Для определения возможного момента отказа машины необходимо знание первоначального технического ее состояния и закономерностей процессов, обусловливающих снижение ее работоспособности. Основным затруднением в этой задаче является то, что процессы, снижающие работоспособность машин, зависят от очень большого числа трудно поддающихся учету условий работы. Это приводит к тому, что их действие носит весьма вероятностный характер, не обеспечивающий необходимой точности предсказания.

В то же время периодически проводимые операции диагностирования позволяют осуществлять необходимое уточнение, дающее возможность с достаточной для практики точностью предсказывать момент появления отказа или же приближения к моменту необходимости проведения ремонта.

При проведении технического диагностирования состояния машины необходимо, в „основном определить величину ее разрегулировки и износа деталей. Определение этих величин путем их непосредственного замера вызвало бы необходимость полной разборки машины, что практически невозможно по экономическим и организационно-техническим соображениям.

Диагностирование выполняют только в том случае, если можно определять техническое состояние как самой машины, так и ее деталей и сборочных единиц без разборки, пользуясь только внешними данными. Так, например, неточность изготовления или износ деталей редуктора определяют путем анализа их зависимости от издаваемого редуктором шума и величины его вибрации.

По степени охвата техническое диагностирование разделяется на общее и локальное.

Общая система диагностирования предназначена для выявления степени изменения основных функций машины по сравнению с эталонной машиной, например установление отношения реальных возможностей машины к расчетным.

Выводы общей системы диагностирования используют при комплексной оценке технического состояния машины и для принятия решений о необходимости ее направления в ремонт.

Локальная система диагностирования, т. е. система диагностирования составной части машины, предназначена для выявления и оценки имеющихся в машине конкретных дефектов, что необходимо для быстрого и точного поиска места поломки, а также для своевременного предотвращения отказов.

Результаты технического диагностирования могут быть использованы для решения следующих задач: – определения и устранения причин, вызывающих отказы и разрушение сборочных единиц или аварийные износы деталей; – предсказания процессов изнашивания деталей и на основе их анализа установления вероятного времени наступления отказа машины; – разработки графиков технического обслуживания и ремонта машин.

Техническое диагностирование можно выполнять тремя основными методами: статистическим, граничных испытаний и инструментальным.

При статистическом методе моменты отказа прогнозируют на основе обработки результатов достаточно полной и математически обоснованной информации об отказах как элементов, так и самих машин.

Точность прогнозирования момента отказа для отдельно взятой машины невелика, но для большой группы машин она достаточна, что позволяет ее закладывать в основу составления графиков ППР.

Метод граничных испытаний, основанный на определении прогнозирующих параметров машины или ее элементов в условиях ускоренных (ужесточенных) испытаний, позволяет с достаточной точностью и быстротой устанавливать слабые элементы и типовые дефекты, тем самым существенно дополняя данные статистического метода.

Инструментальный метод, базирующийся на применении диагностирующей аппаратуры, обеспечивает необходимую корректировку данных, полученных первыми двумя методами, за счет установления реального технического состояния машины и его изменения в конкретных условиях эксплуатации.

Из применяемых при инструментальном методе многочисленных способов для общего диагностирования применяют механический и акустический способы, с помощью которых возможна приблизительная оценка технического состояния машины.

Для точной оценки технического состояния открытых сборочных единиц машины с помощью технического диагностирования применяют в основном акустические способы, позволяющие оценить величину износа и разрегулировки кинематических пар; электрические способы, позволяющие проверять электроаппаратуру и некоторые сборочные единицы (например, годность стальных канатов или тормозов); химические способы, которыми оценивают состояние двигателей, смазываемых сборочных единиц и гидравлических систем; спектрографические способы, позволяющие оценить величину износа кинематических пар.
Диагностические посты используют одновременно несколько диагностических методов, результаты которых кодируются и обрабатываются на ЭВМ.

Ниже приводятся основные положения по техническому диагностированию различных систем и сборочных единиц машин.

Диагностирование смазочной системы. Общее диагностирование смазочной системы производят путем контроля температуры, количества и давления масла как на холостом ходу, так и на рабочей скорости, а также технического состояния фильтров и насоса.

