alegerii parametrilor de diagnosticare optimi în reducerea timpului de imobilizare in reparație

AMDEC

Utilizarea analizei multicriteriale în diagnosticarea generală a autovehiculelor și rolul acesteia în reducerea timpului de imobilizare în reparație. (+ partea pratică)

Definirea analizei multicirteriale și utilizarea ei in diagnosticarea autovehiculelor

Metode de evaluarea a autovehiculelor realizate cu ajutorul analizei multicriteriale

Utilizarea metodei în vederea eficientizării exploatării si reducerii timpului de imobilizare în reparație a tehnicii militare

Concluzii.

1.Definirea conceptului de diagnosticare, principii generale ale diagnosticării, diagnosticarea generală a autovehiculelor, mijloace si metode de diagnosticare.

Caracterizarea conceptului de diagnosticare a unui sistem tehnic

1.1.1.Definirea diagnosticării

Termenul de diagnosticare provine din cuvântul grecesc „diagnostikos” ce înseamna „a cunoște”.

Diagnosticarea este una dintre activitațile principale ale mentenanței sistemelor tehnice, ce are rolul de a identifica probleme ce pot apărea periodic și de a stabili din ce cauză au apărut, precum și de a găsi soluții pentru eliminarea acestora.

„Mentenanță reprezintă toltalitatea principiilor, regulilor, resurselor umane, financiare și materiale, interdependente între ele și care formează un tot unitar, destinat desfășurării tuturor acțiunilor întreprinse pentru a menține și restabili echipamentele tehnice la caracteristicile tehnice specifice funcționării.”

„Diagnosticarea tehnică a automobilelor reprezintă totalitatea operațiilor tehnice și tehnologice pentru determinarea stării tehnice și de funcționare a automobilelor sau a unor ansambluri ale automobilului, fără demntare.”

Aceasta se împarte pe doua paliere distincte: diagnosticarea stării tehnice a sistemului și diagnosticarea calității sistemului.

Diagnosticarea stării tehnice scade perioada de imobilizare în reparație, îmbunătățește timpii de introducere în reparație și rentabilizează procesul de reparație.

Diagnosticarea calității are rolul de a recunoaște problemele tehnice ce se produc periodic în cadrul sistemului, determină cauzele a ivirii acestora și oferă solutii pentru eliminarea lor precum modernizarea tehnologii utilizate în procesul de producție, calificarea personalului, schimbarea materialelor, a pieselor.

1.1.2.Aplicabilitatea și tipurile diagnosticării

Diagnosticare se utilizează în vederea determinării momentului când un ansamblu sau o piesă necesită lucrări de întreținere. Depistarea momentul se realizează prin compararea valorilor obținute cu valorile indicate de constructor; dacă valoarea obținută depășește normele maxime admise de producător, obiectul diagnosticat trebuie scos din folosință și trimis în ateliere specializate de reparare.

Evalurea stării tehnice stabilește limita de utilizare a unui ansamblu sau a unei piese și înlocuirea acesteia după un număr de kilometri parcurși astfel încât să nu afecteze buna funcționare a sistemului. Pot apărea două procese de diagnosticare:

Procesul de măsurare pentru diagnoză ce utilizează standuri sau aparate care analizează valorile standard cu cele măsurate;

Procesul de evaluare a rezultatelor cu rolul de a determina gravitatea situației și restabilirea pieselor prin înlăturarea defectelor.

Conceptul diagnosticare reprezintă modul în care pot fi reduși timpii necesari din cadrul activităților de mentenanță, diminuare cheltuielilor săvârșite în urma reparațiilor de prisos și pentru creșterea disponibilității autovehiculelor, în urma studiilor s-a constatat că este necesar adoptarea unui sistem de mentenanță complex.

Disponibilitatea reprezintă aptitudinea unui produs de a-și satisface sarcina pe care o are, la un moment dat sau într-un interval anumit de timp, prin combinarea fiabilității, mentenabilității și organizării acțiunilor de mentenanță. Ea poate fi calculată cu ajutorul coeficientul de disponibilitate(1.1).

