SADRAJUVOD................................................................................................................................. 2ZADACI TEHNIKE DIJAGNOSTIKE...................................................................................... 31 Kontrola radne sposobnosti tehnikog sistema................................................................31.1. Gubitak radne sposobnosti sistema i klasifikacija njegovog tehnikog stanja..............42. Vidovi otkaza tehnikog sistema................................................................................... 52.1. Opte definicije........................................................................................................... 52.2. Identifikacija otkaza ................................................................................................... 62.3. Vrste otkaza na tehnikim sistemima......................................................................... 82.4. Vrste neispravnosti sastavnih djelova sistema .......................................................... 93. Kontrola ispravnosti tehnikog sistema........................................................................ 114. Istraivanje uzroka neispravnosti tehnikog sistema.................................................... 115. Opti principi dijagnostike stanja sistema..................................................................... 126. Dijagnostika stanja sistema........................................................................................... 137. Sistematizacija dijagnoze stanja sistema ...................................................................... 147.1. Dijagnostiki parametri (signali)................................................................................. 148.Metode i tehnike dijagnostike kvarova ............................................................................168.1.Dijagnostika na temelju simptoma ................................................................................179.Dijagnostika kvarova aktuatora ........................................................................................1910.Dijagnostika kvarova senzora ....................................................................................... 2011.Kvarovi u sistemu brodskih motora ................................................................................20ZAKLJUAK ........................................................................................................................ 23LITERATURA....................................................................................................................... 24

UVOD

Pojam dijagnostike, odnosno dijagnoze, javio se najprije u medicinskim naukama gdje ima iroko znaenje. Potie od grke rijei diagnosis, koja oznaava prepoznavanje(zakljuivanje) i (pr)ocjenjivanje. Pod ovim pojmom danas treba podrazumijevati sve aktivnosti koje se sprovode sa ciljem ocjene trenutnog tehnikog stanja sistema(sa rastavljanjem i bez rastavljanja sistema) radi preduzimanja planiranih aktivnosti odravanja ili davanja prognoze tehnikog stanja sistema u budunosti.

Dijagnostika stanja tehnikih sistema je postupak koji se bavi prepoznavanjem stanja tehnikih sistema sa odreenom tanou u odreenom trenutku vremena.Dijagnostika podrazumijeva aktivnosti koje se sprovode sa ciljem ocjene trenutnog tehnikog stanja sistema radi preduzimanja planiranih aktivnosti odravanja ili davanja prognoze tehnikog stanja sistema u budunosti.Pouzdanost i dijagnostika kao uzajamno povezani parametri odreuju tehniko stanje sistema, a bazira se na razraenoj naunoj osnovi, na matematikim i fizikim metodama koje omoguavaju postizanje optimalnih rezultata. Tehnika dijagnostika treba da utvrdi tehniko stanje sastavnog dijela sistema, sa odreenom tanou u odreenom tenutku vremena

ZADACI TEHNIKE DIJAGNOSTIKE

1.KONTROLA RADNE SPOSOBNOSTI TEHNIKOG SISTEMA

. Pouzdanost i dijagnostika to su uzajamno povezani parametri koji odreuju tehniko stanje sistema u cijelosti. Dijagnostika predstavlja novi ogranak tehnike kibernetike koji se ubrzano razvija. Osim toga, dijagnostika je i vaan sastavni dio tehnikog odravanja, jer ona omoguuje da se bez demontae odredi tehniko stanje sistema i predvidi resurs njihovog sigurnog(pouzdanog) rada. Pri ovome, pouzdanost se definie kao vjerovatnoa da e sistem uspjeno vriti funkciju kriterijuma u projektovanom vremenu trajanja i datim uslovima okoline. Teorija raspoznavanja koristi se algoritmima, pravilima i modelima radi odreivanja tehnikog stanja sastavnih dijelova sistema, dok se kod teorije praenja stanja na osnovu dijagnostikih informacija i automatskog praenja stanja vri spreavanje stanju u otkazu, ili se pak ono locira kada se pojavi.

