Анализ контролепригодности, выбор и обоснование диагностических параметров объектов эксплуатации

Эффективность процесса ТЭ ВС и АД
Процесс контроля и диагностирования технического состояния АТ включает:
разработку требований к технологическим процессам ТО и методам диагностирования;
проверку соответствия параметров объекта контроля установленным требованиям и прогнозирования их изменений в процессе эксплуатации;
выявления отклонений, которые возникли и осуществления поиска элементов, которые отказали;
оперативное устранение отклонений путем реализации оптимальных мероприятий ТО.

Эффективность процесса ТЭ ВС и АД
Функции контроля и диагностирования изделий АО не должны ограничиваться только контролем параметров и их анализом. Также включаются и элементы управления процессом эксплуатации АО. Методы контроля, целью которых есть только индикация состояния изделия (годный, не годный), не имеет достаточной чувствительности, удлиняют технологический процесс, требуют дополнительных затрат, а главное – не предупреждают следствий отказов.

Эффективность процесса ТЭ ВС и АД
Сегодня особое внимание надо уделять методам активного контроля, сущность которых - в анализе динамики смена технического состояния объектов и его прогнозирования.
При этом методы контроля и диагностирования АО направленные на предупреждения всяких потерь в процессе эксплуатации, оказывают содействие повышению стабильности технологических процессов ТО и обеспечивают безопасность полетов.

Эффективность процесса ТЭ ВС и АД
Однако возможность внедрения и эффективность системы контроля и диагностирования определяются свойствами изделий АО как объекта контроля.
Обеспечения контролепридатності предусматривает необходимость:
аппаратурной пристасованості изделий АО к диагностированию в процессе эксплуатации;
взаємопогодження характеристик изделий, методов диагностирования и характеристик средств диагностирования.

Эффективность процесса ТЭ ВС и АД
Контролепридатність изделий качественно характеризуется ее показателями, которые приведенные в табл.6.3.
Работы для обеспечения контролепридатності изделий АО включают:
1. Определения задач и видов средств существующей системы контроля технического состояния.
2. Оценку уровня контролепридатності изделий АО.
3. Формирования требований к контролепридатності изделиям АО.
Анализ физических процессов, которые протекают при функционировании объектов диагностирования с целью выявления механизмов возникновения и признаков проявление повреждений и дефектов.
Выбор метода диагностирования, разработка модели объекта диагностирования.
Разработка схемы размещения контрольных точек на изделии и их конструктивное оформление (роз’єми, лючки, штуцеры и т.ін.).
Оценка достигнутого уровня контролепридатності.

Эффективность процесса ТЭ ВС и АД
ПоказательФормула для расчетаУсловные обозначенияКоэффициент повно-ти проверки спра-вності (працездат-ності, правильнос-ті функціонуван-ня)λк – суммарная интенсивность отказов составных изделий, которые проверяются;λ0 – суммарная интенсивность отказов изделияСреднее время подготовки виро-бу к діагносту-вання заданным количеством специалистовТв = Ту + ТмдТу – среднее время встанов-лення и снятия вимірюваль-них приборов, необходимых для диагностирования;Тмд – среднее время монтаж-но-демонтажних работ

Эффективность процесса ТЭ ВС и АД
Средняя трудоемкость подготовки изделия к диагностированиюSв = Sу + SмдSу – средняя трудоемкость установления и снятия измерительных приборов;Sмд – средняя трудоміст-кість монтажно-демонтажая^-их работ на изделииКоэффициент унификации пристроил спряженняNy – количество унифицированных устройств спряження;N0 – общее количество пристроило спряженняУровень контроле-придатності при оценке:дифференционной- комплекснойКі - значения показателя конт-ролепридатності изделия, которые оцениваются;Кіб - значения базового показ-ника контролепридатності;n – количество показателей контролепридатності;σи – коэффициент весомости і-го показателя

Эффективность процесса ТЭ ВС и АД
В состав задач контролю уровня АО входят:
контроль трудоспособности;
поиск мест отказов;
контроль параметров изделия АО, которые отображают действия экипажа во время выполнения полетной задачи;
контроль параметров изделия АО в полете и их наземная обработка для прогнозирования его технического состояния и т.ін.

Эффективность процесса ТЭ ВС и АД
На основе статистических данных результатов эксплуатации АО оценивают показатели контролепридатності и проявляют признака выявления повреждений и дефектов изделий АО.

Эффективность процесса ТЭ ВС и АД
Построение математической модели объекта диагностирования служит основой для избрания метода диагностирования и включает такие этапы:
- параметризацию объекта диагностирования, то есть описания отделенных элементов объекта и возможных параметров для оценки их технического состояния;
- определения зависимостей между геометрическими сменами элементов и контролируемыми параметрами.

Эффективность процесса ТЭ ВС и АД
После выбора метода диагностирования и конструктивной разработки, которая обеспечивает возможность его использования, оценивают достигнутый уровень контролепридатності.