Значительное повышение давления свидетельствует о засорении смазочной системы или же о дефекте редукционного клапана, а также об использовании масла повышенной вязкости.

Диагностирование масляного насоса основывается на определении его объемной подачи и развиваемого давления при температуре масла 75—85 °С.

Для диагностирования фильтров грубой очистки рекомендуется использовать устройства, работающие по принципу оценки перепада давления масла до и после фильтра.

Диагностирование пневмо- и гидросистем. Для быстрой дефек-товки неисправностей пневмо- и гидросистем рекомендуется использовать схемы движения потоков и функциональные циклограммы. На схемах движения указывают пути движения сред для каждого цикла системы в виде цифровых, буквенных и условных обозначений. Функциональные циклограммы представляют собой таблицы, в которых с помощью букв указано состояние элементов системы для каждой части цикла машины, что позволяет устанавливать их взаимодействие и последовательность работы.

Поиск дефектов систем значительно облегчают также специальные диагностические поисковые схемы, составляемые по всем основным неисправностям.

Техническое диагностирование гидропривода основывается на анализе изменений объемного КПД (отношение полезной мощности насоса к сумме полезной мощности и мощности, потерянной с утечками), гидравлической мощности (произведения расхода рабочей жидкости на ее давление) и акустического спектра.

Первые два показателя применяют для общего диагностирования сборочных единиц, позволяющего устанавливать степень экономической целесообразности их дальнейшей эксплуатации. Анализ акустического спектра дает возможность локализовать расположение дефектов.

Общее диагностирование гидросистем можно также производить путем замера эффективности ее работы при нормальной загрузке, для чего измеряют продолжительность выполнения соответствующих рабочих движений и сравнивают ее с нормативной продолжительностью.

Диагностирование фрикционов и тормозов. Общее диагностирование фрикционных муфт сцепления можно производить при медленном трогании с места полностью заторможенной машины на полной частоте вращения двигателя. Если двигатель остановился и заглох, то это свидетельствует об удовлетворительном техническом состоянии муфты. Если двигатель не останавливается, то это означает, что муфта пробуксовывает из-за неисправностей: нарушена регулировка, произошло замасливание или износ фрикционных элементов, наблюдается ослабление нажимных пружин.

Диагностирование механизма сцепления проводят путем замера линейкой величины свободного хода педали и определения разности частоты вращения ведущих и ведомых частей механизма при его работе под нагрузкой с помощью стробоскопических лампы или прибора.

Для диагностирования тормозов ходового устройства машин пользуются стендами. Больше всего распространены стенды, позволяющие определять как величину тормозных сил на каждом колесе, так и замедление или тормозной путь каждого колеса. В первом случае замеряют сопротивления, возникающие при торможении колес, а во втором регистрируют максимальное угловое замедление каждого ролика, его тормозной путь и реактивный момент.

При гидравлических тормозах дополнительно оценивают с помощью диаграммописцев зависимость между силой нажатия на педаль и тормозной силой.

Общая оценка технического состояния тормозной системы может быть произведена с помощью десселерометров, работающих на основе регистрации величины максимального замедления при торможении с помощью устройств, учитывающих образующиеся при торможении инерционные силы.

Синхронность действия тормозов проверяют дифференциальными электросекундомерами, позволяющими учитывать разность во времени включения тормозов колес, расположенных на одной оси машины.

Диагностирование тормозов кранов основано на применении блок-схем структурно-следственных связей, обеспечивающих возможность быстрого обнаружения дефектов и разрегулировок. В этих блок-схемах указана взаимосвязь между причинами и следствиями различных повреждений машин.

При локализации дефектов тормозов кранов рекомендуется обращать внимание на тормозные пружины, техническое состояние которых оценивают по развиваемому усилию, регистрируемому с помощью преобразователей давления, а также на сопротивление обмоток катушек электромагнитных тормозов. Начальный зазор в магнитопроводе тормоза замеряют обычным мерительным инструментом. Эллипсность тормозных барабанов определяют с помощью термощупов путем измерения температуры на поверхности обода: максимальная температура обода будет в местах наибольшего трения шкива о тормозные накладки.