(1.1)

Mentenanța complexă este formată din îmbinarea operațiilor specifice mentenanței preventive și cele ale mentenanței corective, aplicată in urma unor criterii funcționale și economice specifice sistemelor, urmărindu-se atent starea tehnică a autovehicului prin diagnosticare periodică a acestuia, determinându-se momentul în care este necesară o intervenției corective asupra piesei sau ansamblului; acest lucru se datorează indiciilor ce sunt indicați de către paramentri de diagnosticare.

Introducerea diagnosticării în ansamblul operațiunilor profilactice necisită existența unei baze materiale și a unui fundament teoretic, pentru a putea determina corect stărea tehnica a unui sistemului, fără demontarea acestuia.

În literatura de specialitate se regăsesc trei mari tipuri de diagnosticare care se află într-o interdependență una de cealaltă, pe langă aceastea puteam observa și altele relații ce apar în cadrul tipologiei diagnosticării(fig.1.1.):

funcțională;

defectoscopică;

resursei remanente a resursei de funcționare.

Fig.1.1.Clasificarea tipologică a diagnosticării

Diagnosticarea funcțională verifică direct sau indirect abilitatea de lucru a unui sistem de a se încadra în valorile limită precizate de producător , acest lucru se realizează în baza unui set complex de valori, rezultatele măsurătorilor comparându-se cu cele standard pentru a stabili dacă sistemul necesită întrețineri tehnice. Atunci când valorile măsurate ale sistemul sunt peste limita admisă este necesară stabilirea cauzelor. Cu alte cuvinte, ea se referă la verificarea calității reglajelor, pregătirii și supravegherii exploatării sistemlor tehnic, diagnosticarea funcțională poate fi internă (computer de bord) sau externă (cu ajutorul aparatelor specilizate aflate pe autovehicule).

Diagnosticarea defectoscopică are rolul de a găsii cauza defecțiunii prin localizarea preciza a elementelor defectate sau a dereglajului produs, acest lucru se realizează prin modificarea parametrilor de stare. De asemenea în cadrul ei se poate observa modul de interacțiune al regimului de exploatare, de mentenanță cu cel al naturii defecțiunii.

Diangnosticarea remanentă a resursei de funcționare se concretizează ca o „operație de sine stătătoare de genul verificare-panificare”. Rezultatele obținute redau timpii raționali de întreținere precum și pe cei de funcționalitate ai autovehiculelor.

Diagnosticare de degradare este alcătuită din îmbinarea celei defectoscopice cu cea a resursei remanentă de funcționare.

Principiile generale ale diagnosticării

Importanța diagnosticării și locul ei în procesele de întreținere a tehnicii

Eficiența exploatării parcului de autovehicule se realizează prin diminuarea minimului de cheltuieli cu reparația și întreținerea tehnicii, simultan cu păstrarea indicilor de securitate și ecologici ai circulației la cote înalte.

În timpul exploatării, detaliile autovehicului sunt expuse unui proces de uzură naturală și dereglărilor care permit modificarea parametrilor structurali, determinând mărimile caracteristice a stării de tehnice a unui autovehicul. Modul de întreținere și reparație a tehnicii duce la prodecerea de modificării; există două modele profilactice ce se folosesc: primul se raportează doar la rulajul efectuat; îar al doilea se realizează prin prognozare.

„Fundamentul teoretic al diagnosticării este reprezentat de un complex de legi și principii de bază care formează sistemul de diagnosticare, ce conține obiectul diagnosticării, fiind caracterizat prin anumite mijloace tehnice, parametri de diagnosticare și de stare, cât și de metodele de organizare a procesului tehnologic de diagnosticare.”

„Diagnosticarea stării tehnice a automobilelor pe traseu este dependentă de condițiile climaterice și de trafic, și impune utilizării unei aparaturi complexe și deci foarte costisitoare de funcționare”. În momentul actual se utilizează instalații care să permită simularea în condiții de atelier a regimurilor diversificate de funcționare la care sunt supuse automobilele în timpul exploatării. Ele permit reproducea în condiții de stand a rezistențelor ivite la înaintarea automobilului în diferite condiții de rulare.

Există două mari procedee principale de aplicare a operaților de întreținere și reparare. Un model profilactic, care ține seamă numai de rulaj si altul în cadrul căruia operațiunile profilactice se aplică prin prognozare.

