Диагностические параметры технического состояния

Участ­вуют в круговороте веществ, нитрифицирующие Б!! разлагают аммиак, соли аммония и азотистой кислоты, фиксируют N (важно для растений), разлагают орг в-ва, образуют гумус (↑ плодородие почв), участвуют в круговороте C, S, P и др элементов, разрушают попадающие в воду и почву ксенобиотики (обычно не встречаются в природе, появляются в результате деятельности человека).

С развитием молекулярной генетики возникла проблема за­щиты природы от искусственных мутантов, а с выходом человека в космос – предупреждение заноса на нашу планету внеземных и попадания в космос земных микроорганизмов.

Чистая культура микроорганизмов. Способы выделения аэробных и анаэробных микроорганизмов.

Чистая культура – это популяция опред вид мкÒ, по на­личию которого в организме больного человека и животного можно под­твердить поставленный диагноз инфекционного заболевания.

При получении ЧК нужно иметь в виду, что в материалах возбудитель находится в ассоциации с банальной (посторонней) мкФ Þ для его изоляции гной, мокроту, осадки мочи, испражнения и прочие экскреты необходимо засеять так, чтобы получить колонии. Существуют следующие МЕТОДЫ:

1) МЕХАНИЧЕСКОЕ РАЗОБЩЕНИЕ

– метод серийных разведений в жидких пит средах (Пастер)

– метод пластических разведений на плотных пит средах (Кох)

– метод рассева материала по поверхности плотных пит сред.

В результате ## располагаются на расстоянии др от др и при делении образуют отдельные колонии.

2) ФИЗИЧЕСКИЙ – для выделения спорообразующих мкÒ материал обрабатывают t°=70-80°С, при этом вегетативные формы погибают, остаются только споры.

3) ХИМИЧЕСКИЙ – материал обрабатывается кислотой, все мкÒ кроме кислотоустойчивых (tbc) гибнут. К этому же методу относятся элективные (селективные) среды (солевые – стафилококк).

4) БИОЛОГИЧЕСКИЙ – используются гиперчувствительные к опред виду мкÒ Ж!!. При введении в Ò т/го Ж! 1-2 ## начинается быстрый рост и размножение мкÒ, они заселяют все его органы и ткани.

5) ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОДВИЖНОСТИ – протей.

6) АНТИБИОТИКОУСТОЙЧИВОСТЬ – добавление АБ и ингибиторов роста.

После получения колоний, их изучают и пересевают на скошенные и жидкие среды для накопления биомассы (при этом исследуют культуральные свойства). Окончательное заключение делают только после изучения БХ и культуральных свойств; серологических реакций, фагочувствительности культуры и ее патогенности для экспериментальных животных.

При по­лучении ЧК аэробных и анаэробных бактерий есть различия.

АЭРОБОВвыращивают в обычных условиях кислородной сре­ды при температуре 37°С в термостате. Полученный материал микроскопируют и высева­ют на плотную среду (иногда – в жидкую среду обо­гащения), при этом механически разобщают мкÒ (разведением). Посевы помещают в термостат на 24-48ч при температуре 37°С. Затем на чашках Петри с по­севами изучают специфические признаки колоний (размеры, форму, прозрачность колоний, поверхность, характер краев, структуру…). Из колонии готовят мазок, окрашивают по Граму и микроскопируют. Остаток колонии пересевают на скошенный агар для получения ЧК в достаточном количестве – культивируют в термостате 24-48 ч при температуре 37 °С. Изучают морфологические, тинкториальные, БХ, серологические свойства.

АНАЭРОБОВвыращивают при ↓ содержании О₂, облигатные – при полном его отсутствии (материал→ внутрь жидкой или полутвердой пит среды) Чаще используют жидкую среду Китта–Тароцци (обогащения, состоит из концентрированного МПБ, глюкозы и агара). На дно помещают кусочки печени или фарша (для адсорбции О₂). Перед посевом среду кипятят для удаления воздуха, затем быстро охлаждают, после посева заливают стерильным вазелиновым маслом. Посевы на поверхности плотных сред, разли­тых в чашки Петри, культивируют в макро– или микроанаэростате.