Tehnikom dijagnostikom se vri: provjera ispravnosti tehnikog stanja sistema, provjera radne sposobnosti tehnikog sistema, provjera funkcionalnosti i istraivanje otkaza(mjesto, oblik i uzrok otkaza). Utvrivanje radnog stanja sastavnog dijela i/ili sistema moe se ostvariti kako primjenom odgovarajue instrumentacije, tako i na osnovu ulnih opaanja izvrilaca(specijalista za dijagnostiku). Radna sposobnost je stanje tehnikog sistema pri kojem je on sposoban da izvri svoju funkciju sa parametrima utvrenim zahtjevima tehnike dokumentacije, odnosno sposobnost sistema da vri funkciju kriterijuma u odreenim uslovima u toku odreenog vremena realnog procesa eksploatacije. Ispravnost sistema je tehniko stanje sistema pri kojem on odgovara svim zahtjevima ispravnosti propisanim normativno-tehnikom dokumentacijom. Simptom je opservacija kojom se dodatno opisuje mogue stanje tehnikog sistema, koje se javlja u toku rada. Simptom ili skup simptoma mogu da prouzrokuju otkaz. Dijagnoza je procedura ili skup procedura kojima se odreuju otkaz ili otkazi koji odgovaraju simptomu ili skupu simptoma.

1.1.GUBITAK RADNE SPOSOBNOSTI SISTEMA I KLASIFIKACIJA NJEGOVOG TEHNIKOG STANJA

U toku procesa eksploatacije mogu nastati izraene posljedice zbog ispada sistema iz rada. Tehniki sistem se podvrgava spoljnjim i unutranjim dejstvima, to se odraava na njegovu radnu sposobnost. Postoje tri osnovna izvora dejstva: Energija okolne sredine, ukljuujui rukovaoce i odravaoce, Unutranji izvori energije, povezani kako sa radnim procesima, tako i sa radom pojedinih sastavnih dijelova sistema i Potencijalna energija, koja je sakupljena u obraivanim materijalima u procesu njihovog koritenja(montani naponi, unutranji naponi sa odlivcima i sl.). Pri eksploataciji tehnikih sistema, na izmjenu njihove radne sposobnosti utiu sljedei oblici energije: mehanika, toplotna, hemijska, elektromagnetna i dr.

Dio procesa koji se deavaju u tehnikom sistemu utiu na njegove tehnike karakteristike. Najkarakteristiniji primjeri takvih procesa su elastina deformacija sastavnih dijelova sistema, temperaturne deformacije i dr. Druga grupa su procesi koji vremenom dovode do progresivnog pogoranja tehnikih karakteristika sistema. Kao najkarakteristiniji primjeri javljaju se: habanje, korozija, zamor, unutranji naponi i dr. Prema brzini proticanja, procesi koji sniavaju radnu sposobnost sistema mogu se podijeliti na: brzo prolazee(usljed vibracija, promjene sile trenja, kolebanja radnih optereenja i dr.), srednje prolazee(usljed izmjene temperature, habanja i dr.) i sporo prolazee(usljed preraspodjele unutranjih napona, zaprljanja dijelova, korozije i dr.). Prema standardnoj teoriji o pouzdanosti tehnikih sistema, osnovna stanja sistema mogu biti: stanje u radu, stanje u otkazu i stanje u zastoju (zbog otkaza).

Neispravno stanje(stanje u otkazu) je stanje tehnikog sistema pri kojem on ne odgovara bar jednom od zahtjeva odreenih normativno-tehnikom dokumentacijom. Da bi se izbjeglo neispravno stanje preduzimaju se odgovarajue aktivnosti odravanja.

