2.3. Diagnostyka i konserwacja Diagnostyka to greckie słowo oznaczające rozpoznawanie, identyfikację objawów. Przed przystąpieniem do naprawy samochodu konieczna jest dokładna diagnoza, testy subiektywne i obiektywne.

3.2. Diagnostyka i konserwacja Instalacja elektryczna pojazdu składa się ze źródła zasilania i różnych odbiorników, które zapewniają zapłon mieszanki roboczej, oświetlenie, alarm i systemy sterowania pojazdem. Jak zostało powiedziane wcześniej,

4.2. Diagnostyka i konserwacja 4.2.1. Diagnostyka i konserwacja sprzęgła Podczas konserwacji sprzęgła, siłownik jest okresowo sprawdzany i regulowany. Serwis rozpoczyna się od sprawdzenia działania pedału. Pedał musi poruszać się do końca

Część III Diagnozowanie i rozwiązywanie problemów oraz rozwiązywanie problemów

51. Okulary nieorganiczne. Ceramika techniczna Szkło nieorganiczne - złożone chemicznie bezpostaciowe materiały izotropowe o właściwościach kruchego ciała stałego Szkła składają się z: 1. Szkiełko - podstawa: a) Si02 - szkło silikatowe, jeżeli Si02 > 99% to to

Obecny poziom rozwoju technologicznego przedsiębiorstw górniczo-przetwórczych stawia wysokie wymagania dotyczące niezawodności urządzeń oraz ich wydajnej i ekonomicznej eksploatacji. Niezawodność urządzeń opiera się na obowiązkowym stosowaniu najnowszych narzędzi, metod monitorowania i regulacji urządzeń górniczych (GMO) i wymaga zintegrowanego podejścia do rozwiązywania problemów inżynierskich i technicznych.

Funkcjonalność GSHO (tj. Zdolność do spełnienia określonych parametrów technicznych przez określony czas) i przywrócenie jego głównych cech zapewnia przedsiębiorstwom ustanowiony system konserwacji i napraw (MRO).

Według GOST 28.001-83 celem systemu obsługi i napraw jest zarządzanie stanem technicznym wyrobów przez cały okres ich eksploatacji (lub zasobów przed wycofaniem z eksploatacji), co pozwala na zapewnienie określonego wysokiego poziomu gotowości do ich zamierzonego użytkowanie i funkcjonalność podczas pracy przy minimalnym koszcie czasu i środków na konserwację i naprawę produktów.

Wysiłki systemu konserwacji i napraw powinny mieć na celu zwiększenie stopnia wykorzystania sprzętu, który zgodnie z GOST 13377-75 jest opisany następującym równaniem:

(1.1)

gdzie suma- czas pracy w godzinach; tp oraz t wtedy- czas wszelkich przestojów spowodowanych koniecznością naprawy i konserwacji obiektu.

Logiczne jest założenie, że w celu zwiększenia K T konieczne jest wydłużenie czasu pracy i skrócenie przestojów sprzętu, zarówno w naprawie jak i konserwacji. Jednocześnie jakość wykonywanej konserwacji może zmniejszyć liczbę napraw, a zatem jakość wykonywanych napraw wpływa na długość okresu remontu.

Bezpieczeństwo udana praca GSO przez długi czas wymaga starannego doboru konstrukcji sprzętu, właściwej instalacji, starannej obsługi, umiejętności diagnozowania (obserwowania) zmian charakterystyk po określonym czasie, a w przypadku awarii, umiejętności pełnego zbadania przyczyny awaria i podjąć środki, aby zapobiec ponownemu wystąpieniu problemu. Prawidłowo zainstalowany silnik gazowy, wyważony dynamicznie, na uregulowanym fundamencie o akceptowalnym wyosiowaniu, zaopatrzony w wysokiej jakości smarowanie, uruchamia się, pracuje i zatrzymuje się zgodnie z wymaganiami specyfikacji, a jeśli obsługa zaobserwuje odchylenia wartości parametrów, zwykle nigdy doświadcza awaryjnych awarii.

Specjaliści serwisu technicznego firmy Baltech wielokrotnie spotykali się podczas wykonywania prac na miejscu z sytuacją, że często urządzenia górnicze nie są eksploatowane w trybie projektowym, z mniej wydajną wydajnością, są montowane na niestabilnych płytach fundamentowych lub pracują w warunkach niedopuszczalnej niewspółosiowości wałów lub po nasmarowaniu w zakładzie naprawczym nie jest już smarowany do czasu zatarcia łożysk, co w efekcie wynika, zgodnie z wynikami analizy drgań, bardzo częstym defektem „osłabienia łożysk”. Zgodnie z koncepcją „Niezawodnego sprzętu” (firma deweloperska „Baltech”, St. Petersburg) podczas prac operacyjnych i serwisowych (naprawczych) GSHO należy przestrzegać zasady systemów międzynarodowych jakość P-D-C-A ZAPLANUJ-SPRAWDŹ-ANALIZA. Zgodnie z tą koncepcją zawsze konieczne jest znalezienie i przeanalizowanie przyczyny awarii, podjęcie niezbędnych działań nie tylko w celu jej zlokalizowania za pomocą diagnostyki funkcjonalnej i testowej, ale także zaplanowanie działań zapobiegawczych (wskazanie deweloperowi słabych aspektów technicznych lub technologii naprawy własnej jednostki), aby w kolejnych okresach eksploatacji GSHO ta „choroba” nie nawracała. Dzięki temu współczynnik niezawodności urządzeń może być nie tylko utrzymany na poziomie założonym w projekcie przez dewelopera (producenta), ale również wzrastać w trakcie eksploatacji maszyn i mechanizmów, co prowadzi do wzrostu rentowności operacyjnej. Centrum szkoleniowe Baltech opracowało odrębne programy koncepcyjne dla każdego rodzaju sprzętu, począwszy od kalkulacji ekonomicznej wykonalności wprowadzenia parametrycznych metod diagnostycznych, doboru funkcjonalnych urządzeń i systemów diagnostycznych, a skończywszy na dostawie szkoleniem w przedsiębiorstwie z tej branży. Doświadczenia światowe pokazują, że istnieje tylko kilka form konserwacji. W każdej branży odsetek ten jest inny w zależności od specyfiki i technologii.

Pięć podejść do obsługi GSO

Jeśli jesteś w branży wystarczająco długo, prawdopodobnie widziałeś wszystkie różne formy konserwacji. Sposób, w jaki działają działy konserwacji lub napraw, można ogólnie podzielić na pięć różnych kategorii:

1. Reaktywna (reaktywna) konserwacja prewencyjna (RPO);
2. Konserwacja zgodnie z przepisami lub planowa konserwacja zapobiegawcza (PPR);
3. Serwis zgodnie z rzeczywistym stanem technicznym (OFS);
4. Proaktywna lub zapobiegawcza konserwacja (PAS);
5. Koncepcja NadO:2010 (koncepcja niezawodności połączonego sprzętu)

Podstawowe znaczenie ostatecznego kosztu kosztów wykonania prac obsługowo-naprawczych wiąże się z wyborem formy organizacji systemu obsługowo-naprawczego.

• Reaktywna (reaktywna) konserwacja zapobiegawcza (RPO).

Forma konserwacji, w której naprawa i/lub wymiana jednostki (jednostki, maszyny itp.) odbywa się dopiero po jej awarii (awaria) lub całkowitym wyczerpaniu zasobu. Ta forma konserwacji może być zastosowana do taniego sprzętu pomocniczego tylko wtedy, gdy ma ona kopię zapasową. Ta forma jest czasami określana jako „agregacja”, ponieważ jednostka jest całkowicie zmieniona (na przykład pompa koparki EKG-10 lub napęd-silnik elektryczny).

Zaletą tej metody jest to, że zanim nastąpi awaria sprzętu, nie jest wymagana żadna inwestycja w sam system konserwacji i napraw, wadą jest to, że te „urojone” oszczędności mogą prowadzić do kolosalnych nieplanowanych przestojów sprzętu z powodu jego nagłej awarii i zbyt wysokiego koszt samej naprawy, ponad możliwości jednostki naprawczej są ograniczone.

• Konserwacja zgodnie z zasadami(PPR).

Celem konserwacji zgodnie z przepisami lub innymi słowy planowej konserwacji zapobiegawczej (PPR) jest eliminacja liczby awarii sprzętu poprzez przeprowadzanie okresowej konserwacji zapobiegawczej i planowych napraw.

