background image

 

 

1. 

Metody wyznaczania wartości granicznych i stanu dopuszczalnego: 

 

  Metoda Cempla 

Przy określaniu wartości granicznej przyjmuje się m że w eksploatacji jest grupa obiektów M, 
a wśród nich średnio M

z

 jest zdatne, natomiast pozostałe obiekty są niezdatne (w naprawie 

lub w obsłudze). Wobec tego współczynnik gotowości wynosi: 

P(z) = 

 = kg 

Wartość graniczną parametru diagnostycznego możemy wyznaczyć z następującej zależności: 

S

g

 

 + Ϭ

g

    ,gdzie: 

S

g

- szukana wartość graniczna symptomu 

 – wartość średnia symptomu z liczby N obserwacji maszyn w różnych stanach, można ją 

przedstawić wzorem: 

 = 

 

A- współczynnik zbędnych napraw 

Ϭ

s

- odchylenie standardowe, przedstawiające się wzorem: 

Ϭ

s

 

Politechnika Poznańska 

 

PODSTAWY DIAGNOSTYKI TECHNICZNEJ 

 

METODY WYZNACZANIA WARTOŚCI GRANICZNYCH 

PARAMETRU DIAGNOSTYCZNEGO 

 

Rok akademicki
2014/2015 
Wydział
Maszyn Roboczych i 
Transportu 
Studia:  
Stacjonarne, I stopnia 
Specjalność:  
TL 
Semestr

Zespół:  
 
 
Paulina Tomaszek 
Paulina Bednarz 
Karolina Misiejuk 
Zuzanna Madajczyk 
 
 
 
 

 

Data: 

 

Wykonania 
ćwiczenia: 

Oddania 
sprawozdania: 

9.12.2014 

07.01.2015 

Ocena: 

Uwagi:  
 

background image

Znając wartość graniczną parametru diagnostycznego oraz odchylenie standardowe można 
zaproponować trójklasowy podział stanu: 

  Stan zdatny, gdy  S< S

g

 – Ϭ

s

 

  Stan dopuszczalny, gdy  S

g

 – Ϭ

s

 S 

 S

g

 

  Stan niezdatny, gdy  S

 S

g

 

 

 

 

Metoda krzywej życia 

Krzywą życia można otrzymać jako wynik eksperymentu przeprowadzonego najlepiej na 
wielu obiektach, dokonując pomiaru wartości parametru diagnostycznego S w znanym czasie 
życia (przebiegu) obiektu aż do ich uszkodzenia. Krzywa ta niesie informacje o: 

 

Wartościach średnich czasu pracy do awarii 

a

 

 

Średniej przedawaryjnej wartości parametru diagnostycznego S

a

 

 

Średniej wartości parametru diagnostycznego obiektu nowego 

Ponieważ postawienie granicy przy wartości średniej przedawaryjnej byłoby zbyt ryzykowne, 
gdyż pominięta zostałaby część awarii, wartość graniczną należy obniżyć do poziomu: 

S

g

 = S

a

 – Ϭ

a

 

gdzie: 

S

g

- wartość graniczna parametru diagnostycznego 

S

a

- wartość średnia przedawaryjna parametru diagnostycznego 

Ϭ

a

- odchylenie standardowe 

Stan dopuszczalny ustala się na poziomie: 

S

d

 = S

a

 - 2Ϭ

a

 = S

g

 – Ϭ

a

 

Wejście w tak ustalony stan dopuszczalny sygnalizuje dopuszczalną awarię. Zdefiniowanie go 
może obniżyć liczbę niedostrzeżonych awarii. 
 

 

Metoda rozkładu wartości parametru diagnostycznego 

Możliwy rozkład parametru diagnostycznego można podzielić na następujące grupy: 

  Charakterystyczne,  od  S

śr

 – Ϭ  do S

śr

 +Ϭ 

  Typowe, od S

śr

 - 2Ϭ  do S

śr

+ 2Ϭ 

  Nietypowe, od S

śr

 - 3Ϭ do S

śr

 + 3Ϭ 

 

Wyjątkowe, gdy S

śr

 - 3Ϭ 

 S , lub gdy S 

S

śr

 + 3Ϭ 

background image

Wartość graniczną parametru diagnostycznego szacuje się zakładając, że wartości wyjątkowe 
określają stan niezdatny, a wartości nietypowe stan dopuszczalny obiektu. W związku z tym 
wartość graniczną można określić wzorem: 

S

g

 = S

śr

+ 3Ϭ 

Natomiast wartość dopuszczalną: 

S

d

 = S

śr

 + 2Ϭ 

 
 

2.  Obliczenia: 

 

  Metoda Cempla 

 

Przyjęty współczynnik gotowości k

g

 = P(z) = 0,63 i współczynnik zbędnych napraw A = 0,1. 

