Politechnika Poznańska
PODSTAWY DIAGNOSTYKI TECHNICZNEJ
METODY WYZNACZANIA WARTOŚCI GRANICZNYCH
PARAMETRU DIAGNOSTYCZNEGO
Rok akademicki: Zespół:
2014/2015 Data:
Wydział:
Maszyn Roboczych i Paulina Tomaszek
Wykonania Oddania
Transportu Paulina Bednarz
ćwiczenia: sprawozdania:
Studia: Karolina Misiejuk
Stacjonarne, I stopnia Zuzanna Madajczyk
9.12.2014 07.01.2015
Specjalność:
TL
Semestr:
Ocena:
V
Uwagi:
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 Mz 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:
Sg Ł� + �g ,gdzie:
Sg- szukana wartość graniczna symptomu
 wartość średnia symptomu z liczby N obserwacji maszyn w różnych stanach, można ją
przedstawić wzorem:
=
A- współczynnik zbędnych napraw
�s- odchylenie standardowe, przedstawiające się wzorem:
�s=
Znając wartość graniczną parametru diagnostycznego oraz odchylenie standardowe można
zaproponować trójklasowy podział stanu:
-� Stan zdatny, gdy S< Sg  �s
-� Stan dopuszczalny, gdy Sg  �sŁ� S Ł� Sg
-� Stan niezdatny, gdy Sł� Sg
�� 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 Q�a
-� Średniej przedawaryjnej wartości parametru diagnostycznego Sa
-� 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:
Sg = Sa  �a
gdzie:
Sg- wartość graniczna parametru diagnostycznego
Sa- wartość średnia przedawaryjna parametru diagnostycznego
�a- odchylenie standardowe
Stan dopuszczalny ustala się na poziomie:
Sd = Sa - 2�a = Sg  �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 Sśr  � do Sśr +�
-� Typowe, od Sśr - 2� do Sśr+ 2�
-� Nietypowe, od Sśr - 3� do Sśr + 3�
-� Wyjątkowe, gdy Sśr - 3� ł� S , lub gdy S ł�Sśr + 3�
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:
Sg = Sśr+ 3�
Natomiast wartość dopuszczalną:
Sd = Sśr + 2�
2. Obliczenia:
�� Metoda Cempla
Przyjęty współczynnik gotowości kg = 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
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:
3. Zestawienie wyników:
Rodzaj metody Wartość graniczna Wartość Przebieg [km]
dopuszczalna
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.