Strategia ta opiera się na następującej zasadzie: wykorzystując dane statystyczne historii awarii podobnego sprzętu oraz zasady rozwoju pewnych procesów zużycia poszczególnych jego elementów, w zależności od rzeczywistego czasu pracy, taka żywotność sprzętu jest zestaw, w którym prawdopodobieństwo bezawaryjnej pracy będzie wystarczająco wysokie (np. 98%), co implikuje niskie prawdopodobieństwo intensywnego zużycia i awarii sprzętu. Okres ten nazywany jest okresem remontu i jest ściśle powiązany z harmonogramem produkcji, w taki sposób, aby przeprowadzić niezbędne prace konserwacyjne bez uszczerbku dla procesu technologicznego samej produkcji. Uważa się, że wykrycie usterki określonego zespołu maszyny w celu określenia potrzeby jego naprawy lub wymiany po upływie ustalonego okresu remontu znacznie zmniejsza prawdopodobieństwo jego awarii.

Jednak te zasady nie zawsze sprawdzają się w praktyce. W rzeczywistych warunkach ścisła liniowa zależność między MTBF lub żywotnością a stanem technicznym mechanizmu występuje tylko w przypadku wystąpienia korozji chemicznej lub erozji mechanicznej i zużycia lub zużycia zmęczeniowego.

Pozostały czas życia mechanizmu nie powinien być determinowany jedynie czasem jego działania. Nie ulega wątpliwości, że czas pracy wpływa na stan techniczny mechanizmu, jednak nie tylko czas decyduje o jego żywotności, a często nawet nieistotny. Każdy mechanizm składa się z całej gamy tolerancji: projektowej, produkcyjnej i technologicznej, tolerancji montażu, tolerancji uruchomienia, prac konserwacyjno-naprawczo-konserwacyjnych, które również wykonują specjaliści o różnych kwalifikacjach. W efekcie w praktyce nie ma dwóch całkowicie identycznych mechanizmów i nie może być absolutnie identycznych procesów ich działania. Najważniejszymi czynnikami (problemami) wpływającymi na wydajność urządzeń przemysłowych są:

• gdzie, kiedy i jak został wyprodukowany sprzęt?
• w jakich warunkach był przechowywany sprzęt?
• jak to było przewożone?
• jak został zainstalowany?
• w jakich warunkach był używany?
• jakie były kwalifikacje i wyposażenie techniczne uczestników?
• jaka była treść i jakość kolejno wykonywanych napraw? itp.;

Ważne jest, aby zawsze pamiętać, że żywotność każdego sprawnego mechanizmu, który został w nieuzasadniony sposób poddany ingerencji, jest zmniejszona z powodu naruszenia jakości relacji kinematycznych w jego węzłach, osiągniętego przez naturalne docieranie współpracujących węzłów i części podczas pracy . To najważniejsza wada systemu PPR. Im bardziej zaawansowany technologicznie mechanizm, tym więcej szkód powoduje nieuzasadnione zmiany.

Mimo to system PPR pozostaje najpopularniejszym w branży górniczej. Przyczyny tego są różne:

• Praktyczne doświadczenia w użytkowaniu systemu PPR wykazały znaczne obniżenie kosztów eksploatacji w porównaniu z systemem RPO (wg różne źródła od 15 do 40%).
• System PPR jest dobrze opracowany, dopracowany, ma dobrą podstawę metodologiczną i pozwala utrzymać dany poziom użyteczności i funkcjonalności sprzętu.
• Brak jasnego wyobrażenia szefów przedsiębiorstw o ​​bardziej zaawansowanych systemach obsługi i napraw, potęgowany brakiem wykwalifikowanego personelu serwisów naprawczych oraz sprzętu technicznego i wsparcia instrumentalnego przy wykonywaniu prac na rzeczywistym stanie technicznym sprzętu.

Najważniejszym jednak powodem jest to, że system PPR jest odpowiedni zarówno dla producenta sprzętu, jak i personelu obsługującego go organizacji.

Producent (dystrybutor), który udziela gwarancji na produkowane (dostarczane) przez siebie urządzenia, udostępnia pakiet instrukcji zobowiązujący go do wykonywania regulowanych prac konserwacyjnych w zależności od czasu jego eksploatacji, tym samym zabezpieczając się m.in. przed własnymi błędami , co daje mu możliwość odmowy udzielenia gwarancji, jeśli sprzęt nie został poddany wymaganej konserwacji.

Producent ma również prawo odmówić udzielenia gwarancji, jeśli jakość wykonanej pracy jest wątpliwa. Pomimo tego, że wytyczne (RD) zawierają wykaz prac niezbędnych do utrzymania sprzętu w dobrym stanie technicznym, firma eksploatująca może nie posiadać specjalisty z wymaganymi kwalifikacjami, doświadczeniem i wymaganymi narzędziami do ich realizacji.

Ponadto producent GSHO, doskonale zdając sobie sprawę z charakteru swojej pracy, często wymaga takich idealnych warunków, których realizacja w praktyce jest bardzo trudna lub prawie niemożliwa, których nieprzestrzeganie zobowiązuje operatora do przeprowadzenia nowa i nowa seria konserwacji zapobiegawczej.

W jednostce naprawczej obowiązuje nieco inna zasada: „zrobiliśmy to, co nam zostało przepisane”, można też dodać „jak mogliśmy i z czym mogliśmy”. Bardzo często nie powinno być wobec nich żadnych roszczeń, ponieważ tak naprawdę naprawiają nowoczesny sprzęt przy użyciu opóźnionej od lat technologii napraw. Audyty techniczne firmy Baltech przeprowadzone w przedsiębiorstwach w różnych regionach Rosji i WNP w ciągu ostatnich dwóch lat wykazały, że oprzyrządowanie i baza narzędziowa poprawia się, czasem bezmyślnie, a nawet nadmiernie, ale nie ma problemu z wyszkolonym personelem i wysokim -jakościowa technologia naprawy. Organizacje serwisowe do tej pory realizują w większości przypadków tylko dostawy części zamiennych, a dla importowanego sprzętu z dużym opóźnieniem.

Ponadto system PPR jest bardzo kosztowną formą utrzymania, ponieważ w większości przypadków jest stymulowany przez system akordowy oparty na zasadzie „więcej napraw – więcej płac”. W konsekwencji zarówno bezpośredni wykonawcy, jak i ich menedżerowie są zainteresowani większą ilością prac naprawczych, co znacznie komplikuje integrację nowych podejść do systemu utrzymania i napraw.

Wraz z nadejściem gospodarki rynkowej i pojawieniem się właścicieli sytuacja zaczyna się zmieniać. Po rozważeniu wszystkich „za” i „przeciw”, liderzy biznesu zaczynają szukać sposobów na obniżenie kosztów operacyjnych, zdając sobie sprawę, że wielkość tych kosztów musi być uzasadniona zarówno technicznie, jak i ekonomicznie.

• Usługa na stan faktyczny (OFS).

W latach 90. ubiegłego wieku nastąpił skok jakościowy w rozwoju technologii mikroprocesorowej, który umożliwił tworzenie sprzętu i programów pozwalających nie tylko monitorować stan techniczny urządzeń, ale także diagnozować i przewidywać trendy jego zmian. Umożliwiło to tworzenie wysokiej jakości nowy system MRO to system serwisowy oparty na rzeczywistym stanie technicznym.

Główną ideą systemu obsługi i napraw OFS jest to, że utrzymanie opiera się nie tylko na zależności od tego, jak długo mechanizm pracował, ale także na uwzględnieniu jego rzeczywistego stanu technicznego, czyli tylko tych węzłów, które faktycznie wymagają natychmiastowe interwencje są naprawiane.

Oczywiście pojawia się wiele pytań, z których pierwsze brzmi: „Jakie parametry GSHO należy monitorować i według jakich kryteriów należy sprzęt wyprowadzić do naprawy?”.

Wymagania dotyczące kontrolowanych parametrów

Podczas rewizji mechanizmów określa się tzw. podstawowe parametry ich stanu: wady zespołów kinematycznych, korpusów roboczych, łączników itp. Ocena stanu dokonywana jest wzrokowo lub za pomocą dowolnych środków instrumentalnych (diagnostycznych) i na ogół wydaje się dość wiarygodna. Chociaż, jak wspomniano powyżej, nie wszystkie podstawowe parametry nawet istotne dla stanu technicznego mechanizmu (np. dynamiczne niewyważenie wirnika, niewspółosiowość) można określić metodą rewizyjną.