2.VIDOVI OTKAZA TEHNIKOG SISTEMA

2.1. OPTE DEFINICIJE

Smanjenje ili pak gubljenje radne sposobnosti tehnikog stanja sistema u procesu eksploatacije proizilazi iz razliitih uzroka, koji utiu na poetne parametre, izazivajui habanje, deformaciju, lomove, koroziju i druga oteenja. Ako je stanje sistema takvo da vrijednost makar i jednog zadatog parametra koji karakterie sposobnost izvoenja zadate funkcije ne odgovara zahtjevima utvrenim normativno-tehnikom dokumentacijom, sistem se smatra nesposobnim za rad. Karakter pojavljivanja i proticanja procesa oteenja odreuju vidovi otkaza. Neka neznatna oteenja vremenom mogu prei u kategoriju znaajnih, koja dovode do otkaza tehnikog stanja sistema. Oteenja sastavnih dijelova sistema dijele se na doputena i nedoputena. Doputenim oteenjima pripadaju: postepeno habanje, zamor povrinskih slojeva materijala i dr., koji se odstranjuju u procesu eksploatacije pri sprovoenju planskih aktivnosti odravanja, dok nedoputenim pripadaju oteenja zbog nedovoljne vrstoe toplotne prskotine, brzo protiue habanje koje dovodi do zadiranja povrina i dr. Nedoputena oteenja moraju biti odstranjena prije ulaska sistema u proces eksploatacije. U oblasti loeg rada tehnikog sistema mogui su sljedei otkazi: Otkaz usljed zamora. Poslije odreenog odmora sastavni dio sistema u opet uspjeno moe da funkcionie, Prekidni otkazi. U jednom trenutku sastavni dio sistema u podruju otkaza, poslije odreenog prekida, opet se vraa u dozvoljene granice, Otkaz degradacije. Uinak ili rad sistema polako izlazi iz dozvoljenih granica. Poslije prekida, rad se nastavlja na istom mjestu gdje je prekinut i Otkaz katastrofa. U jednom trenutku, unaprijed nepoznatom, dolazi do otkaza, uinak sistema pada na nulu ili ode vrlo visoko.

Pod terminom parametar podrazumijeva se bilo koja karakteristika sastavnog dijela i/ili sistema.

2.2. IDENTIFIKACIJA OTKAZAOtkaz kao apstraktni objekt je neto to onemoguava tehniki sistem da obavlja funkciju cilja. Osnovne komponente koje identifikuju otkaz su:-uzrok otkaza,-manifestacija otkaza, mjesto otkaza (lokacija),-nain otklanjanja otkaza.Mogu pristup bliem odreivanju svake od ovih komponenti je:Za uzrok otkaza:-olabavljenost,-rukovanje tehnikim sistemima,-ienje,-podmazivanje,-mehaniki lom,-preoptereenje,-korozija,-habanje, i dr.Za manifestaciju otkaza:-maina (tehniki sistem) ne radi,maina radi nekvalitetno,-nonormalan um,-pretjerane vibracije i sl.Za mjesto otkaza:-kaini prenosnici,-zupasti prenosnici,-hidraulika (hidraulini prenosnici),-pneumatika (pneumoureaji),-elektroinstalacija,-elektronika,-pribor ili alat i dr.Za nain otklanjanja otkaza:-ienje i podmazivanje,-podeavanje i telovanje,-zamjena sastavnog dijela sistema i dr.

2.3. VRSTE OTKAZA NA TEHNIKIM SISTEMIMA

Zavisno od namjene sistema, eksploatacionih uslova, zahtjeva prema kvalitetu funkcionisanja itd., definicija otkaza treba da bude precizna i usklaena izmeu naruioca i proizvoaa sistema. Ovo je neophodno jer promjena parametara yvan odreenih graninih vrijednosti ne mora uvijek da ima za posljedicu gubljenje radne sposobnosti sistema.

Uticaji na pojavu otkaza:-ugraeni uticaji -greke u projektovanju-projektna vrstoa i pouzdanost-greke izrade -konstrukciona elastinost-greke montae-termika obrada-zaostala naprezanja-kvalitet ispitivanjaSluajni uticaji: -nestabilnost konstrukcionih parametara-nestabilnost tehnolokih parametara-nestabilnost uslova okoline-loe rukovanje -loe odravanje -pogonska kontrola-gradijent optereenja-ostali sluajni uticaji

2.4. VRSTE NEISPRAVNOSTI SASTAVNIH DIJELOVA Slabljenje sastavnog dijela sistema:-lom uslijed zamora sa prethodnom naprslinom,-lom uslijed zamora na zavarenom sastavu-pukotina uslijed zamora,