Макроанаэростат представляет – двухстенный аппарат с крышкой, между стенками – вода, терморегулятор обеспечивает постоянную t°С (37°С). Аппарат герметически закрывают крышкой, соединяют с вакуум–насосом и выкачивают воздух. Имеются также портативные анаэростаты.

Особенности выделения анаэробов:

1. день – материал микроскопируют и высевают в среду Китта–Тароцци, прогревают при температуре 80°С в течение 30 мин, заливают вазелиновым маслом и посевы помещают в термостат.

2. день– помутневшую (часто вспенившуюся) среду набирают пипеткой, которую опускают через слой вазелинового масла до дна пробирки. Выделенную культуру микроскопируют и пересевают на плотные пи­тательные среды (в чашки Петри с кровяно–сахарным агаром или в столбики расплавленных и остуженных сахарных агаров).

3. сутки– изучают выросшие на чашках Петри колонии, делают из них мазки, высевают на среду Китта–Тароцци для обогащения чистой культуры.

Устанавливают видовую принадлежность культуры = изучение морфологических, тинкториальных, культуральных и БХ свойств (ряд Гисса).

Пример– контрольная работа Калашникова Андрея Сергеевича:«Оптимизация контроля качества деталей вагонов по результатам статистических данных с целью исключения данной номенклатуры из технологической цепочки дефектоскопирования».

Сводная таблица дефектоскопирования деталей пассажирского вагона малой вероятности браковки

Система технического диагностирования вагонов представляет собой совокупность объектов, методов и средств, а также исполнителей, позволяющую осуществить диагностирование по правилам, установленным соответствующей нормативно-технической документацией. Эта система предназначается для решения следующих задач:

· диагноза(от греческого «диагнозис» – распознавание, определение) – оценки технического состояния ПС или сборочной единицы в настоящий момент времени (при этом определяется качество изготовления или ремонта вагонов и ПС;

· прогнозирования (от греческого «прогнозно» – предвидение, предсказание) технического состояния, в котором окажется подвижная единица через некоторый период эксплуатации (например, на пунктах технического обслуживания (ПТО) вагонов не только определяется техническое состояние, но и решается вопрос о возможности следования вагонов до следующего ПТО без возникновения отказов);

·генезиса(происхождение, возникновение, процесс образования) – установления технического состояния ПС в прошлом (например, перед аварией, крушением, другими чрезвычайными событиями); решение задач этого типа называется технической генетикой.

Диагностирование выполняется на каждой стадии жизненного цикла ПС: на стадии проектирования, при производстве, в режиме эксплуатации и при всех плановых видах ремонта.

Математическая модель объекта диагностирования разрабатывается на стадии проектирования ПС, определяется тактика управления работоспособностью, формулируются требования приспособленности к диагностированию (контролепригодности) изделий и технологии ее выполнения, назначается последовательность профилактических и ремонтных работ на объекте.

Контролепригодность (приспособленность к диагностированию) – свойство изделия обеспечивать достоверную оценку его технического состояния и своевременное обнаружение неисправностей и отказов. Контролепригодность обеспечивается конструкцией изделия и принятой системой технической диагностики.

Контролепригодность изделия задается на стадии разработки и обеспечивается на стадии производства. Возможности улучшения контролепригодности в условиях эксплуатации практически отсутствуют.

В качестве показателей контролепригодности используется коэффициент полноты проверки исправности (работоспособности, функционирования)

К_ПП = l_К/l₀, где l_К – суммарное число отказов проверяемых составных частей изделия; l₀ – суммарное число отказов всех составных частей изделия.

Структурная схема системы технического диагностирования вагонов и ПС представлена на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Структурная схема системы технического диагностирования вагонов и ПС

Вагон, ПС, сборочная единица или деталь как объекты диагностирования (ОД) испытывают эксплуатационные воздействия при обычном их функционировании или тестовые воздействия от средств технического диагностирования (СТД), имитирующих условия работы ОД, близкие к эксплуатационным. О техническом состоянии ОД можно судить по диагностическим параметрам (ДП).

Информация от СТД, измеряющих и преобразующих параметры по заранее разработанному алгоритму диагностирования (АД), поступает к оператору (О) для принятия решения.