Przy strategii OFS, która polega na ocenie stanu technicznego mechanizmu bez rewizji, w warunkach eksploatacyjnych oczywiście mówimy o sterowaniu parametrami wtórnymi, a zatem całkiem logiczne jest, że parametry te muszą spełniać określone wymagania. Wymagania dla nich powinny być sformułowane w następujący sposób:

1. kontrolowane parametry muszą mieć jednoznaczny ilościowy związek z pierwotnymi parametrami stanu technicznego;
2. pomiar parametrów powinien być realizowany w miarę możliwości za pomocą prostych, przenośnych lub stacjonarnych środków technicznych, niewymagających specjalnych kwalifikacji personelu;
3. środki techniczne muszą być certyfikowane metrologicznie zgodnie z GOST i metodami;
4. zakres zmian kontrolowanych parametrów podczas pracy mechanizmu od stanu „doskonały” do stanu „niedopuszczalny” musi być wystarczająco duży (parametr musi zmienić się co najmniej 5-10 razy wg normy IORS:2010) dla terminowe wykrywanie początkowych defektów i niezawodne przewidywanie zasobów mechanizmu resztkowego;
5. koszt wykonania prac nad kontrolą parametrów wtórnych i czas ich realizacji powinien być znacznie niższy niż przy rewizji mechanizmów;
6. niezawodność kontroli według parametrów wtórnych powinna wynosić co najmniej 80%;
7. parametry kontrolne powinny być w miarę możliwości uniwersalne do diagnozowania tych samych usterek tego samego typu sprzętu lub jego komponentów.

Powyższa lista nie jest wyczerpująca i może być uzupełniona o inne wymagania w zależności od specyfiki GSHO oraz wad, które mogą się w niej pojawić, jednak zastosowanie powyższych wymagań naszym zdaniem jest obowiązkowe.

Podstawy technologii OFS

Podstawowa różnica między technologią OFS a PPR polega na tym, że PPR opiera się tylko na czasie pracy GSHO, a OFS uwzględnia cały zestaw czynników, które determinują jego żywotność. Co więcej, dzieje się to automatycznie, bo bez względu na to, jakie czynniki iw jakiej kombinacji w każdym konkretnym przypadku wpływają na GSO, obserwujemy skumulowaną reakcję na te efekty zmieniając wybrane kryteria i parametry. A one, jak wspomniano powyżej, ze względu na dużą zawartość informacyjną i czułość z pewnością oddadzą zmiany zachodzące na sprzęcie. Następnie, w razie potrzeby, poprzez odpowiednią obróbkę i analizę parametrów, zawsze można określić prawdziwą przyczynę tych zmian: wady w jej wykonaniu, montażu, regulacji lub są to procesy naturalnego zużycia elementów i części. . Jednocześnie możliwe staje się nie tylko kontrolowanie stanu GSHO, ale także ustalanie rzeczywistych przyczyn zmian zachodzących w każdej konkretnej sytuacji, a tym samym podejmowanie uzasadnionych decyzji o ich wyeliminowaniu w przyszły. Jest to istotna zaleta technologii OFS.

Kolejną zaletą technologii OFS jest to, że środki techniczne stosowane w tym procesie z reguły pozwalają nie tylko mierzyć i kontrolować stan urządzeń, ale także stanowią rozwiązanie problemów regulacji operacyjnej mechanizmów podczas pracy. Przede wszystkim dotyczy to centrowania, dynamicznego wyważania wirników, laserowego ustawiania geometrii GSO. Tak więc dzięki technologii OFS sam cykl pracy podczas eksploatacji sprzętu ulega znacznej zmianie. W technologii PPR cykl pracy (rys. 1) jest ciągłą przemianą dwóch faz: PRACY / KONSERWACJI lub NAPRAWY, przy czym w dowolnym momencie cyklu może nastąpić awaria mechanizmu ze wszystkimi wynikającymi z tego konsekwencjami.

Ryż. 1 Technologia serwisowa „zgodnie z przepisami”

Wraz z technologią OFS (rys. 2) w cyklu pojawiają się zupełnie nowe fazy, radykalnie zmieniając samą ideologię działania GSHO.

Ryż. 2 Technika serwisowa „na stanie”

Podstawą tego typu obsługi jest diagnostyka techniczna (TD) oraz prognozowanie stanu GSHO. Za pomocą narzędzi TD prowadzony jest ciągły lub okresowy monitoring parametrów stanu. Prognozowanie odbywa się przy monitoringu ciągłym w celu określenia czasu, w którym utrzyma się stan pracy, a przy monitoringu okresowym – w celu określenia czasu następnej kontroli.

Wyniki diagnostyki i kontroli są podstawą do podejmowania decyzji o potrzebie konserwacji, jej czasie i zakresie, a także o terminie kolejnej kontroli stanu technicznego.

Schemat interakcji pokazano na rysunku:

Realizacja utrzymania według stanu wiąże się z kosztami diagnozowania i prognozowania, dlatego wskazane jest stosowanie tego typu utrzymania, gdy koszty ekonomiczne nie są decydujące (sprzęt pierwszej grupy niezawodności) lub gdy ta metoda jest bardziej ekonomicznie opłacalny. Jednym z warunków zastosowania metody jest również przewaga stopniowych i możliwych do uniknięcia awarii tego typu urządzeń nad nagłymi.

Niezbędne warunki korzystania z OFS:

• celowość ekonomiczna;
• dostępność bazy diagnostycznej (instrumentalnej i instrumentalnej);
• metody wyznaczania TS i jego prognozowania;
• dostępność odpowiedniego oprogramowania;
• wykwalifikowany (przeszkolony) personel;
• testowalność sprzętu;

W praktyce monitorowania stanu technicznego GSHO wykorzystywane są następujące systemy diagnostyki technicznej i badań nieniszczących (TD i NDT):

Kluczową kwestią skuteczności stosowania TO według stanu jest zadanie wyboru strategii diagnostycznej i przypisania akceptowalnych poziomów i parametrów. Istnieje kilka opcji strategii, w zależności od zachowania parametrów sprzętu, zdolności przewidywania oraz zastosowanych systemów TD i NDT.

Ważnym elementem nowoczesnego systemu utrzymania ruchu jest usługa diagnostyki technicznej czy niezawodności urządzeń (NadO:2010). Do jego zadań należy wykonywanie przeglądów planowych urządzeń, wnioski o diagnostykę nieplanową, udział w przyjęciu sprzętu z naprawy (przeglądu końcowego), a także wydawanie zaleceń zapobiegających dalszym awariom na podstawie wyników analizy. Konieczne jest zapewnienie odpowiedniego statusu usługi, wagi jej zaleceń dla wszystkich kierowników technicznych to przedsiębiorstwo. Pracownicy serwisu muszą zostać przeszkoleni w zakresie posługiwania się narzędziami diagnostycznymi oraz identyfikacji wiarygodnych wyników zgodnie z międzynarodowym standardem IORS:2010 (Rzetelne standardy, rzetelność organizacji).

Prognozowanie stanu technicznego (TS) jest najskuteczniejszą metodą poprawy niezawodności operacyjnej GSHO poprzez terminową realizację czynności obsługowo-naprawczych. Prognozowanie pozwala zapobiegać zarówno stopniowym, jak i nagłym awariom. Zwykle w praktycznych zastosowaniach prognozowania SP danego obiektu dwie prognozy wykonywane są jednocześnie. Na krótki okres czasu dla celów planowania operacyjnego zgodnie z przeznaczeniem, do kilku dni, a także na okres od tygodnia do kilku miesięcy w celu planowania konserwacji i napraw.

Prognozowanie jest procesem określania stanu technicznego obiektu dla nadchodzącego przedziału czasu i opiera się na zastosowaniu metod ekstrapolacji zjawisk na przyszłość na podstawie znanych wyników obserwacji TSG za poprzedni okres.

Przewidywane parametry mogą być:

• parametry pracy mierzone przez standardowe urządzenia systemu automatycznego sterowania procesami (APCS), przy czym diagnostyka funkcjonalna stosowana jest bez wycofywania urządzeń z eksploatacji;
• parametry stanu technicznego mierzone przez urządzenia przenośne z wyłączeniem sprzętu i/lub częściowym demontażem GSHO.

W zależności od zastosowanego aparatu matematycznego wyróżnia się następujące główne kierunki prognozowania:

• ekspertyzy gdy opinie ekspertów na temat przyszłego stanu sprzętu są zbierane za pomocą ankiety lub kwestionariusza, przetwarzane i uzyskiwana jest prognoza.
• analityczny gdy w wyniku prognozy zostanie określona wartość kontrolowanego parametru (parametrów) charakteryzującego w czasie OSP OSP;
• probabilistyczny gdy w wyniku prognozy określa się prawdopodobieństwo wyjścia (niewyjazdu) parametru (parametrów) pojazdu poza dopuszczalne granice;
• klasyfikacja statystyczna (rozpoznawanie wzorców), gdy w wyniku prognozowania określa się klasę diagnozowanego obiektu według kryterium wydajności.