-pukotina na zavarenom sastavu uslijed zamora,

-gnjeenje na povrini (zamor povrine),-istroenost,-korozija,-nagrienost,-erozija,-starenje nemetalnih sastavnih povrina. Mehanika preoptereenja sastavnog dijela sistema:-lom uslijed preoptereenja (bez prethodne pukotine),-lom uslijed preoptereenja na naverenom sastavu,-pukotina na sastavnom dijelu uslijed preoptereenja (udarca),-pukotina na zavarenom sastavu uslijed preoptereenja (udarca),-plastina deformacija sastavnog dijela,-oslabljenje karakteristike opruge,-oteenje povrine (zasjeenost i sl.) uslijed u udara,-pohabanost od duge upotrebe,-oteenje uslijed slabe zatite (podmazivanje povrina i sl.),-oteenje uslijed slabe izolacije od vibracija i dr.c) Elektrino oteenje sastavnog dijela sistema:-slabljenje kontakta,-slabljenje izolacije,-slabljenje dielektrinosti,-slabljenje emisione moi,-razdjeenost elektronskog kola,-otkaz lemljenog spoja,-slabljenje elektrinih karakteristika,-oslabljeno napajanje elektrinom energijom i dr. Fiziko-hemijska oteenja:-sagorjelost,-istopljenost.-pregrijanost,-zamrznutost,-vlaga i kvaenje,-gubljenje hermetinosti,-curenje tenosti,-pad pritiska fluida,-dejstvo zraenja (energomagnetsko i dr.),-dejstvo statinog elektriciteta i dr.

3. KONTROLA ISPRAVNOSTI TEHNIKOG SISTEMAProvjera ispravnosti tehnikog sistema u periodu njegove proizvodnje (izrade)omoguava da se sazna da li sistem ima defektne djelove, koji ponekad mogu biti i greka u montai. U periodu eksploatacije tehnikog sistema neophodno je provjeriti da li on ostvaruje projektovanu funkciju. To je provjera radne sposobnosti tehnikog sistema. Provjera pravilnosti funkcionisanja prua mogunost otklanjanja eventualnih neispravnosti, koje se mogu pojaviti u procesu primjene tehnikog sistema po namjeni. Takve neispravnosti onemoguavaju pravilan rad pri razliitim reimima.Radno sposoban tehnikih sistem pravilno funkcionie pri svim reimima i u toku cjelokupnog vremena rada. Svaki tehniki sistem koji se tako podeava ispravan je tehniki sistem, radno sposoban i funkcionie pravilno, a nepravilno funkcionisanje kada je radno nesposoban i neispravan.

4. ISTRAIVANJE UZROKA NEISPRAVNOSTI TEHNIKOG SISTEMA

Istraivanje uzroka neispravnosti jedan je od bitnih zadataka dijagnoze stanje, a sprovodi se sa ciljem da ukae na mjesta i uzroke pojava neispravnosti u tehnikom sistemu. Zamjena defektnih djelova i otklanjanje greaka u montai predstavlja osnovu za istraivanje uzroka neispravnosti u tehnikim sistemima.Poslije otklanjanja neispravnosti, tehniki sistem postaje ispravan, radno sposoban ili funkcionalno sposoban ispravan. Istraivanje neispravnosti se pojavljuje kao djelatnost slube razvoja u periodu proizvodnje (izrade), i slube odravanja u periodu sistema . Koordinisan rad ovih slubi u svim periodima ivotnog ciklusa neophodan je uslov za proces usavravanja proizvoda (tehnikog sistema).To ima poseban znaaj kod proizvoaa tehnikog sistema sa gledita kvaliteta proizvoda. Interes korisnika takvih sistema je vea pouzdanost sistema u toku rada.Interes proizvoaa takvih tehnikih sistema je da takve nedostatke izraene u procesu eksploatacije otkloni, a uee slubi razvoja u tim trenucima znaajno je za oba partnera.