Obliczona wartość średnia:   = 44,52 

Odchylenie standardowe: 

 = 9,56 

 
Wyznaczanie wartości granicznej: 
 

 

 
Wyznaczenie wartości dopuszczalnej: 
 

 

 
Wartość parametru najbardziej zbliżona do wyznaczonej wartości dopuszczalnej: 52 
Odczytanie przebiegu dla danego parametru: P = 273 500 km 
 
Obliczenie przebiegu dla wyliczonej wartości dopuszczalnej: 
 

 

 

 

Metoda oparta o krzywą życia 
 

Wartość średnia:

 = 69,6 

Odchylenie standardowe: 

 = 13,92 

Odchylenie standardowe po uwzględnieniu rozkładu t-Studenta:   = 4,72 

 

background image

 
Wyznaczanie wartości granicznej: 
 

 

 
 
Wyznaczanie wartości dopuszczalnej: 
 

 

 
 
Wartość parametru najbardziej zbliżona do wyznaczonej wartości dopuszczalnej: 48 
Odczytanie przebiegu dla danego parametru: P = 331 000 km 
 
Obliczenie przebiegu dla wyliczonej wartości dopuszczalnej: 
 

 

 
 

 

Metoda rozkładu wartości parametru diagnostycznego 

 
Wartość średnia 

 = 44,52 

Odchylenie standardowe   = 9,56 

 
Wyznaczenie wartości granicznej: 
 

 

 
Wyznaczanie wartości dopuszczalnej: 
 

 

 
Wartość parametru najbardziej zbliżona do wyznaczonej wartości dopuszczalnej: 52 
Odczytanie przebiegu dla danego parametru: P = 422 400 km 
 
Obliczenie przebiegu dla wyliczonej wartości dopuszczalnej: 
 

 

 
 

background image

 
 

3.  Zestawienie wyników: 

 

Rodzaj metody 

 

Wartość graniczna 

Wartość 

dopuszczalna 

Przebieg [km] 

Metoda Cempla 

 

 

 

Metoda oparta o 

krzywą życia 

 

 

 

Metoda rozkładu 

wartości parametru 

diagnostycznego 

 

 

 

 

 

 

 
4.Wnioski: 

 

Wartość graniczna w diagnostyce technicznej jest wyjątkowo ważna, jako wartość 

danego parametru technicznego urządzenia/maszyny w okolicy której układ: 
-może zachowywać się zgodnie z jakimś prostym prawem (np. prawem granicznym), 

-której układ nie może przekroczyć, ponieważ po jej przekroczeniu zmieniłby swoje 
właściwości. 
Podczas eksploatacji obiektu technicznego wszelkie takie zmiany są niepożądane, dlatego też 
opracowano wiele metod określania wartości granicznych parametrów.  

Analizując wyniki uzyskane podczas obliczeń, możemy zauważyć duże rozbieżności 

wyników wartości granicznej. W metodzie opartej o krzywą życia, ta wartość jest 
najmniejsza, ponieważ uzyskuje się ją jako różnica wartości średniej i odchylenia 
standardowego. W pozostałych przypadkach wartości graniczne uzyskuje się sumując te dwie 
wielkości. 

 Uzyskana wielkość wartości dopuszczalnej metodą rozkładu wartości parametru 

diagnostycznego jest największa, gdyż uzyskiwana jest poprzez zwiększenie wartości średniej 
z odchyleniem standardowym. Pozostałych metodach wartość odchylenia jest odejmowana 
jedno albo dwukrotnie. Zakresy wartości dopuszczalnej są niższe od wartości obiektu. Stan 

dopuszczalny obiektu jest to stan zagrożenia uszkodzeniem obiektu. Uzyskane wartości 
dopuszczalne wytyczają nam jaki jest możliwy przebieg dla danego parametru. Przebiegi te, 
zważając na rodzaj eksploatowanej maszyny, drastycznie się od siebie różnią. Różnica 
pomiędzy dwoma skrajnymi wartościami, uzyskanych przy metodzie opartej o krzywą życia i 
metodzie rozkładu parametru diagnostycznego, wynosi prawie 130 tys km. Zatem należy 
pamiętać, aby przy doborze metody wyznaczania wartości granicznej parametru 
diagnostycznego, wybrać tę, która jest dedykowana obiektom które badamy. Każda z tych 
metod pozwala nam dobrać wartości graniczne na podstawie danych parametrów i 
charakterystyk eksploatacyjnych.