Diagnostyka uszkodzeń ciągników kołowych

Diagnostyka uszkodzeń ciągników kołowych. Identyfikacja relacji, modele. Hardware i software systemu diagnostycznego

Obecnie produkowane ciągniki kołowe to złożone układy mechaniczne, hyd­rauliczne i elektroniczne. Mają one zastosowanie w różnych działach gospodarki, rolnictwie, leśnictwie, budownictwie, transporcie itp. Uszkodzenie złożonych układów ciągnika kołowego najczęściej wpływa negatywnie na efektywność użyt­kowania, bezpieczeństwo i emisyjność spalin. Stąd wynika potrzeba oceny on-line rodzajów, skutków i krytyczności uszkodzeń w obecnie produkowanych ciągnikach kołowych. Złożoność konstrukcyj­na ciągników kołowych wymaga coraz bardziej zaawansowanych metod diagnos­tycznych dla identyfikacji ich niezdatności zarówno na etapie wytwarzania, jak i eksploatacji. Zagadnienia te są często traktowane wybiórczo i niejednokrotnie sygnalizowane w fazie konstruowania ciągników kołowych ze względu na brak:

- wystarczającej wiedzy o uszkadzalności poszczególnych układów i zespołów pracujących w zmiennych warunkach eksploatacji,

- analizy uszkadzalności elementów ciągników kołowych z wykorzystaniem wyników badań przyspieszonych i eksploatacyjnych,

- metod pozyskiwania wiedzy i banku informacji o uszkodzeniach ciągników kołowych w procesie eksploatacji.

W klasycznych metodach diagnozowania uszkodzeń ciągników kołowych wy­korzystuje się odwzorowanie stanu poprzez mierzone parametry diagnostyczne różnych symptomów: efektywności pracy, stanu cieplnego, drgań, szczelności itp.

Jakość diagnozy zależy od stopnia znajomości odwzorowania uszkodzeń w pa­rametrach diagnostycznych. W trakcie realizacji kilku projektów badawczych wskazano na występujące duże dysproporcje pomiędzy danymi o uszkodzeniach pochodzących z modeli analitycznych, a uzyskanych w badaniach eksploatacyj­nych.

W niniejszym opracowaniu zastosowano podejście mieszane łączące wiedzę regułową z wiedzą zjawiskową o uszkodzeniach ciągników kołowych uzyskaną z badań analitycznych (modelowych), symulacyjnych i eksploatacyjnych. Zatem poznanie prawidłowości, tj. związków i powiązań pomiędzy występującymi zjawis­kami w procesie destrukcji ciągników kołowych, którym można przypisać cechy stałości, istotności i konieczności, stanowi o diagnostyce ich uszkodzeń.

W pracy przeanalizowano różne typy zależności w układach i zespołach ciągników kołowych, tj. jednoznaczne, gdy powiązania miedzy „uszkodzeniem-sygnałem" mają konieczny charakter i niejednoznaczne, jeśli powiązania miedzy „uszkodzeniem-kilkoma sygnałami" mają charakter wieloznaczny (rozmyty).

Przeanalizowanie tych relacji diagnostycznych umożliwiło identyfikację rozważa­nych uszkodzeń w aspekcie zjawisk fizycznych, powiązań kinematycznych i dyna­micznych.

Założona objętość książki umożliwiła analizę stanu wiedzy w zakresie diagnos­tyki ciągników kołowych z uwzględnieniem zastosowanych nowych metod i mode­li diagnostycznych w mechatronicznym systemie diagnostycznym ciągnika koło­wego. Dążeniem autorów było upowszechnienie stosunkowo nowych i oryginal­nych technik informatycznych i metod tworzenia relacji diagnostycznych oraz opracowania na ich podstawie modelu mechatronicznego systemu diagnostycz­nego ciągnika kołowego.

Proponowany zespół metod diagnostycznych opiera się na wykorzystaniu w diagnozowaniu on-line ciągnika kołowego jednoczesnego (równoległego) pomia­ru kilku wybranych sygnałów diagnostycznych w celu zmniejszenia ryzyka diagnozy i stworzenia wiarygodnej bazy danych o uszkodzeniach krytycznych i istotnych dla funkcjonowania, bezpieczeństwa i emisyjności spalin ciągnika kołowego.

W treści

Wykaz najważniejszych oznaczeń

Podstawowe pojęcia i definicje w diagnostyce uszkodzeń

Rozwój konstrukcji ciągników kołowych

Rodzaje silników spalinowych stosowanych w ciągnikach

Rodzaje układów napędowych ciągników kołowych

Wyposażenie dodatkowe ciągników kołowych

Układy monitorowania i układy diagnostyczne

Monitorowanie stanu ciągnika Claas Xerion za pomocą systemu CEBIS

Ocena stosowanych symptomów diagnostyki użytkowej w ciągni­kach kołowych

Kody błędów ciągnika kołowego

Istota i znaczenie diagnostyki uszkodzeń ciągnika kołowego

Klasyfikacja uszkodzeń i zużycia elementów

Przykładowe uszkodzenia ciągników kołowych

Metody i modele diagnostyczne ciągnika kołowego

Budowa mechatronicznego systemu diagnostycznego ciągnika kołowego

Urządzenia sieciowe z protokołem DeviceNet

Testowanie urządzenia diagnostycznego