W praktyce danymi wyjściowymi do prognozowania przy użyciu dowolnej z metod jest historia pomiaru parametrów w czasie. Jeżeli odstępy między pomiarami są równe, to taką serię pomiarów nazywamy tymczasowymi. Niektóre metody prognozowania wymagają, aby szeregi były dokładnie czasowe – bez przerw w wartościach w tych samych przedziałach czasowych.

Większość czynników wpływających na niezawodność GSO ma charakter losowy, dlatego wiele parametrów niezawodnościowych ma charakter probabilistyczny i do ich wyznaczania wykorzystywany jest aparat matematyczny teorii prawdopodobieństwa i statystyki matematycznej.

Wykonane prace:

• Gromadzenie danych o istniejącej infrastrukturze narzędzi TD i NDT, stanie ram regulacyjnych, kulturze produkcyjnej przedsiębiorstwa;
• Analiza opłacalności ekonomicznej zastosowania metody dla grup urządzeń A, B;
• Zalecenia dotyczące doboru parametrów konserwacji i napraw w zależności od stanu:
  1. Nomenklatura badanego sprzętu;
  2. Częstotliwość kontroli;
• Wsparcie organizacyjne, stworzenie lub reorganizacja serwisu NadO:2010;
• Dobór narzędzi TD i NDT, metody prognozowania stanu technicznego GSHO;
• Wdrożenie technologii utrzymania ruchu zgodnie ze stanem z wykorzystaniem narzędzi TD i NDT w zautomatyzowanym systemie sterowania;
• Analiza wyników stosowania rekomendacji, korekta (6-12 miesięcy).

Równolegle z działaniem GSHO z określoną częstotliwością (zwykle wystarczy to zrobić raz w miesiącu), aktualny stan techniczny mechanizmu jest monitorowany poprzez pomiar odpowiednich parametrów. Analiza tych parametrów w czasie pozwala śledzić rzeczywistą dynamikę zachodzących zmian i racjonalnie przewidywać terminy i treść prac regulacyjnych, konserwacyjnych i napraw. Wprowadzenie operacji kontrolnych i, jeśli to konieczne, regulacji, pozwala znacznie poprawić jakość mechanizmów po naprawie.

Jednocześnie należy zrozumieć, że przeprowadzenie jakiegokolwiek, nawet poważnego remontu GSHO, w żaden sposób nie gwarantuje, że wszystkie problemy zostały rozwiązane i że może być bezpiecznie eksploatowany bez żadnych ograniczeń. Dopiero kontrola poremontowa (wyjściowa) daje obiektywny obraz rzeczywistego stanu mechanizmu. Po naprawie aktywność wibracyjna mechanizmu może wprawdzie znacznie spaść, ale też nie ulec zmianie, a nawet wzrosnąć. Specjaliści firmy „Baltech” opracowali praktyczne kryteria kontroli końcowej. Stwierdzono, że jeśli drgania zgodnie z wynikiem analizy spektralnej w ciągu 48 godzin po naprawie GSO nie wzrosły o więcej niż 2 dB lub nie spadły w stosunku do pierwszego badania konturu, wówczas sprzęt przeszedłby normalną pracę -w okresie i działałby przez długi czas. Oczywiście przyczyną może być naprawa (wadliwe elementy, zły montaż itp.), ale bardzo często dzieje się tak nawet wtedy, gdy nie ma roszczeń do naprawy. I nie ma w tym nic mistycznego ani niewytłumaczalnego. Faktem jest, że każdy mechanizm, taki jak mała pompa, w rzeczywistości w dynamice (tj. Podczas pracy) jest złożonym układem oscylacyjnym, którego zachowanie zależy od wielu czynników (na przykład hydrodynamiki). Dlatego kontrola poremontowa (wyjściowa) i w razie potrzeby regulacja są najważniejszą fazą technologii OFS, która gwarantuje wydłużenie żywotności urządzeń.

Kolejną zaletą technologii OFS jest to, że obecnie w większości przypadków producenci aparatury pomiarowej oferują przedsiębiorstwom górniczym nie tylko przyrządy pomiarowe, metody, ale także odpowiednie oprogramowanie do automatycznego utrzymywania komputerowych baz danych pomiarów, co znacznie upraszcza procedurę analizy , utrzymanie bazy danych i rozszerza zdolność użytkownika do wiarygodnego przewidywania pozostałego okresu eksploatacji GSHO, terminów i ilości przeglądów i napraw.

Jakie są więc główne zalety technologii OFS?

Zalety technologii OFS

Przejście na technologię utrzymania GSHO „na stanie” pozwala na:

• kontrolować rzeczywisty aktualny stan techniczny urządzeń oraz jakość ich naprawy;
• zmniejszyć koszty finansowe i robocizny w eksploatacji sprzętu;
• wydłużyć okres remontu i żywotność mechanizmów;
• zmniejszyć zapotrzebowanie na części zamienne, materiały i sprzęt;
• pozbyć się „nagłych” awarii mechanizmów i przestojów produkcyjnych;
• zaplanować terminy i zakres konserwacji i napraw;
• podnieść ogólną kulturę produkcji i kwalifikacje personelu.

Kończąc tę ​​część artykułu, chciałbym jeszcze raz przestrzec szefów przedsiębiorstw przed dogmatyzmem zarówno w odniesieniu do technologii PPR, jak i w odniesieniu do technologii OFS. W rzeczywistości w praktyce technologia OFS jest zawsze technologią złożoną, obejmującą zarówno elementy sterowania, diagnostyki i regulacji po parametrach wtórnych, jak i procedury rewizji i konserwacji „zgodnie z przepisami”. Szczególnie ważne jest, aby wszyscy szefowie działów technicznych zrozumieli, że nie ma możliwości przejścia w ostatnich latach na „modne” OFS w krótkim czasie bez odpowiednio wyposażonego i wykwalifikowanego personelu z dużym doświadczeniem w systemie PPR.

• Konserwacja proaktywna lub zapobiegawcza (PMA)

Ta forma konserwacji wykorzystuje wszystkie omówione powyżej techniki konserwacji predykcyjnej i zapobiegawczej, w połączeniu z analizą przyczyn źródłowych, aby nie tylko wykrywać i identyfikować pojawiające się problemy, ale także zapewniać prawidłową instalację i najlepsze praktyki naprawcze, w tym potencjalną poprawę niezawodności. lub zmiana konstrukcji sprzętu w celu uniknięcia lub wyeliminowania ponownego wystąpienia problemu (na przykład natryskiwanie plazmowe czopów wałów i poszczególnych części, zastosowanie nakrętek hydraulicznych, ściągaczy i indukcyjnych grzałek łożysk). Badania wykazały, że koszt tej metody działania wynosi około 240 rubli za 1 kW rocznie. Zaletą tego podejścia jest to, że działa świetnie, jeśli personel ma wystarczającą wiedzę, umiejętności i czas, aby wykonać wszystkie podane czynności. Podobnie jak w przypadku programu konserwacji predykcyjnej (PMS), naprawy sprzętu można planować etapami, ale należy podjąć dodatkowe działania, aby zapewnić ulepszenia w celu ograniczenia lub wyeliminowania nawrotów potencjalnych problemów. Tak więc naprawę GSHO można zaplanować w sposób stopniowy, co daje trochę czasu na przeprowadzenie zakupu materiałów potrzebnych do naprawy, co zmniejsza zapotrzebowanie na dużą liczbę części zamiennych. Ponieważ konserwacje i naprawy są wykonywane tylko wtedy, gdy jest to konieczne, a podejmowane są działania mające na celu pełne zbadanie przyczyn awarii, a następnie ustalenie na podstawie analizy przyczyn, w jaki sposób poprawić niezawodność maszyn, może nastąpić znaczny wzrost efektywności ekonomicznej i produktywność GSO. W światowej praktyce utrzymania ruchu jest to najczęstsza forma MRO, niestety znamy małą część Rosyjskie przedsiębiorstwa pracując nad tą koncepcją. Zasadniczo są to przedsiębiorstwa z kapitałem zagranicznym i systemem zarządzania.

Ta metoda wymaga bardzo dobrze wyszkolonego personelu w zakresie konserwacji zapobiegawczej, predykcyjnej i prewencyjnej (proaktywnej) lub zaangażowania wysoko wykwalifikowanych wykonawców (podwykonawców) do tych prac, którzy ściśle współpracują z personelem utrzymania ruchu na etapie analizy przyczyn źródłowych awarii, oraz następnie udzielamy pomocy w naprawie i planowaniu (projektowaniu) zmian.