Primul procedeu este propriu cazurilor special, în care se cere o siguranța extreme de înaltă a mașinilor (tancuri, nave, avioane, utilaje industriale de mare gabarit etc.) sau când dispersia rulajului mediu până la prima cădere este foarte mică; aplicarea sa este simplă ca procedură, dar extreme de costisitoare deoarecere de multe ori, mai ales când coeficientul de dispersie a rulajului este mare, se efectuează operațiuni de întreținere tehnică și reparație în mod inoportun. În parcul national de automobile acest procedeu nu se aplică decât la unele detalii de care depinde strict securitatea circulației.

Însă se acceptă ca frecvență a căderilor f(l) în funcție de rulaj o lege de distribuție(fig 1.2) oarecare, utilizându-se metoda de întreținere tehnică și reăarare după o durată de rulaj stabilă, prin care se concretizează frecvența cea mai mare a căderilor; se constată că dacă pentru aproximativ 70% din autovehicule această periodicitate este mare, restul de 30% fiind prea mică, situație ce afectează eficiența economică.

Prin urmare în parcul național de autovehicule această metodă poate fi folosit doar la unele detalii(frânare, direcție, etc.) ce pot afecta strict siguranța circulației. Dacă nu s-au constatat probleme la detaliile ce pot duce la afecta siguranța circulației pe drumurile publice, în rest ele se introduc în reparație numai duă cel de-al doilea procedeu profilactic, acesta apare atunci când parametrul de prognozare ajunge la nivelul critic, depășirea acestei valori poate provoca avarii.

Prin acest procedeu se eficientizeaza costul de întreținere și de reparare a autovehiculelor. Este necesar o observare continua și în amanunt a stării tehnice a autoturismului ținându-se seamă de eficiența utilizării ei de la caz la caz.

Fig. 1.2. Frecvența căderilor

Etapele diagnosticării

Această activitate reprezinta unul din principiile importante ale diagnosticării deoarece are ca scop efectuarea verificării stării tehnice a unui sistem în vederea realizării unei eficiențe maxime într-un interval de timp cât mai scurt. Activitatea se realizează prin elaborarea unui sistem de diagnosticare ce cuprinde în parcurgerea următoarelor etape:

alegerea parametrilor de diagnositcare;

stabilirea valorilor caracteristice (critice);

stabilirea procedeelor și mijloacelor tehnice de măsurarea a parametrilor de diagnosticare.

Parametrii de diagnosticare

Cel mai important element al unui sistem de diagnosticare este reprezentat de parametrii de diagnosticare(fig.1.3.), care produce efecte în întreaga structură, stabilind caracteristicile celorlalte părți componente ale sistemului.

Parametrii de diagnosticare sunt mărimi fizico-chimice ale căror valori pot fi măsurate fără a fi necesară demontarea sistemului diagnosticat. Mărimea parametrilor de diagnosticare trebuie să fie bine determinată în raport cu mărimea parametrilor de stare.

În timpul exploatării, subansamblurile unui autovehicul suferă modificări discrete sau continue de natură fizică, dimensională, electrică, chimică etc. Acestea pot fi exprimate cantitativ prin schimbarea valorică a unor parametrii, numiți parametrii de stare.

Parametrii de diagnosticare(fig.1.3.) sunt împărțiți în trei categorii:

Fig. 1.3. Parametrii de diagnosticare

Parametrii de diagnosticare generală – sunt reprezentați de acei parametrii care țin seamă de procesele de lucru fundamentale și care determină funcționalitatea obiectului diagnosticării;

Cu ajutorul lor se pot oferii informații globale asupra stării tehnice generale a sistemului, însă nu oferă o localizare precisă a defectelor, la autovehicule pot fi în funcție de tipul obiectului de diagnosticat: consumul de combustibil, spațiul de frânare, scurgeri de lichid din instalațiile de răcire sau ungere, etc.; iar diagnosticul ce poate fi pus în urma unor asemenea teste este de tipul corespunzător sau necorespunzător pentru exploatare încontinuare a autovehiculului.

Parametrii de diagnosticare pe elemente -sunt parametri care derivă din fenomenele care însoțesc procesele fundamentale, de exemplu: zgomote, modificări chimice, vibrații, etc.