5. OPTI PRINCIPI DIJAGNOSTIKE STANJA SISTEMA

Promjena tehnikog sistema u toku eksploatacije javlja se kao sluajan proces koji ima karakter vjerovatnoe. Pri tome, momenat prelaza ispravnog stanja (stanje: u radu) tehnikog sistema u stanje neispravnog rada (stanje u otkazu) karakteriepoetak pojave neispravnosti, tj. javlja se kao uslovni otkaz.Faktiki otkaz karakterie postupni gubitak radne sposobnosti tehnikog sistema.Taj moment se, u stvari, nalazi na granici izmeu radno sposobnog i radno nesposobnog sistema.Ako se tehniki sistem nalazi u neispravnom stanju, za sprijeavanje faktikog otkaza u njegovom radu neophodno je izvriti odgovarajue aktivnosti odravanja,to obezbjeuje dalju eksploataciju sistema.Svakom periodu rada tehnikog sistema odgovara ne jedno, ve mnotvo razliitih stanja. Zato dijagnostika tehnikog stanja sisitema (ili tehnika dijagnostika)postavlja zadatak s ciljem odreivanja stvarnog tehnikog stanja sistema.Proces dijagnosticiranja tehnikog stanja sistema sadri se u loginoj obradi neke objektivne sutinske informacije, koja dolazi do tehnikih sistema u radu uodreenom vremenskom trenutku. Ta informacija dolazi u obliku sistema simptoma(spoljnjih zvukova), koji direktno karakteriu tehniko stanje sistema.U procesu otkrivanja neispravnosti pojedini djelovi sistema mogu se nalaziti u tri stanja: u stanju (radno sposobni), u otkazu (neradno sposobni) i uneprovjerenom stanju. Traene neispravnosti sadrane su u odreivanju djelova sistema koji ne odgovaraju tehnikim uslovima i ne reaguju na zadato dejstvo.U poetku traenja neispravnosti svi djelovi sistema nalaze se u neprovjerenom stanju. Zato, da bi se odredio koja od moguih neipravnosti postoji, neophodno je izvriti niz dijagnostikih kontrola.

6. DIJAGNOSTIKA STANJA SISTEMASistem dijagnoze za odreivanje stanja tehnikih sistema mogu se svrstati u dvije grupe:-sistem test-dijagnoze, i-sistem funkcionalne dijagnoze.U sistemu test-dijagnoze uticaj na objekat dijagnoze je postupan i dolazi od sredstava za dijagnozu. Vrstu i redoslijed prenosa moe se birati u poetku uz uslov efektivne organizacije procesa dijagnoze.Naredne uticaje odreujemo zavisno od odziva na prethodni uticaj. Test-uticaji mogu se upotrebljavati kako u periodu kada se objekat ne koristi po pravoj namjeni,tako i u procesu izvravanja prave namjene funkcionisanja. U drugom sluaju, test-uticaji mogu biti samo sa takvim signalima koji ne utiu na normalan rad objekta.Test-uticaji se koriste kako za osnovne ulaze u objekat, tako i za dopunske ulaze koji se uvode specijalno za potrebe dijagnoze.Uticaj na osnovne ulaze objekta u sistemu funkcionalne dijagnoze zadati su njegovim radnim algoritmom funkcionalnog osposobljavanja tehnikog sistema, posle otkaza, za namjenu za koju je projektovan. Kod oba oblika sistema dijagnozeodzivi objekta ostvaruju se preko sredstava za dijagnozu. Odzivi se mogu uzimatikao osnovni izlazi sistema koji su neophodni za upotrebu objekata po namjeni, kao idopunski izlazi uspostavljeni samo za potrebe dijagnoze. Osnovne i dopunske izlazenazivamo kontrolnim takama.Elementarna provjera obuhvata predaju ulaznih signala objektu i prijem i mjerenje odgovarajuih izlaznih signala. Sredstva dijagnoze realizuju neki algoritam kao i nain rezultata elementarnih provjera objekta. Za realizaciju tih operacija, sredstava dijagnoze treba da sadre:-izvor uticaja (za test-dijagnozu),-mjerne ureaje (ugraene ili prenosne), i-ureaje veze.Rezultate dijagnoze treba predstaviti u obliku koji je pogodan za praktino korienje. Pri kontroli ispravnosti, rezultat dijagnoze treba da bude jedan ododziva:-sistem je ispravan, ili-sistem je neispravan.

7.SISTEMATIZACIJA DIJAGNOZE STANJA SISTEMA Sve dijagnostike kontrole mogu se podijeliti na kontrole radi:-utvrivanja radnog stanja,-odravanje radnog stanja, i-kontrole stanja.

