Потенциал применения комплекса экспресс-диагностики (Exsys, ИМДЦ-2) для тепловозных дизелей

В работе раскрываются аспекты применения разработанного автором аппаратно-программного комплекса экспресс-диагностики двигателей внутреннего сгорания.

Целью исследований является разработка алгоритмов, аппаратной и программной основ для системной диагностики тепловозных дизелей как комплексной методологии, направленной на локализацию неисправностей оптимальным путём.

К методам исследований относятся математическое моделирование для формирования алгоритма работы экспертной системы; методы наблюдения и эксперимента, использующиеся при конструкторской работе и совершенствовании разрабатываемого аппаратно-программного комплекса.

Использование методов оперативной диагностики является главным фактором для перехода к более эффективной системе технического сервиса по состоянию, позволяющей за счёт диагностирования при низших видах ТО предотвращать внезапные отказы, а также избегать демонтажа узлов с достаточным для дальнейшей эксплуатации ресурсом. Оперативные методы диагностики делятся на органолептические и индикаторные и относятся к первым двум уровням системной диагностики как практической методологии и научной дисциплины.

Органолептические данные основываются на органах восприятия человека и могут быть формализованы при помощи разработанной автором экспертной системы Exsys на основе открытых баз данных корреляции неисправностей с их признаками, позволяющей в диалоговом режиме локализовать неисправность по совокупности наблюдаемых внешних признаков, таких, как дымный выхлоп определённого цвета, нестабильная работа на холостом ходу и т.д.

Вторая разработка, комплекс «ИМДЦ-2», относится к индикаторным методам, представляя подкласс динамической диагностики. Комплекс состоит из аналого-цифрового преобразователя с устанавливаемым на двигатель датчиком частоты вращения вала и компьютерной программы, интерпретирующей получаемые данные. ИМДЦ-2 позволяет определять мощность двигателя, строить кривые разгона/ выбега и получать ряд других характеристик, важных для диагностики, например, зависимость углового ускорения свободного разгона двигателя от частоты вращения его вала. Обе разработки могут быть в полной мере применены к тепловозным дизелям после незначительной доработки, что повысит точность выявления неисправностей и уменьшит время их локализации.

1. Бельских В И Показатели технического состояния тракторов и средства для их определения // Техника в сельском хозяйстве − 1971 − № 9 − С 70

2. Калявин В П., Давыдов Н А Надёжность и диагностика автомототранспортных средств: Монография − СПб : Элмор, 2014 − 466 с

3. Чечет В А., Левшин А Г., Скороходов А Н., Егоров В В Основные положения системной диагностики машин // Вестник ФГОУ ВПО «МГАУ им В П Горячкина» − 2018 − № 6 (88) − С 51−55 [Электронный ресурс]: http://elib.timacad.ru/dl/full/vmgau-09-2018-06.pdf/download/vmgau-09-2018-06.pdf Доступ 27 08 2021

4. Егоров В В Область применения бортовой диагностики самоходных технических средств // Международная научная конференция молодых учёных и специалистов, посвящённая 100-летию И С Шатилова − РГАУ–МСХА им К А Тимирязева, 2017 − С 295−297 [Электронный ресурс]: https://elibrary.ru/item.asp?id=36668361 Доступ 27 08 2021

5. Ким С И., Харитонов В И., Долганова Е В., Ким С В Встроенная экспертная система для оперативной тестовой диагностики локомотива, оборудованного системой МСУ-Т (П, Э) // БРНИ − 2014 − № 4 (13) − С 46–50 [Электронный ресурс]: http://brni.info/download/%D0%B2%D1%8B%D0%BF%D1%83%D1%81%D0%BA-16-17.pdf Доступ 27 08 2021

6. Полковникова Н А., Курейчик В М Разработка модели экспертной системы на основе нечёткой логики // Известия ЮФУ Технические науки − 2014 − № 1 (150) − С 83−92 [Электронный ресурс]: https://elibrary.ru/item asp?id=21111405 Доступ 27 08 2021

7. Колунин А В., Шудыкин А С., Белокопытов С В Определение состояния цилиндропоршневой группы двигателей военной техники по расходу картерных газов // Известия ТулГУ Технические науки − 2018 − № 11 − С 583−588 [Электронный ресурс]: https://elibrary.ru/item.asp?id=36573798 Доступ 27 08 2021

8. Шевцов Ю Д., Дудник Л Н., Чернуха Ю В., Фадеев Е Д., Никифоров А М Алгоритм диагностики технического состояния двигателя по параметрам частотных характеристик масляного фильтра // Научно-технические ведомости СПбГПУ Информатика Телекоммуникации Управление − 2018 − № 4 − С 63−70 [Электронный ресурс]: https://infocom.spbstu.ru/userfiles/files/articles/2018/4/63-70.pdf Доступ 27 08 2021

9. Гриценко А В Диагностирование газораспределительного механизма виброакустическим методом // Вестник Южно-Уральского государственного университета Серия: Машиностроение − 2017 − № 3 – С 48−57 DOI: 10.14529/engin170306

10. Балабин В Н., Какоткин В З., Лобанов И И Результаты применения комплексной системы контроля и диагностики локомотивных дизелей // Современные наукоёмкие технологии − 2014 − № 9 − С 11−16 [Электронный ресурс]: https://elibrary.ru/item.asp?id=22025115 Доступ 27 08 2021

11. Agarwal, A K., Gupta, J G., Sharma, N., Singh, A P Advanced Engine Diagnostics Singapore, Springer, 2019, pp. 3−6 DOI: 10.1007/978-981-13-3275-3_1

12. Ondriga, J., Zvolenský, P., Hrček, S Application of technical diagnostics in the maintenance of the internal combustion engine of diesel multiple units 812 series Transportation Research Procedia, 2021, Vol 55, pp. 637−644 DOI: https://doi.org/10.1016/j.trpro 2021 07 030

13. Экспертная система технической диагностики на открытых базах (Exsys v1 0) – Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ 2019612928 / В А Чечет; В В Егоров (заявл 02 2019) [Электронный ресурс]: https://elibrary.ru/item.asp?id=39311673 Доступ 27 08 2021

14. Савенков Н В., Понякин В В., Чекулаев С А., Бутенко В В Анализ характеристик современного оборудования для определения тягово-скоростных свойств автомобилей в лабораторных условиях // Вестник СибАДИ – 2019 – № 3 (67) − C 276–289 [Электронный ресурс]: https://elibrary.ru/item.asp?id=38538411 Доступ 27 08 2021

15. Джалолов У Х., Юнусов Н И., Турсунбадалов У А., Зиёев Ш Ш., Хасанов Дж Р Идентификация параметров разгонной характеристики двигателя внутреннего сгорания // Вестник ПНИПУ Электротехника, информационные технологии, системы управления – 2020 – № 35 – C 43–56 DOI: 10.15593/2224-9397/2020.3.03