Acesti parametrii aduc informații mai precise, capabile să restrângă aria de investigații indicând locul defecțiunii. Diagnoza pe elemente se succede diagnozei generală, în cazul în care concluzia acesteia a fost necorespunzător, urmărindu-se să se determine exact starea tehnică a subansamblelor sau chiar a pieselor componente, determinându-se dacă este cazul efectuării întreținerii și reparției

Parametrii de diagnosticare geometrici – oferă informații reduse, dar precise asupra stării tehnice a organelor aflate în interacțiune. Aceștia pot fi: jocul radial sau axial, cursa liberă, paralelismul, diferite unghiuri, coaxialitatea etc.

Alegerea parametrilor de diagnosticare se realizează ținându-se cont de anumite proprietăți pe care ei trebuie să le aibă.

Aceste proprietăți sunt:

Univocitatea;

Sensibilitatea;

Informativitatea;

Stabilitatea (repetabilitatea);

Economicitatea ;

Univocitatea – prezintă legăturile caracterului dintre parametrii de diagnostiscare și cei de stare. Legătura devine univocă, în momentul în care o valoare dată a unui parametru de stare S răspunde doar unei valoari D a parametrului de diagnosticare, în toată aria de variație a mărimii: ….

Univocitatea se defineste cu ajutorul „condiției matematice a creșterii sau descreșterii monotone a parametrului de diasgnosticare, fără extreme:

În intervalul . În caz contrar, valorii D a parametrului de diagnosticare îi coincid mai multe stări tehnice , , dintre care unele pot ieși din domeniul limită admisibil în exploatare fără ca factorul de diagnosticare să indice acest lucru. Se sesizeză că valoarea unui astfel de parametru de diagnosticare este scăzută.”

Sensibilitatea – parametrului de diagnosticare indică variația sa specfică îm momentul când valoarea parametrului de stare s-a schimbat elementar și este furnizată de valoarea totală a raportului:

Informativitatea – unui parametru de diagnosticare prezintă probabilitatea stabilirii diagnosticului tehnic la fel prin folosirea acestui parametru, ea exprimă complexitatea legăturii dintre parametrii de diagnosticare și cei de stare. Informativitatea ajunge la pragul maxim în cazul legăturilor simple, când valoarea unui parametru de diagnosticare D [D = f(S)] este stabilită de un singur parametru de stare S.

D S .

La fel și cu parametrul de stare S stabilește valorile mai multor parametrii de diagnosticare , , , [ = (S)], = (S)], = (S)]

Alegerea parametrilor de diagnosticare se face prin „întocmirea unei scheme în care sunt prezentate legăturile structurale dintre sistem și mărimile fizice cu ajutorul cărora se pot face aprecieri cantitative privind procesele axuliare și principale.”De exemplu, în cazul perechii piston-cilindru (fig.1.4.) care determină starea sa tehnică poate fi jocul dintre piston și cilindru, jocul axial al segmenților în canale. Principalele procese caracteristice de ieșire sunt redate de apariția lucrului mecanic util, fiind urmate de procese secundare precum: fum la evacuare, încalzire, zgomot, arderea uleiului, etc. Aceste procese sunt măsurate ajutorul diverselor mărimi: consumul de carburanțo-lubrifianți, puterea motorului, densitatea de fumului evacuat. În același mod poate fi elaborată schema legăturii structurale dintre sistemul de diagnosticare și ansamblul ambreiaj(conform Anexei 1.).

Determinarea valori caracteristice ale parametrilor de diagnosticare

În timpul exploatării nu pot apărea schimbări majore privind poziționarea pieselor, schimbându-și forma si dimensiunile datorită apariției uzurii, lucru ce duce la modificarea legăturilor dintre ele, acest fenomen de modificare poartă denumirea de schimbarea stării tehnice a sistemului.

Fiecare sistem tehnic este caracterizat de o structură determinată de:

forma și dimensiunile pieselor componente;

natura legăturilor dintre ele;

dispunerea lor în cadrul ansamblului general;

interacțiunea dintre ele.

Starea tehnică a sistemului este apreciată prin valorile parametrilor tehnici, care pot suferi modificări continue sau discrete pe parcursul exploatării.