Диагностирование гидротолкателей производят способами, применяемыми при контроле гидросистем.

Общее состояние тормозов гусеничной машины легко проверить, устанавливая ее на крутом (20°) склоне. Если в этом положении тормоза удерживают машину, то их признают исправными.

Диагностирование передач. При диагностировании передач определяют техническое состояние подшипников, зубчатых колес, звездочек, цепей, ремней и шкивов.

Диагностирование подшипников качения производят с помощью акустических и механических способов, а также контроля их температуры на ощупь.

Общее диагностирование зубчатых передач осуществляют, проверяя их на легкость включения (для коробки передач), учитывая развиваемый ими шум, измеряя люфты, а также путем количественного и качественного анализа продуктов изнашивания в кар-терном масле.

Диагностирование карданной передачи производят путем замера ее окружного люфта в карданах и шлицевых соединениях.

Диагностирование цепных передач заключается в замере величины изнашивания цепей и звездочек, а также в визуальном осмотре их рабочих поверхностей и замере величины натяжения цепи.

Диагностирование ременных передач проводят, измеряя их натяжение, а также путем визуального осмотра лент, ремней и шкивов.

Диагностирование органов управления и ходового устройства машин. Диагностирование органов управления машин производят путем определения величины износа и люфтов сопряженных деталей, деформации рычагов и тяг, нарушения регулировок.

Диагностирование пневматического ходового устройства машин заключается в определении разрегулировки углов установки колес с помощью стендов и приспособлений. Состояние шин проверяют путем установления величины давления находящегося в них воздуха и сравнения ее с нормативными данными, указанными в паспорте машины. Наличие посторонних металлических предметов в шинах устанавливается портативными металлоиндикаторами.

Для обнаружения утечки воздуха из шин применяют приборы, работающие по принципу преобразования ультразвука в звук, воспринимаемый ухом человека. Воздух, вырывающийся с большой скоростью из небольших отверстий (диаметром менее 0,05 мм), вызывает ультразвук, который и обнаруживается прибором.

Диагностирование гусеничного ходового устройства складывается из установления величины износа гусеничных цепей, качества регулирования их натяжения, определения зазоров в подшипниках, износа направляющих колес опорных роликов и проверки герметичности уплотнений.

Службу технического диагностирования машин организуют с помощью стационарных диагностирующих постов, обслуживающих мобильные строительные машины типа автокранов, погрузчиков на пневматическом ходовом устройстве, автоскреперов и мобильных диагностических станций, предназначенных для обследования малоподвижных машин типа экскаваторов, башенных кранов непосредственно на месте их эксплуатации.

Стационарные диагностирующие посты размещают в отдельных помещениях, в которых предусмотрены две линии: – линия общего диагностирования, располагаемая в составе линий технического обслуживания и призванная определить годность или непригодность машины для дальнейшей эксплуатации без указания ее конкретных неисправностей; – линия углубленной диагностики, размещаемая как продолжение первой линии и предназначенная для установления конкретных причин неисправностей и принятия решения о необходимости направления машины в очередной ремонт.

Порядок проведения диагностирования складывается из сбора и анализа сведений о работе машины, ее визуального осмотра, инструментального исследования и выдачи диагноза.

Результаты диагностирования заносят в специальную карту, в которой указывают (в графе «Состояние») обнаруженные дефекты и (в графе «Заключение») необходимые для их устранения меры. В конце карты механик-оператор, проводящий диагностирование, дает заключение о техническом состоянии машины и в случае необходимости— о направлении машины на внеочередной ремонт или техническое обслуживание.

Мобильные диагностирующие установки, укомплектованные необходимым оборудованием, размещают на автомашинах. С их помощью производят в нерабочее время машин их диагностирование непосредственно на местах эксплуатации; результаты этой операции также заносятся в карту диагностирования.

Данные диагностических анализов и составленные на их основе прогнозы поступают на диспетчерский пункт, на котором корректируют разработанные мероприятия ППР.