Эффективность процесса ТЭ ВС и АД
Выбор диагностических параметров делают на основе результатов структурного анализа систем, определения основных причин отказов и неисправностей заданной системы и імовірностей qi их появления, совокупности возможных проверок технического состояния систем и оценки эффективности использования параметров контроля.

Эффективность процесса ТЭ ВС и АД
Основные причины отказов и значения імовірностей qi определяют на основе результатов эксплуатации заданной системы
,
где ri – количество отказов и неисправностей системы за i-той причиной за данный период времени;
r – общее количество отказов и неисправностей заданной системы
за данный период времени .

Эффективность процесса ТЭ ВС и АД
При недостаточном объеме статистических данных условные вероятности qi определяют экспертным методом. Следует помнить, что
где m – количество причин отказов системы.

Эффективность процесса ТЭ ВС и АД
Совокупность возможных проверок (методов контроля) технического состояния элементов заданной системы определяют на основе анализа возможного использования неразрушающих методов контроля, анализа существующей системы контроля и систем контроля найновіших типов ЛА. При этом учитывают приспособление системы к измерению параметров контроля или возможности обеспечения контроля параметров за счет конструктивных изменений заданной системы ЛА.

Эффективность процесса ТЭ ВС и АД
Особое внимание при выборе параметров контроля уделяют параметрам, которые количественно оцениваются при измерениях в процессе эксплуатации. Количественная оценка параметров разрешает прогнозировать трудоспособность индивидуальных объектов эксплуатации. Как диагностические параметры используют штатные параметры, которые измеряются бортовой аппаратурой, и параметры, которые измеряются специальными средствами контроля при ТО. Систематическая регистрация штатных функциональных параметров, таких как давление, температура, затраты рабочей жидкости или газа на заданных режимах и анализ динамики смена результатов контроля в процессе эксплуатации, разрешает существенно повысить эффективность методов диагностирования изделий.

Эффективность процесса ТЭ ВС и АД
Для оценки состояний фильтров и изделий, техническое состояние которых влияет на местное сопротивление в системах, устанавливают датчики для измерения перепада давления на данных изделиях. Для диагностирования изделий при ТО используют такие структурные параметры, как величина зазора, длина и глубина трещины, степень эрозии, величина сноса элементов системы и т.п..

Эффективность процесса ТЭ ВС и АД
Результаты спектрального анализа масла разрешают судить о состоянии элементов, которые омиваються маслом, за количеством продуктов сноса в масле; віброакустичний контроль за степенью сноса элементов подшипников, насосов; віброметрія за элементами, которые оборачиваются и т.ін.
Эти методы контроля можно использовать при проведении периодических видов ТО. Они разрешают диагностировать и прогнозировать техническое состояние изделий. Для оперативной оценки состояния рационально использовать штатные средства контроля.

Эффективность процесса ТЭ ВС и АД
Анализ эффективности применения методов контроля технического состояния систем и изделий ЛА может быть проведен на основе информационной оценки процесса диагностики, которые базируется на анализе таблицы состояний (табл.6.4), в которой строки отвечают всем возможным состояниям (возможные отказы и неисправности заданной системы), а столбцы – всем возможным проверкам (параметры контроля).

Эффективность процесса ТЭ ВС и АД
Процесс контроля есть процессом снижения неопределенности относительно оценки объекта эксплуатации, которая изучается. Для оценки эффективности контроля определяют величину прироста информации об объекте. Если сложная система может находиться с вероятностью q в одном из возможных неисправных состояний, то мерой неопределенности состояния системы будет энтропия Но
где m – количество возможных неисправных состояний системы (количество возможных причин отказов и неисправностей системы);
qi – вероятность появления отказов за i-ю причиной (при условиях наличия в системе отказа).

Эффективность процесса ТЭ ВС и АД
Каждая проверка несет определенную информацию о состоянии объекта:
,
где Іі – количество информации, полученной в результате осуществления проверки;
Но – априорная неопределенность состояния системы (энтропия системы к проверке);
Ни – апостериорная неопределенность состояния системы (энтропия системы после проведения проверки):
,
где l – количество причин отказов системы, не охваченных контролем данного параметра.

Эффективность процесса ТЭ ВС и АД
Количество информации, которая полученное в результате осуществления одной проверки, определяется по формуле
,
где к – количество причин отказов системы, которые выявленные данной проверкой:
k + l = m.

Эффективность процесса ТЭ ВС и АД
Из всего множества возможных причин отказов каждый из контролируемых параметров, которые рассматриваются, определяет техническое состояние только некоторых элементов. В связи с этим эффективность метода контроля оценивают отношением
.

Эффективность процесса ТЭ ВС и АД
На основе результатов анализа отказов и неисправностей заданной системы и совокупности возможных проверок составляют таблицу состояний, в каждой графе которой ставят 0, если параметр контроля реагирует на появление данного отказа, или 1, если параметр контроля не реагирует на появление данного отказа (табл.6.4, графы 2-7) и оценивают эффективность каждого параметра контроля.
В качестве примера в табл.6.4 приведенные результаты оценки эффективности параметров контроля топливной системы ГТД.