Modifările continue ale parametrilor tehnici sunt datorate: uzurii normală, coroziune, îmbătrânirea materialelor.

Modificările discrete ale parametrilor tehnici ai sistemelor tehnice sunt cauzate de existența unor defecte de fabricație sau reparație sau de acțiunea distructivă a unor condiții de exploatare improprii, cum sunt șocurile, izbirile. Căderile provocate de aceste cauze nu se află în preocupărilor diagnosticării deoarece nu respectă nici o lege oarecare de distribuție și de aceea evoluția lor nu poate fi calculată matematic.

Întreținerea și exploatarea necorespunzătoare a sistemului tehnic prin folosirea unor materiale de întreținere și reparare improprii, nerespectarea periodicității întreținerilor tehnice, regimuri termice, solicitarea mecanică și reglaje defectuoase exagerate ar putea duce la o uzură accelerată a pieselor și agregatelor.

În cazul uzurii normale sau forțate, parametrii tehnici au o variație continuă, în timpul căreia iau diferite valori.

În funcție de aceste valori ale parametrilor tehnici, se pot remarca trei perioade în viața unui sistem: nominală, admisibilă și limitată

Cea nominală se regăsește într-un element (piesă, subansamblu, etc.) al unui sistem nou sau ieșit din reparația capitală; parametri tehnici au valori ce au în vedere respectarea limitelor de toleranța a procesului respectiv de reparare sau fabricare descrise în documentația tehnică. Ele poarta denumirea de valori nominale sau inițiale (Sn) și sunt stabilite deobicei după finalizarea perioadei de rodaj.

Starea tehnică și performața unui sistem pot fi afectate de ivirea unor efecte simptomatice secundare precum: bătăi, creșteri de temperatură, zgomote sau vibrații; cauzate de modicările suferite de parametrii tehnici dupa un timp de exploatare. Apariția lor nu poate scoate totuși sistemul din starea de funcționare.

Valori admisibile (Sa) sunt reprezentate de acele valorile ale parametrilor tehnici săvârșite în momentul în care sistemul sau piesa nu mai poate fi apreciate ca fiind în stare tehnică bună, însă existând posibilitatea să funcționeze pânâ la următoarea reparație sau întreținere tehnică. Însă riscurile de producere a avariilor vor crește datorită exploatării sistemului aflat în starea prezentată.

Parametrii tehnici ating valori limită (SI) în momentul în care probabilitatea de producere a avariilor este maximă, cerându-se scoatarea sistemului sau piesei din starea sa de funcționare, plasându-se în afara domeniului de funcționalitate.

În concluzie un sistem tehnic sau o piesă se poate regăsii în următoarele stări caracterstice:

bun și în stare de utilizare;

rău și în stare de utilizare;

rău și în stare de neutilizare.

Stabilirea stării tehnice

Stabilirea stării tehnice a unui sistem are rolul de a preciza dacă sistemul sau subsistemul diagnosticat poate fi utilizat normal până la următoarea întreținere tehnică sau are nevoie de unele reparații.

În funcție de raportul dintre valoarea limită a parametrilor de diagnosticare și cea curentă D, obiectele cu variație discretă a parametrilor de stare pot avea două stări. Prima stare bună când obiectul diagnosticat este funcțional până la urmatoarea revizie tehnică planificată (D < ), a doua stare rea în momentul în care D > .

Dacă variația parametrilor de stare este permanentă există trei situații: prima situație, când piesa este defectă, se impune reparația ei; a doua, în momentul în care piesa diagnosticată necesită doar o intervenție tehnică preventivă, iar cea de a treia situație, când nu are nevoie de intervenții tehnice.

În cazul sistemelor complexe, detemerminarea diagnosticului este mai greu de realizat decât în cazul sistemelor normale, datorită numărului mare de parametri de stare ce trebuie luați în seamă, acestia implică la rândul lor o mulțime de parametri de diagnosicare.

Pentru crearea unor posibilități lărgite de automatizare în cadrul proceselor de diagnosticare se pot folosi matricele de diagnosticare, ce pot transmite datele înregistrate rapid astfel încât să crească eficiența luarii deciziei.

Fig.3.1 Autoturism de teren Aro 244D