Средства и методы технического диагностирования главной судовой дизельной установки.

Техническое состояние объекта оценивается по результатам техниче­ского диагностирования. Под техническим диагностированием понима­ется процесс определения технического состояния объекта с определен­ной точностью.

Любой объект технического диагностирования (механизм, конструк­ция корпуса судна и т.д.) обладает определенной структурой, то есть упо­рядоченной совокупностью комплексов совместно работающих элемен­тов, которые образуют конструкцию объекта, обеспечивающую выполне­ние заданных функций.

Структура объекта определяется макро- и микроструктурой. Макро­структуру характеризуют такие параметры, как количество, взаимное рас­положение, форма и размеры взаимодействующих элементов (деталей); микроструктуру - точность сопряжения деталей и шероховатость сопря­гаемых поверхностей.

В процессе эксплуатации макроструктура механизма остается, как правило, постоянной, а микроструктура постоянно изменяется. Например, количество и взаимное расположение деталей ДВС (поршни, шатуны, втулки цилиндров и т.д.) остается постоянным (макроструктура), а их взаимосвязь в сопряжениях (микроструктура) постоянно изменяется вследствие изнашивания и других процессов разрушения.

В некоторых случаях возможны изменения и в самих структурных элементах (деталях), например, деформация коленчатого вала ДВС, та­релки клапана и т. д. Если говорить о конструкциях корпуса судна, то здесь прежде всего наблюдается изменение макроструктуры. Так, на на­ружной обшивке корпуса в процессе эксплуатации появляются различные деформации в виде гофр, бухтин и т. д. Изменяется также микроструктура элементов - увеличивается шероховатость поверхностей и, в частности, наиболее интенсивно подводной части корпуса судна.

Учитывая, что в процессе эксплуатации структурные параметры объ­екта постоянно изменяются, можно говорить о техническом состоянии объекта в каждый данный момент времени. Изменение структурных па­раметров влечет за собой и определяет изменение выходных параметров, таких, как скорости хода судна, расхода топлива, изменение мощности и т. д. Взаимосвязь структурных и выходных параметров при определенных условиях позволяет принимать в некотором приближении выходные па­раметры за косвенные диагностические признаки технического состояния контролируемого объекта. Например, по изменению скорости хода при прочих равных условиях можно судить об изменении шероховатости под­водной части корпуса судна, по повышенному расходу топлива - о нару­шении регулировки и об износе деталей ДВС и т. д.

Особого рассмотрения требуют безразборные методы технического диагностирования.

Под техническим диагностированием понимают процессы определения технического состояния объекта диагностирования с определенной точно­стью. При диагностировании значения параметров технического состояния сравнивают с допустимыми отклонениями от номинального уровня.

Любой объект технического диагностирования имеет вполне опреде­ленную макро- и микроструктуру. Макроструктура характеризует количе­ство, взаимное расположение, форму и размеры взаимодействующих де­талей. Микроструктура - это точность сопряжений деталей и шерохова­тость сопрягаемых поверхностей. В процессе эксплуатации макроструктура механизма остается, как правило, постоянной, а микроструктура, наоборот, постоянно изменяется, при этом изменяется и характер работы механизма.

Своевременное техническое диагностирование позволяет без разбор­ки механизма определить необходимый объем ремонтных работ для со­хранения его работоспособности на должном уровне. Существуют две системы диагностирования - локальная и общая. Локальная система включает методы и средства оценки технического состояния отдельных узлов и систем механизма, для чего максимально используют данные штатных приборов. Общая система диагностирования оценивает техниче­ское состояние механизма в целом по группе наиболее существенных па­раметров. Такими параметрами являются - удельный расход топлива, температура отработавших газов по цилиндрам, давление сжатия и сгора­ния, акустические и вибрационные характеристики, зазоры в трущихся парах и т.п. Для определения этих и других параметров, помимо штатных приборов, используют различную измерительную аппаратуру, например, индикаторы, анализаторы вибрации, спектрофотометры, инфракрасные бесконтактные датчики, торсиометры и т. п. Современные методы диагно­стирования основываются на индицировании ДВС, определении мощно­сти и расхода топлива, на виброакустике, на спектральном анализе масла и на применении волокнистой оптики.

Первый метод позволяет своевременно выявить нарушения в системе топливоподачи, которые снижают не только мощностные показатели, но и приводят к возрастанию износов основных деталей ДВС. Характер инди­каторной диаграммы позволяет оценить отклонения рабочего процесса в цилиндрах двигателя и наметить мероприятия по их устранению.

Виброакустические методы применяются для оценки упругих колеба­ний от ударов сопряженных деталей. Если двигатель имеет увеличенные зазоры в сопряженных деталях, то при его работе возрастает интенсив­ность ударов и, соответственно, энергия вибрации. По величине вибрации можно определить зазор, например, между поршнем и втулкой цилиндра, в подшипниках шатуна и коленчатого вала и т.д.

Диагностирование, основанное на спектральном анализе масла, взято­го из картера двигателя, позволяет оценить концентрацию того или иного элемента (железа, хрома, меди, свинца и т.д.) в масле выше допустимого значения, что свидетельствует о наступлении повышенного износа и не­обходимости ремонта.

Метод диагностирования отдельных деталей ДВС, основанный на при­менении волокнистой оптики, позволяет обследовать детали в закрытых по­лостях. Например, с помощью специального устройства с волокнистым све­топроводом через форсуночное отверстие можно оценить техническое со­стояние клапанов, рабочей поверхности втулки цилиндра и днища поршня.