Техническое обслуживание по состоянию с контролем технического

Состояния

 

Целью ТО по состоянию с контролем ТС является повыше­ние надежности и снижение эксплуатационных расходов СЭС и ЭСА, при этом назначают необходимые работы по ТО в за­висимости от фактического ТС конкретного объекта и предпо­лагаемого изменения его состояния в процессе эксплуатации.

Основой такого вида ТО является техническое диагностиро­вание и прогнозирование состояния объекта. С помощью средств технической диагностики проводят непрерывный или периодический контроль параметров состояния, по результатам которого получают объективную информацию о текущем со­стоянии объекта. Прогнозирование выполняют при непрерыв­ном контроле для определения времени, в течение которого со­хранится работоспособное состояние, а при периодическом кон­троле -для определения момента времени следующего кон­троля. Результаты диагностирования и прогнозирования состоя­ния -основа для принятия решений о необходимости ТО, вре­мени его проведения и объеме, а также о времени проведения очередного контроля состояния (см. рис. 5.2).

Реализация ТО с контролем ТС связана с затратами на ди­агностирование и прогнозирование, поэтому применять такой вид ТО целесообразно, когда экономические затраты не явля­ются определяющими (для СЭО и ЭСА первой группы надеж­ности) или когда этот метод экономически более выгоден.

Экономическая целесообразность применения ТО с контро­лем состояния по сравнению с другими видами обслуживания можно установить сравнением соответствующих затрат на об­служивание.

Суммарные удельные затраты на обслуживание объекта при регламентированном обслуживании

где С_Вi-удельные затраты на ТО объекта, находящегося в i-м состоянии (i=1,2,...,n); Q_pi- вероятность перехода после регламентированного ТО

ле регламентированного ТО в i-e состояние обслуживания (вос­становления).

Суммарные удельные затраты на обслуживание объекта при контроле ТС

где Сд_П- удельные затраты на диагностирование и прогнози­рование состояния; Qдi-вероятность перехода в i-е состояние обслуживания (восстановления) с учетом диагностирования и прогнозирования.

Условие экономической целесообразности применения мето­да обслуживания с контролем состояния с учетом затрат на диагностирование и прогнозирование записывается в виде

Из полученных неравенств следует, что применение средств диагностирования и прогнозирования экономически нецелесооб­разно, если или затраты C_ДП велики по сравнению с выигрышем от сокращения затрат на восстановление.

 

Рис. 5.4. Зависимость параметра П(t) технического состояния и плотности распределения f(t) от наработки объекта.

В процессе эксплуатации ТС контролируется путем измере­ния диагностических параметров и сравнения их с требуемыми значениями. На практике всег­да наблюдается разброс зна­чений параметра П(t) ТС од­нотипных объектов: изменение параметра во времени харак­теризуется „веером" реализа­ций, а рассеивание случайных величин ресурсов-плотностью распределения f(t) (рис. 5.4).

Если диагностирование проводится периодически в мо­менты t_k, то при превышении параметром П(t_к) в моменты t_K допустимого значения П_д выполняется ТО (восстанов­ление или замена). Ресурс объектов, у которых П(t_K)>П_Д недоиспользуется на различную величину t_oc.Часть объектов откажет в процессе экс­плуатации, если их параметр состояния достигнет предельного значения П_ПP. Ресурс отказавших объектов используется полностью (изменение параметра на рис.5.4 обозначено штриховы­ми линиями).

Оптимальным допустимым значением параметра является такое, при котором затраты на единицу наработки будут мини­мальными, но при этом объект сможет проработать следующий период t_K без отказа, т. е. параметр не достигнет предельного значения.

Наиболее полно ресурс объекта без предупреждаемых отказов может быть реализован, если осуществлять непрерыв­ное диагностирование объекта. Тогда можно принимать допу­стимое значение П_д достаточно близким к предельному П_ПР. Од­нако в этом случае, как правило, возрастают затраты на диаг­ностирование.

При периодическом диагностировании наиболее полно ре­сурс объекта может быть реализован с минимальной вероят­ностью отказа, если период очередного диагностирования опре­делять на основе прогнозирования изменения параметра. Для предупреждаемых постепенных отказов систематическое изме­нение параметра состояния устанавливается по данным экс­плуатации или испытаний. В общем случае функциюП(t) можно представить в виде полинома n-й степени.

, (5.30)

где П_н- номинальное значение параметра.

Отклонение параметра от номинального значения

.

Период очередного диагностирования t_K должен быть таким, чтобы отклонение параметра к моменту t_K было на границе до­пуска. Если допустимое отклонение параметра , то в момент проведения диагностирования должно удовлетво­ряться равенство

.

Период диагностирования находится как корень приведен­ного уравнения п-и степени

(5.31)

Для аппроксимации функции П(t) обычно оказывается до­статочно полинома второй степени, тогда t_к определяется из решения квадратного уравнения

 

(5.32)

В полученное выражение следует ввести поправку, учиты­вающую разброс значений параметра относительно функции (5.30). При нормальном законе распределения значений пара­метра такую поправку можно сделать, исходя из того, что ве­роятность выхода случайной величины за интервал очень мала ( -среднеквадратическое отклонение). Тогда малая вероятность выхода параметра за допуск за период диагности­рования обеспечится, если в выражениях (5.31) и (5.32) уменьшить величину допуска на и принять его равным

Наиболее полно с минимальной вероятностью отказа ресурс СЭО и ЭСА может быть реализован при ТО по состоянию с контролем и прогнозированием ТС (см. рис. 5.2).

Вопросы для самопроверки

1. Какими показателями характеризуется эффективность технического обслуживания СЭО и ЭСА?

2. Охарактеризуйте применяемые виды ТО применительно к СЭО и ЭСА, относящиеся к разным группам надежности.

3. Поясните принципы планирования периодичности и объема ТО при регламентированном обслуживании и при обслуживании с периодическим контролем.

4. В чем заключаются преимущества и недостатки ТО с контролем уров­ня надежности СЭО и ЭСА?

5. Как определяется периодичность диагностирования при ТО по состоя­нию с контролем технического состояния?

G. Какие технические и организационные задачи должны быть решены для широкого внедрения ТО СЭО и ЭСА по состоянию?