Do wykonania takich prac wymagana jest obecność przyrządów i systemów TD i NDT oraz odpowiednio przeszkolony personel. Jeśli organizacja działa w stylu utrzymania awaryjnego (reaktywnego) lub zapobiegawczego, zarządzanie produkcją i usługami musi przestawić się na nowe strategie, co może być problematyczne, jeśli dział utrzymania ruchu (NadO:2010) nie jest wyposażony w niezbędny sprzęt, brak praktycznego wewnętrznego i zewnętrznego szkolenia personelu w celu zrozumienia nowych metod, brak limitu czasowego na gromadzenie danych lub wyłączenie sprzętu po zidentyfikowaniu problemu, procesów i procedur analizy awarii sprzętu oraz brak modyfikacji poszczególnych elementów w celu zwiększenia niezawodności ogólnie cała maszyna.

Rys. 3 Korelacja pomiędzy stosowaniem różnych form utrzymania ruchu w zaawansowanym i typowym przedsiębiorstwie

Jak pokazuje praktyka, nie ma ani jednego przedsiębiorstwa w czystej postaci, stosującego tylko jedną z przedstawionych strategii zarządzania systemem MRO. Co więcej, przejście z systemu PPR na system OFS, połączone z przebudową całej struktury obsługowo-naprawczej, w wielu przypadkach prowadzi do odwrotnego efektu – odwrotnego „zjazdu” do PPR. Powodem tego jest niekonsekwencja w planowaniu działań poszczególnych działów przedsiębiorstwa, brak specjalnie wyszkolonego personelu oraz słabe wyposażenie techniczne służb remontowych.

Samo przejście na zaawansowane formy utrzymania (OFS i PAO) jest niemożliwe bez ustanowienia kompetentnej służby diagnostyki technicznej. Błędne jest również twierdzenie, że ideą OFS jest eliminowanie awarii sprzętu poprzez identyfikowanie istniejących lub rozwijających się defektów jedynie przez sumę charakterystyk wibroakustycznych. Systemy OFS i PAO powinny opierać się na obligatoryjnym stosowaniu szeregu metod diagnostyki technicznej i rozpoznawania stanów technicznych, które łącznie pozwalają na określenie całego zakresu usterek występujących w urządzeniach technologicznych przedsiębiorstwa. Pojęcie „Niezawodnego sprzętu” to koncepcyjne podejście do stworzenia skutecznego systemu konserwacji i naprawy sprzętu przemysłowego oparte na dogłębnym badaniu zarówno fizycznych przyczyn jego awaryjnych awarii, jak i identyfikacji luk w struktura organizacyjna. Opracowany algorytm rozwiązywania problemu zwiększenia niezawodności urządzeń pozwala zagwarantować efektywne kosztowo wyniki związane z prawidłowym przejściem do usługi koncepcyjnej odpowiedniej dla danego przedsiębiorstwa.

• Koncepcja NadO:2010 (koncepcja niezawodności połączonego sprzętu).

Po analizie utrzymania ruchu widać wyraźnie, że w zależności od branży i specyfiki przedsiębiorstwa, wszystkie formy utrzymania należy stosować łącznie w różnych proporcjach i tylko w tym przypadku zostanie osiągnięty maksymalny efekt ekonomiczny. Poniżej praktyczny przykład pierwszego etapu audytu technicznego przeprowadzonego w jednym z zakładów górniczo-przetwórczych w północno-zachodniej Rosji przez specjalistów firmy Baltech.

100 jednostek wyposażenia dynamicznego przyjmuje się za 100%. Po audycie okazało się, że nawet nowy sprzęt instalowany przez RMZ ma obniżony początkowy współczynnik niezawodności ze względu na nieprawidłowe specyfikacje projektowe, niewłaściwy transport, złe i długotrwałe warunki przechowywania oraz niski poziom instalacji urządzeń wentylacyjnych na niezgodnym fundamencie ze standardami SNiP.

Główne etapy koncepcji

Ta koncepcja składa się z 6 głównych etapów. Każdy z poniższych etapów opiera się na rozwiązaniu problemów z poprzedniego poziomu w celu jego pełnego rozwinięcia.

Etap 1. Identyfikacja problemu

Określenie problemu zwiększenia niezawodności sprzętu jest podstawowym krokiem w jego rozwiązaniu. Głębokość podejścia na tym etapie determinuje efekt ekonomiczny realizacji tego programu.

O indywidualnym podejściu do rozwiązania problemu decyduje zestaw narzędzi służących do jego identyfikacji oraz eksplorowane kluczowe punkty.

Jako narzędzia można wykorzystać kompleksową ocenę sytuacji przeprowadzoną przez przeszkolonych audytorów technicznych własnej grupy niezawodności (dział TD i NDT) lub ocenę przeprowadzoną przez specjalistów Baltech.

Jako kluczowe punkty do zbadania, profesjonalny audyt może być przeprowadzony:

• ogólny stan techniczny sprzętu;
• analiza powtarzających się awarii/awarii działania sprzętu;
• poziom technologii środków wykorzystywanych do konserwacji sprzętu;
• poziom kwalifikacji personelu lub poziom wykonawcy;
• rodzaj konserwacji stosowanej w przedsiębiorstwie
• szczególne momenty rodzaju zastosowanej konserwacji;
• poziom ogólnej wydajności przedsiębiorstwa, w tym produktywność sprzętu, koszt zakupu części zamiennych i konserwacji;
• ogólny poziom kultury produkcji i istnienie systemu jakości;
• system zakupu, transportu i magazynowania sprzętu itp.

Etap 2. Rozbicie problemu na komponenty

Po określeniu stopnia i wielkości ogólnego problemu poprawy niezawodności sprzętu, należy dokonać podziału na jego elementy. Dla każdego z badanych kluczowych punktów przeprowadza się definicję składników całościowego problemu.

Rezultatem tego etapu powinna być identyfikacja słabych punktów w strukturze przedsiębiorstwa jako całości (np. dokumentacja i certyfikacja).

Etap 3. Zdefiniowanie strategii i planu rozwiązania problemu

Strategia rozwiązania problemu zwiększenia niezawodności sprzętu określa stopień i poziom lokalizacji niebezpiecznych momentów. Może być częściowy (usunięcie tylko najbardziej problematycznych aspektów) lub całkowity (złożony).

Ważne jest, aby określić, co należy poprawić: przyczynę lub skutek problemu i/lub co najpierw naprawić.

Strategię i plan rozwiązania problemu określa przedsiębiorstwo na podstawie propozycji audytorów działu TD i NDT.

Etap 4. Dobór niezawodnych środków rozwiązań technicznych i opracowanie programu rozwoju zawodowego dla specjalistów

O doborze środków rozwiązań technicznych decyduje możliwość ich zastosowania na podstawie kalkulacji efektu ekonomicznego ich wdrożenia. Przy obliczaniu należy kierować się wybranymi kryteriami i wymaganiami dotyczącymi poziomu niezawodności 1R, 2R lub 3R. O wyborze środków rozwiązań technicznych decyduje przedsiębiorstwo na podstawie propozycji doświadczonych specjalistów technicznych tego przedsiębiorstwa oraz koncepcji opracowanej przez grupę audytorów technicznych. Opracowanie wewnętrznego standardu niezawodności i certyfikacji zgodnie ze standardem IORS:2010 powinno odbywać się (rekomendacja) w oparciu o podejście procesowe 3R (odpowiedzialni i urzędy, polityka i zasoby niezawodności itp.).

Etap 5. Kompleksowe rozwiązywanie problemów

Na podstawie III i IV etapu programu powstaje kompleksowe rozwiązanie problemu zwiększenia niezawodności sprzętu. Jeżeli przedsiębiorstwo jest certyfikowane zgodnie z systemem zarządzania jakością, to kierownicy odpowiedzialni za jakość produktu muszą dokonać korekty w wewnętrznej księdze jakości, biorąc pod uwagę wymagania działu technicznego (na przykład: działu głównego mechanika lub główny energetyk).

Realizacja kompletne rozwiązanie lub certyfikacja zgodnie ze standardem IORS:2010 odbywa się przy pomocy audytorów wewnętrznych lub zewnętrznych certyfikowanych zgodnie z IORS:2010.

Etap 6. Monitorowanie efektów realizacji programu

Proces oceny poziomu niezawodności urządzeń, regulacja i wdrażanie usprawnień powinny odbywać się z zatwierdzoną częstotliwością, niezależnie od osiągnięcia założonego poziomu niezawodności.

Najważniejszą rolę powinna odgrywać satysfakcja klienta (wewnętrznym konsumentem sprzętu to technolodzy) z realizacji programu, dlatego bardzo ważna jest kontrola, analiza i poprawa wyników w celu poprawy niezawodności sprzętu.