7.1. DIJAGNOSTIKI PARAMETRI (SIGNALI)Pri odreivanju tehnikog stanja sistema, koriste se dijagnostiki parametri.Dijagnostiki parametri su posredne individualne veliine povezane sastrukturnim parametrima (npr. zazor u leaju) i nosioci su tanih informacija otehnikom stanju sistema (npr. pritisak ulja). Oni mogu biti parametri radnih procesa, parametri popratnih procesa i geometrijski parametri.

8. METODE I TEHNIKE DIJAGNOSTIKE KVAROVA

Osnovni zadaci u dijagnostici kvarova su: 1. otkrivanje kvara (engl. fault detection), 1. - detektovati vrijeme nastanka kvara uz prisustvo poremeaja (smetnje, um) 1. lokalizacija kvara (engl. fault isolation), 1. - klasificirati nastale kvarove, odnosno odrediti mjesta nastanka, vrstu i vremena pojave kvarova, 1. analiza - identifikacija kvara (engl. fault analysis), 1. - odrediti veliinu, tip kvara, uzroke i mogue posljedice.

Procedura dijagnostike kvarova.

Jedan od uinkovitih naina za ostvarivanje aktivnog SUTK jest primjena on-line tehnika dijagnostike kvarova zajedno s kvalitetnim sistemom nadzora i upravljanja, iji je princip ilustriran slikom.

Koncept on-line dijagnostike.

8.1.DIJAGNOSTIKA NA TEMELJU SIMPTOMA

Simptomi predstavljaju promjenu osmotrivog kvantificiranog parametra od normalnog stanja sistema ili opaanje eksperta, operatera, heuristike injenice i drugo, to ukazuje na mogunost pojave kvara sistema, te se mogu izraziti kao: - analitiki: promjene u rezidualima, koje su prele prag za detekciju kvara (konstantni ili adaptivni), - heuristiki: opaanje ili mjerenje eksperta, operatera (akustiki um, posebne oscilacije, boja, dim, miris,..), heuristike injenice temeljene na iskustvu eksperta, operatera, - statistiki podaci i povijest procesa (uestalost kvarova, vrijeme rada bez kvara, prosjeno vrijeme izmeu kvarova, prosjeno vrijeme trajanja komponenti, posljednji popravak, doputeno optereenje, radna podruja i optereenja, povijest ponaanja u slinim okruenjima, trend analiza itd.). Za obradu simptoma i identifikaciju kvarova koriste se razliite metode zakljuivanja u okviru FDI shema i dijagnostikih ekspertnih sustava Baza znanja za sistem dijagnostike formira se kao skup pravila i injenica koji opisuju logiku vezu izmeu opaenih simptoma i kvarova. Za mnoge komponente sistema, dublja fizikalna slika izmeu simptoma i kvara, te dinamika prostiranja kvara nije poznata (npr. utjecaj temperature leaja na trenje, istjecanja medija, sadraj metala u ulju, vode u gorivu, pukotina u materijalu i sl.). Zato se, heuristika znanja obino predstavljaju u obliku statikih odnosno produkcijskih pravila tipa: ako onda Uvjeti (premise) predstavljaju injenice u obliku opaenih simptoma Si ili meudogaaja Ek, a posljedice (zakljuci ili akcije) su meudogaaji Ek ili kvarovi Fj kao logiki uzroci injenica. Pravila se obino organiziraju u hijerarhijsku strukturu u obliku stabla kvarova, odnosno usmjerenih grafova. Ako se u analizi tj. zakljuivanju polazi od kvarova, preko meudogaaja, prema simptomima (fizikalna kauzalnost) govori se o analizi stabla kvara (FTA engl. Fault Tree Analysis) odnosno tzv. povratnom ulanavanju (sl. a). Ukoliko se u analizi polazi od uoenih simptoma prema kvarovima govori se o analizi stabla dogaaja (engl. ETA Event Tree Analysis) ili tzv. unaprijednom ulanavanju (sl. b).

1. b)Stabla kvarova baza heuristikog znanja

Simptomi se u pravilima povezuju pomou I/ILI operacija u binarnoj ili neizrazitoj logici, pa pravila poprimaju oblik: ako