Эффективность процесса ТЭ ВС и АД
Таким образом, с двух рассмотренных совокупностей диагностических параметров наиболее рациональным есть практическое осуществление контроля перепада давления топлива Δр и использования віброакустичного метода.

Эффективность процесса ТЭ ВС и АД
6.3.3. Оптимизация алгоритмов поиска неисправностей
функциональных систем воздушных судов и АД

Эффективность процесса ТЭ ВС и АД
Последовательность проведения проверок в процессе поиска неисправностей (ПН) функциональной системы (ФС) определяется алгоритмом ПН. Одним из главных направлений усовершенствования алгоритмов ПН есть его оптимизация с использованием критерия оптимизации "минимум среднего времени ПН".

Эффективность процесса ТЭ ВС и АД
Оптимизация алгоритма по критерию "минимум среднего времени поиска неисправностей" осуществляется в случае, когда последовательность проведения проверок построенное согласно с возрастанием абсолютной величины показателя:
Cj = tj / qj,
где tj – продолжительность проверки j-го элемента;
qj – относительная вероятность отказа j-го функционального элемента, которая исчисляется по формуле
где - показатель безотказности j-го функционального элемента (как показатели безотказности функционального элемента могут быть использованы:
λ - интенсивность отказов;
ω - параметр потока отказов;
m – количество функциональных элементов (ФС).

Эффективность процесса ТЭ ВС и АД
Построение оптимізованого алгоритма ПН выполняется на основе общего анализа содержательного описания алгоритма и его логической схемы.
Описание алгоритма ПН должен отвечать таким требованиям:
каждая элементарная проверка должна иметь лишь два результата: отвечает изделие, которое проверяем, нормам ТУ или не отвечает ("в ТУ" – "не в ТУ");
результатом каждой элементарной проверки, за исключением последней, должно быть или определения метода устранения неисправности, или указание к проведению следующей элементарной проверки;
последняя проверка алгоритма ПН должна иметь свойство "конечного эффекта", то есть оба ее результата должны указывать на способ устранения неисправности;
все проверки должны быть элементарными, то есть описание проверочной операции не должен объединять две ли больше элементарных проверки.

Эффективность процесса ТЭ ВС и АД
После приведения описания алгоритма ПН строят логическую схему.
Логическая схема алгоритма ПН строится в форме двійкового дерева, в котором каждом положительном результате элементарной проверки ("в ТУ") относится соответственно знак "1", а каждому отрицательному результату ("не в ТУ") – знак "0". Элементарным проверкам алгоритма отвечают условные обозначения в виде колец, а методам устранение неисправностей – в виде прямоугольников. В кольцах и прямоугольниках записанные порядковые номера элементарных проверок и методов устранения неисправности. Рядом с условными обозначениями проверок и методов устранения неисправностей записанные их весовые характеристики. Весовой характеристикой проверки есть ее продолжительность, а метода устранения неисправности – значения показателя надежности функционального элемента, который требует замены или восстановление технического состояния.

Эффективность процесса ТЭ ВС и АД
Построение логической схемы оптимізованого алгоритма ПН заканчивается вычислением среднего времени ПН за данным алгоритмом:
,
где: tj – продолжительность проверки j-го элемента;
qj – относительная вероятность отказа j-го элемента;
Aj – субмножина технических состояний функциональной системы.

Эффективность процесса ТЭ ВС и АД
Рассмотрим построение логической схемы оптимізованого алгоритма и вычисления Тср на примере отказа самолета Іл-86. "Самолет отводит в сторону на пробеге и рулінні (рукоятка управления в нейтральном положении)".
Для построения оптимізованого алгоритма и логической схемы ПН создадим таблицу рангов (табл.6.5), а на основе этой таблицы – оптимізований алгоритм (рис.6.1) и его логическую схему (рис.6.2).

Эффективность процесса ТЭ ВС и АД
Таблица 6.5
Таблица рангов

Эффективность процесса ТЭ ВС и АД
Наймену-вання функціо-нальних элементовПнев-мати-ки колесГаль-
мо
Педа-ліКинематика управления передней ногойБлок БУ-2АТросы поворот-ного связиНаименования проверокОбзор пневмати-киОбзор тормозаПроверь-ка від-повідності механіч-ного "0" педалейОбзор кинематики управления передней ногойПеревір-ка в лаборатории блокаБУ-2АПереверы-ты натяг-нення тросов связиУсловное по-значение проверки, №П1П2П3П4П5П6tj, мин.53642515К100028,84,82414,49,614,4qj0,30,050,250,150,10,15Cj16,7602426,7250100Ранг пе-ревірки142365

Эффективность процесса ТЭ ВС и АД
Самолет отводит в сторону на пробеге и рулінні (рукоятка управления в нейтральном положении).

Эффективность процесса ТЭ ВС и АД

Эффективность процесса ТЭ ВС и АД

Эффективность процесса ТЭ ВС и АД

Эффективность процесса ТЭ ВС и АД