Całość koncepcji powinna być realizowana zgodnie z wymogami dozoru technicznego w zakresie ekspertyzy BHP niebezpiecznych obiektów produkcyjnych w górnictwie i przemysł węglowy, diagnostyka urządzeń górniczych i transportowych, górniczych i przeróbczych.

Jak widzimy, za podstawę należy przyjąć zespół działu TD i NDT. Przyjrzyjmy się tym koncepcjom bardziej szczegółowo.

Diagnostyka techniczna to założenie i badania znaki charakteryzujące obecność defektów w maszynach (zespołach) w celu przewidywania ewentualnych odchyleń w ich trybach pracy. Z definicji wynika, że ​​procedura badania (analizy) oznak wad powinna być zawsze udokumentowana. Następnie określamy główne zadania TD oraz główne kierunki niezbędnych prac NDT i zapewnienie niezawodności.

Główne zadania diagnostyki technicznej to:

• Poprawa bezpieczeństwa sprzętu
• Zapewnienie niezawodności działania sprzętu
• Skrócenie czasu przymusowych (awaryjnych) przestojów
• Skrócony czas naprawy
• Wydłużenie okresu remontu
• Poprawa jakości napraw
• Optymalizacja procesu
• Tańsza naprawa (wykluczenie wymiany części serwisowalnych, identyfikacja przyczyn usterki)

Główne kierunki określania i badania cech charakteryzujących manifestację i rozwój defektów w węzłach i zespołach maszyn w celu przewidywania możliwych odchyleń od normalnych trybów pracy metodami TD i NDT

W oparciu o główne osiągnięcia narzędzi TD i NDT konieczna jest optymalizacja kontrolowanych parametrów według kilku kryteriów (na przykład wszystkie dane diagnostyczne i naprawcze są przechowywane w skomputeryzowanym systemie sterowania systemem obsługi i napraw). Konieczne jest określenie koniecznych i wystarczających warunków doboru sprzętu do diagnostyki funkcjonalnej i testowej, w zależności od wybranych metod przewidywania stanu technicznego GSHO, a także narzędzi i form dokumentów dogodnych do analizy (np. urządzenia osiujące, wyważanie dynamiczne, analizatory drgań, pirometry, kamery termowizyjne, nagrzewnice indukcyjne, stanowisko kontroli wejściowej łożysk tocznych, ściągacze, stacjonarne układy sterowania pracują według przepisów jednej zautomatyzowanej bazy danych). Niezbędne jest określenie progów konfiguracji głębokości powstawania defektów oraz ustalenie wielkości strefy zagrożenia. Jednocześnie konieczne jest zrozumienie różnicy między monitorowaniem a diagnostyką, niezależnie od tego, jakiego typu systemu użyjesz (przenośny, stacjonarny czy stacjonarny).

• porównanie parametrów diagnostycznych z progami
• przewidywanie zmian parametrów diagnostycznych

DIAGNOSTYKA - identyfikowanie przyczyn i warunków powodujących awarie oraz podejmowanie świadomych decyzji w celu ich wyeliminowania.

• określenie rodzaju i wielkości każdej wady
• porównanie wielkości defektu z wartościami progowymi
• prognoza rozwoju (identyfikacja zasobów resztkowych)

W zależności od stanu sprzętu: niesprawne, częściowo sprawne (praca tylko przy obciążeniach poniżej nominalnego) i sprawne zatwierdzają etapy i rodzaje pomiarów.

Etapy pomiarów diagnostycznych

• Po instalacji lub naprawie;
• Po zakończeniu docierania lub w trakcie eksploatacji;
• Po naruszeniu reżimu technologicznego;
• przed zatrzymaniem się w celu naprawy.

Rodzaje pomiarów diagnostycznych

Pomiary diagnostyczne i badania sprzętu można podzielić na dwa rodzaje:

1. Pomiary kontrolne:
   • obecny,
   • kompletny,
2. Pomiary specjalne

Do tej pory jednym z głównych międzynarodowych norm regulacyjnych przyjętych przez Rosstandart w celu określenia kryteriów oceny stanu diagnostycznego (wibracyjnego) maszyn i mechanizmów różnych typów jest ISO GOST-10816. Niniejsza Norma Międzynarodowa jest podstawowym dokumentem do opracowania wytycznych dotyczących pomiaru i oceny drgań maszyn. Kryteria oceny poszczególnych typów maszyn zostaną określone w odpowiednich indywidualnych normach. Tabela 1 pokazuje tylko tymczasowe, przykładowe kryteria, które można zastosować w przypadku braku odpowiednich dokumentów regulacyjnych. Może służyć do wyznaczania górnych granic stref od A do C (patrz 5.3.1), wyrażonych w wartościach średniokwadratowych prędkości drgań vrms, mm/s, dla maszyn różnych klas:

• Klasa 1- Oddzielne części silników i maszyn połączone z jednostką i pracujące w zwykłym trybie (silniki elektryczne szeregowe do 15 kW są typowymi maszynami w tej kategorii).
• Klasa 2- Samochody średni rozmiar(typowe silniki elektryczne od 15 do 875 kW) bez specjalnych fundamentów, silniki stałe lub maszyny (do 300 kW) na specjalnych fundamentach.
• Klasa 3- Mocne silniki napędowe i inne potężne maszyny z masami wirującymi, osadzone na masywnych fundamentach, stosunkowo sztywne w kierunku pomiaru drgań.
• Klasa 4- Duże silniki napędowe i inne duże maszyny z masami wirującymi osadzone na fundamentach, które są stosunkowo giętkie w kierunku pomiaru drgań (np. turbogeneratory i turbiny gazowe o mocy wyjściowej powyżej 10 MW).

Tabela 1. Przybliżone granice stref dla maszyn różnych klas

Poniżej kilka praktycznych przykładów niezbędnego sprzętu diagnostycznego do TD i NDT, a także rodzaje informacji raportowych.

Rys.4 Laserowy system osiowania obliczył dopuszczalne wartości niewspółosiowości

Rys.5 Termogram (słaby kontakt jednej z faz)

Rys.6 Stanowisko badawcze łożysk tocznych z przykładem oprogramowania do prowadzenia bazy danych diagnostycznych oznak uszkodzeń.

Rys.7 Główne przyczyny zwiększonych wibracji maszyny

Podsumowując powyższe, nie sposób nie zwrócić uwagi na statystyki głównych przyczyn wzmożonych drgań maszyn. Z histogramu na rys. 7 widać, że niewspółosiowość GSHO, niedokładności w geometrii maszyn (równoległość, prostopadłość wałów i prowadnic), niewyważenie wirników w większości przypadków może osiągnąć łącznie 80% . Wyniki 10 lat pracy prowadzonej przez badania diagnostyczne przez naszych specjalistów wykazały, że zasada ta działa niezależnie od tego, na jakim etapie cyklu życia znajduje się maszyna (na etapie docierania, etapu eksploatacji czy etapu rozwoju). wad).

To bardzo przyjemne, że we wszystkich branżach istnieją trzy główne kluczowe czynniki, które decydują o ogólnym sukcesie przedsiębiorstwa:

• wspólne rozumienie potrzeby procesu transformacji przez menedżerów (postawienie problemu i wybór wariantu rozwiązania problemów technicznych);
• dążenie do wprowadzania nowych postępowych technologii i nowoczesnego sprzętu;
• chęć wspierania procesów wprowadzania nowych technologii i jakościowo nowej kultury konserwacji sprzętu i pracy w ogóle.

Wszystkim przedsiębiorstwom przemysłowym życzę pomyślnego rozwoju, który stał się możliwy dzięki wzrostowi gospodarczemu rosyjskiej gospodarki w ostatnich latach.

Proces określania stanu technicznego obiektu w wyniku poszukiwania i wykrywania usterek, wskazujący w razie potrzeby lokalizację, rodzaj i przyczynę usterek, nazywany jest diagnostyką techniczną. Tradycyjne określenie stanu technicznego obiektu obejmuje wyłączenie i demontaż sprzętu. Wiąże się to ze znacznym wydatkiem czasu i pieniędzy, a także z naruszeniem wiązania części, co drastycznie zwiększa zużycie krycia i zmniejsza trwałość.

Wykrywanie defektów odbywa się zwykle za pomocą standardowego oprzyrządowania i specjalnych (diagnostycznych) środków technicznych i opiera się na kontroli i (lub) specjalnych testach (testach). Zastosowanie narzędzi diagnostyki technicznej, które pozwalają określić stan techniczny obiektu i jego żywotność bez demontażu na części i ewentualnie bez wyłączania z pracy, zgodnie z parametrami zarówno procesów pracy, jak i prac z nimi związanych, może zwiększyć wydajność eksploatacji obiektu w wyniku zmniejszenia kosztów zasobów na konserwację i naprawy ze względu na zmniejszenie zakresu prac, liczby eksploatacyjnych części zamiennych i materiałów, wzrost poziomu niezawodności, ponieważ nie ma okresowego montażu i demontażu operacje obniżające trwałość obiektu i bezpieczeństwo.