Протекающий в системе диагноза процесс в общем случае представляет собой подачу (возможно многократную) на объект определенных воздействий (входных сигналов) и измерение и анализ ответов (выходных сигналов) объекта на эти воздействия. Воздействия на объект либо являются сигналами, определяемыми рабочим алгоритмом функционирования объекта, либо по­ступают от средств диагноза. Измерение и анализ ответов объекта (ДП) всегда осуществляются средствами технического диагностирования (СТД). Для формирования этих сигналов используются всевозможные датчики, работающие на различных физических принципах.

В качестве количественных и качественных характеристик технических состояний изделия обычно используются контролируемые параметры с установленными нормативами по допустимому изменению их численных значений.

Например, если объектом диагноза является электрический кабельный жгут. По качественным показателям он оценивается по проверке правильности распайки (монтажа) проводов. Количественно он оценивается по сопротивлению изоляции между разными цепями.

Классификация систем диагностирования по назначению

По назначению системы диагностирования разделяются на системы для:

· проверки работоспособности (исправен или неисправен вагон, ПС или сборочная единица);

· правильности функционирования (соответствуют или не соответствуют параметры его работы исправному техническому состоянию);

· обнаружения дефекта (определение места, типа и вида дефекта, причин его возникновения).

Системы технического диагностирования разделяются также на общие (для оценки технического состояния сборочных единиц и деталей), функциональные в процессе эксплуатации вагонов, тестовые (когда на вагон ПС или сборочную единицу воздействуют СТД) и комбинированные (сочетание функционального и тестового методов диагностирования).

Основные термины и определения

Объект диагностирования– изделие, его составные части или заготовки, техническое состояние которых подлежит определению.

Техническое состояние– совокупность подверженных изменению в процессе производства или эксплуатации свойств объекта, характеризуемая в определенный момент времени признаками, параметрами состояния, установленными технической документацией на этот объект.

Алгоритм диагностирования– совокупность предписаний о проведении диагностирования.

Структурный параметр– параметр, непосредственно характеризующий состояние, работоспособность объекта диагностирования (износ, размер деталей, зазор, натяг в сопряжении и др.)

Диагностический параметр состояния– параметр, косвенно характеризующий работоспособность объекта диагностирования (температура, шум, вибрация, расход топлива, масла и др.)

Базовый параметр технического состояния– параметр, обязательно измеряемый при диагностировании.

Номинальное значение параметра– значение параметра, определенное его функциональным назначением и служащим началом отсчета отклонений.

Допускаемое значение параметра – граничное значение параметра, с которым составную часть еще допускают к эксплуатации после контроля без операций технического обслуживания и ремонта, обеспечивающее надежную работу элемента до следующего планового контроля.

Предельное значение параметра– наибольшее или наименьшее значение параметра, которое может иметь работоспособная часть.

Плановые операции – операции, предусмотренные в нормативной документации и осуществляемые в плановом порядке.

Операции по потребности– операции по восстановлению номинального значения параметра, изменение которого в момент диагноза достигло предельной величины и превысило его.

Виды технического состояния подвижного состава

В процессе эксплуатации сборочные единицы и детали подвижного состава теряют свои первоначальные свойства из-за износа. Чем интенсивнее эксплуатация вагонов и ПС, тем быстрее детали изнашиваются. При этом происходят изменения закономерностей взаимодействия сбороч­ных единиц и деталей: вначале количественно, когда возникают несущественные дефекты, а затем и качественно, когда накапливающиеся и развивающиеся дефекты и повреждения приводят к отказам.

Для характеристики этих изменений используется понятие – техническое состояние подвижного состава в целом или его отдельных сборочных единиц. Под техническим состоянием любого объекта понимается совокупность подверженных изменению в процессе производства или эксплуатации его свойств, характеризуемых в определенный момент времени признаками, установленными технической документацией на объект (ГОСТ 20911-89). Таким образом, техническое состояние вагонов и ПС является медленно изменяющейся функцией, зависящей от времени и условий эксплуатации.