Typowa konstrukcja systemu diagnostyki technicznej (tj. zespół środków technicznych i obiekt diagnostyczny, a czasem wykonawców) w najprostszej wersji obejmuje: czujniki diagnostyczne, które odbierają informacje diagnostyczne z obiektu; konwertery przekształcające sygnały z czujników w ujednoliconą formę wygodną do przetwarzania; urządzenia do przetwarzania informacji i urządzenia do wyprowadzania informacji.

Systemy diagnostyczne są podzielone: ​​według stopnia ogólności podanych informacji - na lokalne i ogólne; z natury interakcji z obiektem - na testową i funkcjonalną. Diagnostyka lokalna służy ocenie stanu technicznego poszczególnych podzespołów i części, a diagnostyce ogólnej – głównie obiektu jako całości. System testowy generuje uderzenie przykładane do sprawdzanego obiektu w celu uzyskania od niego informacji o odpowiedzi. System funkcjonalny rejestruje informacje o stanie obiektu w trakcie jego eksploatacji. Systemy diagnostyczne mają na celu rozwiązywanie następujących zadań: sprawdzanie przydatności, funkcjonalności i funkcjonowania; szukaj wad.

Systemy diagnostyki technicznej są używane podczas konserwacji, tj. gdy są używane zgodnie z przeznaczeniem, przed i po użyciu; a także w trakcie napraw, przed naprawami w celu wyjaśnienia zakresu prac oraz po naprawach w celu oceny jakości.

Eksploatacji obiektów chłodniczych towarzyszą zwykle procesy towarzyszące (przenikanie ciepła, przenoszenie masy, drgania itp.), których parametry odzwierciedlają stan techniczny obiektu i zawierają informacje niezbędne do diagnozowania. Takie parametry nazywane są parametrami diagnostycznymi; są to wielkości fizyczne i można je bezpośrednio zmierzyć na pracującym lub niepracującym przedmiocie. Na przykład sprężarka jako obiekt diagnostyczny może być reprezentowana jako zespół komponentów i części, których stan odzwierciedlają parametry diagnostyczne: tryb pracy (temperatura, ciśnienie); funkcjonowanie (wydajność chłodnicza, zużycie oleju i energii elektrycznej); procesy towarzyszące (charakterystyka sygnałów wibroakustycznych, ułamek masowy zanieczyszczenia w oleju); geometryczne (rozmiar, prześwit, bicie).

Charakterystyki sygnałów wibroakustycznych (widmo, energia, funkcja rozwoju czasu), odzwierciedlające oddziaływania uderzeniowe w złożach kinematycznych sprężarek tłokowych o małej wydajności chłodniczej, stanowią podstawę systemu diagnostycznego, dzięki któremu początkowe defekty, przerwy prądowe i maksymalne dopuszczalne zużycie są zdeterminowani. Pewnych informacji dostarcza również stan mediów w kontakcie z obiektem. Na przykład olej smarowy zawsze zawiera cząstki materiału powierzchni ciernej. Ich udział masowy charakteryzuje intensywność zużycia powierzchni. Zatem zastosowanie metody analizy spektralnej próbek oleju smarowego umożliwia określenie stężenia wszystkich metali występujących w oleju, a także określenie szybkości zużycia nawet pojedynczych wiązań, jeżeli są one wykonane z różnych materiałów. Obecność czynnika chłodniczego w powietrzu pokojowym, chłodziwie, wodzie chłodzącej wskazuje na obecność nieszczelności. Do określania pęknięć w ściankach aparatów, rurociągów, kawitacji w pompach oraz nieszczelności w złączach wykorzystuje się metody akustyczne o wysokiej częstotliwości.

Wzorce zmian parametrów diagnostycznych w czasie są z reguły zbliżone do wzorców zmian parametrów stanu technicznego obiektów. Podczas pracy parametry diagnostyczne zmieniają się od wartości początkowej do maksymalnej dopuszczalnej wartości przez określony czas. Mierząc aktualną wartość parametru diagnostycznego i porównując go z cechami stanu odniesienia obiektu, można ustalić stan techniczny obiektu w danym momencie i przewidzieć jego stan późniejszy. Nomenklatura parametrów diagnostycznych, wartości dopuszczalnych i granicznych, za pomocą których określa się i prognozuje stan techniczny obiektów jest ustalana przez producentów i wskazywana w NTD. Zazwyczaj wniosek diagnostyczny wymaga analizy dużej liczby parametrów diagnostycznych. Dlatego dla złożonych obiektów tworzone są komputerowe zautomatyzowane systemy diagnostyczne.

W ogólnym przypadku, aby stworzyć zautomatyzowany system diagnostyki technicznej, konieczne jest rozwiązanie następujących powiązanych ze sobą zadań. Opracować matematyczny model funkcjonowania przedmiotu diagnozy, który pozwala sprawdzić wydajność i poprawność funkcjonowania całości parametrów diagnostycznych. Stworzyć matematyczny model uszkodzeń i awarii, który umożliwia wykrywanie uszkodzeń i awarii, identyfikację przyczyn ich powstania. Buduj algorytmy diagnostyczne, co osiąga się wybierając taki zestaw elementarnych sprawdzeń, według wyników których możliwe jest: w problemach z wykryciem uszkodzeń i awarii, odróżnienie stanu dobrego lub sprawnego lub stanu prawidłowego funkcjonowania od jego wadliwego stany, aw problemach poszukiwania uszkodzeń i awarii, rozróżniać między sobą stany wadliwe i niesprawne.

Do rozwiązania tych problemów wykorzystywane są różne modele matematyczne. Tak więc przy tworzeniu modeli, które pozwalają sprawdzić wydajność i poprawność działania, stosuje się układy równań liniowych i nieliniowych. Do budowy modeli uszkodzeń i uszkodzeń wykorzystywane są modele topologiczne w postaci drzew uszkodzeń oraz wykresów związków przyczynowo-skutkowych pomiędzy stanami technicznymi a parametrami diagnostycznymi. Modele obiektów diagnostycznych są podstawą do budowy algorytmów diagnostycznych. Konstrukcja algorytmów diagnostycznych polega na wyborze takiego zestawu sprawdzeń, na podstawie którego można odróżnić stan sprawny, sprawny lub stan działania od ich przeciwnych stanów, a także rozróżnić rodzaje defektów. Problem prognozowania zasobu technicznego obiektu związany jest z diagnostyką techniczną. Algorytm diagnostyki technicznej służy jako podstawa do stworzenia zautomatyzowanego systemu diagnostyki technicznej.

Wysyłanie dobrej pracy do bazy wiedzy jest proste. Skorzystaj z poniższego formularza

Studenci, doktoranci, młodzi naukowcy, którzy wykorzystują bazę wiedzy w swoich studiach i pracy będą Ci bardzo wdzięczni.

Wysłany dnia http://allbest.ru

1. Diagnostyka – podstawa serwisowania maszyn zgodnie z ich rzeczywistym stanem technicznym

Jednym z najważniejszych i najpilniejszych problemów naszych czasów jest poprawa jakości i niezawodności mechanizmów, maszyn i urządzeń w każdej branży. Wynika to z ciągłego zwiększania zasilania nowoczesnych przedsiębiorstw, fabryk, kombinatów, elektrowni cieplnych i jądrowych, transportu morskiego, lotniczego, kolejowego i innych itp., wyposażania ich w wyrafinowany sprzęt oraz wprowadzania zautomatyzowanej konserwacji i systemy kontrolne.

Istnieją tradycyjne sposoby na zwiększenie niezawodności i żywotności, takie jak optymalizacja systemów, poprawa konstrukcji i technologii wytwarzania poszczególnych elementów, nadmiarowe mechanizmy, maszyny i urządzenia, zwiększenie współczynnika bezpieczeństwa (praca nie z pełną wydajnością, nie w trybie nominalnym itp. .).

Ścieżki te są najbardziej efektywne w przypadku systemów o ograniczonej mocy, takich jak systemy informatyczne, automatyczne systemy sterowania i łączności itp. Perspektywy tych kierunków wiążą się przede wszystkim z wysokimi tempami rozwoju bazy elementarnej takich systemów, jej miniaturyzacją oraz wysokim stopniem integracji.