Существуют понятия физического и морального износа. Уровень физического износа зависит от многих факторов и характеризуется наличием в сборочных единицах и на деталях следующих основных видов неисправностей и повреждений:

износовых, представляющих изменения размеров, формы, массы или состояния поверхностного слоя в результате трения деталей, зависящих, как правило, от величины пробега, количества перевезенного груза, статической нагрузки, скорости следования, массы поезда, профиля и состояния пути;

коррозионных, представляющих разрушение металлических элементов конструкции вследствие химического или электромеханического взаимодействия с окружающей средой и зависящих от агрессивности транспортируемого груза и среды, марки конструкционных материалов и календарной продолжительности эксплуатации подвижного состава;

усталостных, характеризующихся изменением состояния материала конструкции в результате многократного циклического нагружения, приводящего к прогрессирующему усталостному разрушению материала, зависящему, как правило, от объема перевезенного груза, величины пробега, массы поезда, профиля и состояния пути, от объема и способа производства погрузочно-разгрузочных работ и маневровых операций, статической нагрузки, скорости следования, календарной продолжительности использования вагона. Следует учитывать также старение материалов, представляющее собой необратимое изменение структуры и свойств конструкций, зависящих от календарной продолжительности эксплуатации, степени использования вагона, а также величины действующих внешних сил;

механических, выражающихся в виде изменения целостности конструкции под воздействием внешних сил, зависящих, как правило, от количества погрузочно-разгрузочных и маневровых операций.

Моральный износ является результатом старения еще работоспособных конструкций (машин) в эксплуатации в связи с наличием или созданием более совершенных, прогрессивных типов подвижного состава (ПС).

Возникающие и развивающиеся в эксплуатации дефекты и повреждения вагонов приводят к отказам.

Различают внезапные и постепенные, зависимые и независимые отказы.

Внезапные отказы характеризуются скачкообразным изменением одного или нескольких параметров, определяющих безотказность ПС, сборочных единиц или деталей.

Постепенные (параметрические) отказы характеризуются постепенным, медленным изменением одного или нескольких заданных параметров.

Независимый отказ не обусловлен повреждением или отказом другого элемента объекта, а зависимый связан с отказом или повреждением другого элемента этого же объекта. Под повреждением понимают событие, заключающееся в нарушении исправности объекта или его сборочных единиц вследствие влияния внешних воздействий, превышающих уровни, установленные нормативно-технической документацией.

Различают следующие вилы технического состояния ПС и сборочных единиц: исправное, неисправное, работоспособное, неработоспособное, предельное.

Исправное (или неисправное) состояние – это такое состояние ПС. при котором он соответствует (или не соответствует) всем требованиям, установленным нормативно-технической документацией.

Работоспособное (или неработоспособное) состояние ПС характеризуется его способностью (или неспособностью) выполнять заданные функции, сохраняя значения заданных параметров в пределах, установленных нормативно-технической документацией.

Предельное состояние – такое состояние, при котором его дальнейшая эксплуатация должна быть прекращена из-за неустранимого нарушения требований безопасности, отклонений от установленных пределов заданных параметров, снижения эффективности эксплуатации ниже допустимых преде­лов и необходимости проведения ремонта.

Виды технического состояния характеризуются техническими, экономическими и функциональными критериями.

Таким образом, техническое состояние вагонов и ПС отражает степень пригодности или непригодности вагона быть использованным по своему назначению, т.е. является характеристикой (показателем) их качества.

Поэтому на любой стадии жизненного цикла вагона и ПС (при производстве, ремонте и в эксплуатации) качественная оценка технического состояния подвижной единицы в целом, сборочной единицы, деталей является важнейшей задачей, неразрывно связанной с обеспечением безопасности движения на железнодорожном транспорте.

Диагностические параметры технического состояния

– параметрs, косвенно характеризующий работоспособность объекта диагностирования (температура, шум, вибрация, расход топлива, масла и др.) и обладающий наибольшей информативностью.

Для получения приближенной оценки состояния вагона и ПС выделяется совокупность прямых и косвенных признаков диагностических параметров, отображающих наиболее вероятные дефекты, связанные со снижением работоспособности и возникновением отказов.

Разработка и создание системы технического диагностирования базируются на изучении сборочных единиц или деталей ПС, их возможных отказов и включают в себя построение и анализ математических моделей, представляющих форматированное описание объекта в исправном состоянии в виде детерминируемых или вероятностных зависимостей между возможными воздействиями на объект и его реакциями на эти воздействия.