Jednak w wielu dziedzinach przemysłu konstrukcja i technologia wytwarzania poszczególnych elementów mechanizmów, maszyn i urządzeń uległy w ostatnich dziesięcioleciach niewielkim zmianom, które nie doprowadziły do ​​znacznego wzrostu ich niezawodności i żywotności. Jednocześnie wysoki stopień redundancji mechanizmów i wprowadzenie czynników bezpieczeństwa jest często niemożliwy ze względu na ograniczenia masy i wymiarów. Dlatego konieczne było znalezienie nowych sposobów rozwiązania problemu zwiększenia niezawodności i żywotności.

Do niedawna maszyny i urządzenia, w tym przedsiębiorstwa przemysłowe, lub były eksploatowane do czasu awarii, lub były serwisowane zgodnie z przepisami, tj. przeprowadzono planową konserwację prewencyjną.

W pierwszym przypadku praca urządzeń do awarii jest możliwa przy użyciu niedrogich maszyn i powielaniu ważnych odcinków procesu technologicznego.

Usługa zgodnie z przepisami jest obecnie szerzej stosowana, tj. planowa konserwacja prewencyjna, która wynika z niemożności lub niewłaściwego powielania oraz dużych strat podczas nieprzewidzianych postojów maszyn lub urządzeń. W takim przypadku konserwacja jest przeprowadzana w stałych odstępach czasu.

Przedziały te są często definiowane statystycznie jako okres od uruchomienia nowej lub w pełni obsługiwanej dobrej maszyny do czasu, gdy spodziewana jest awaria nie więcej niż 2% maszyn. Okazuje się jednak, że dla wielu maszyn konserwacja i naprawa zgodnie z przepisami nie zmniejsza częstości ich awarii.

Ponadto często spada niezawodność działania maszyn i urządzeń po konserwacji, czasem przejściowo do momentu ich dotarcia, a czasem ten spadek niezawodności wynika z pojawienia się wcześniej nieobecnych wad instalacyjnych.

Oczywiście zwiększenie wydajności, niezawodności i zasobów oraz zapewnienie bezpiecznej pracy maszyn i mechanizmów jest ściśle związane z koniecznością oceny ich stanu technicznego. To determinowało powstanie nowego kierunku naukowego - diagnostyki technicznej, która została szczególnie szeroko rozwinięta w ostatnich dziesięcioleciach.

Diagnostyka techniczna to dziedzina nauki i techniki, która bada i rozwija metody oraz środki określania i prognozowania stanu technicznego mechanizmów, maszyn i urządzeń bez ich demontażu.

Należy zauważyć, że stan techniczny mechanizmów, maszyn i urządzeń został oceniony w pewnym stopniu wcześniej. Były to urządzenia pomiarowe, systemy sterowania. Jednak ograniczone informacje o maszynach i mechanizmach nie zawsze pozwalały na zidentyfikowanie przyczyn ich awarii, a co więcej na wykrycie w obiekcie wady, która nie wpływała bezpośrednio na jego funkcjonowanie, ale zwiększała prawdopodobieństwo awarii, a w konsekwencji , zmniejszyło niezawodność i żywotność takich maszyn i mechanizmów.

W istniejących systemach sterowania, regulacji, monitoringu i diagnostyki eksploatowanych urządzeń główną cechą jest to, że czynności sterownicze i zabezpieczające są zwykle zautomatyzowane, a do niedawna rozwiązywanie zadań diagnostycznych powierzane było operatorowi lub ekipie remontowej.

W tym przypadku rozwiązywanie problemów diagnostycznych stało się bardziej skomplikowane z następujących powodów: duża ilość przetwarzanych informacji, potrzeba logicznej analizy złożonych, powiązanych ze sobą procesów, przemijanie procesów pracy, niebezpieczeństwo spóźnionej lub błędnej oceny stanu technicznego.

Stworzenie zautomatyzowanych narzędzi diagnostycznych przeniosło diagnostykę techniczną na jeszcze wyższy poziom. Obecnie postęp w rozwoju takich dziedzin nauki, jak teoria rozpoznawania i sterowalności, które stanowią integralną część diagnostyki technicznej, stworzył przesłanki do tworzenia i doskonalenia metod i środków diagnostyki technicznej, zwłaszcza zautomatyzowanej , aby stać się najskuteczniejszym sposobem na zwiększenie niezawodności i żywotności maszyn i urządzeń.

Zastosowanie metod i środków diagnostyki technicznej może znacznie zmniejszyć złożoność i czas napraw, a tym samym obniżyć koszty eksploatacji. Należy zauważyć, że koszty eksploatacyjne kilkakrotnie przewyższają koszty wytwarzania. Nadwyżka ta wynosi np. 5 razy w przypadku samolotów, 7 razy w przypadku pojazdów i 8 lub więcej razy w przypadku obrabiarek.

Jeśli weźmiemy pod uwagę, że w trakcie eksploatacji mechanizm przechodzi kilkadziesiąt przeglądów prewencyjnych z częściowym demontażem, do 10 przymusowych i planowanych napraw średnich oraz do 3 napraw głównych, można oszacować, jaki efekt ekonomiczny uzyskamy dzięki wprowadzeniu diagnostyka techniczna.

Według Międzynarodowej Konfederacji Techniki Pomiarowej i Oprzyrządowania IMECO, tylko poprzez wprowadzenie narzędzi diagnostycznych np. dla elektrowni zmniejsza się pracochłonność i czas naprawy o ponad 40%, zużycie paliwa spada o 4%, a parametry techniczne wykorzystanie sprzętu wzrasta o 12%.

Istotny efekt ekonomiczny uzyskuje się przy przejściu z konserwacji i naprawy zgodnie z przepisami na naprawę i konserwację zgodnie ze stanem faktycznym. Tym samym utrzymanie stanu technicznego maszyn rotacyjnych jednego z zakładów chemicznych pozwoliło na zmniejszenie ogólnej liczby wykonywanych przeglądów i napraw z 274 do 14.

W rafinerii ropy naftowej koszty konserwacji silników elektrycznych zostały zredukowane o 75%. W papierni oszczędności w pierwszym roku wyniosły co najmniej 250 000 USD, co pokryło dziesięciokrotnie wydatki firmy na zakup sprzętu do monitorowania drgań mechanicznych.

Elektrownia jądrowa uzyskała 3 mln USD oszczędności w ciągu roku dzięki obniżonym kosztom konserwacji oraz dodatkowe 19 mln USD przychodów ze skróconych przestojów.

Dane te zostały uzyskane przez firmę Brüel & Kjær podczas wdrażania systemów monitorowania stanu maszyn. Należy zauważyć, że najbardziej zaawansowane techniczne narzędzia diagnostyczne, zwłaszcza zautomatyzowane, reprezentują nową generację jeszcze wydajniejszych systemów, niewymagających specjalnego przeszkolenia personelu utrzymania ruchu, co pozwala na uzyskanie znacznie większego efektu ekonomicznego.

Zwiększoną uwagę, jaką specjaliści zajmujący się produkcją i eksploatacją maszyn, mechanizmów i urządzeń w wielu gałęziach przemysłu przywiązują do technicznych narzędzi diagnostycznych, tłumaczy się tym, że wprowadzenie takich narzędzi umożliwia:

zapobiegać wypadkom,

poprawić niezawodność maszyn i urządzeń,

zwiększyć ich trwałość, niezawodność i zasoby,

zwiększyć produktywność i wydajność,

przewidzieć żywotność resztkową,

skrócić czas poświęcany na naprawy,

obniżyć koszty eksploatacji,

zmniejszyć liczbę pracowników

zoptymalizować ilość części zamiennych,

obniżyć koszty ubezpieczenia.

Tym samym bezpieczna eksploatacja, zwiększenie niezawodności i znaczne wydłużenie żywotności maszyn, mechanizmów i urządzeń są obecnie niemożliwe bez powszechnego stosowania metod i środków diagnostyki technicznej. Wprowadzenie narzędzi diagnostyki technicznej pozwala na rezygnację z obsługi i napraw zgodnie z przepisami i przejście na progresywną zasadę obsługi i napraw zgodnie ze stanem faktycznym, co daje znaczący efekt ekonomiczny.

W rozwoju narzędzi do oceny stanu technicznego maszyn i urządzeń można wyróżnić 4 główne etapy:

kontrola mierzonych parametrów, |

monitorowanie kontrolowanych parametrów,

diagnostyka maszyn i urządzeń,

prognoza zmian ich stanu technicznego.

Podczas monitorowania maszyn i urządzeń jest wystarczająca ilość informacji o wartościach mierzonych parametrów i strefach ich dopuszczalnych odchyleń. Podczas monitorowania kontrolowanych parametrów jest to konieczne Dodatkowe informacje o trendach mierzonych parametrów w czasie. Przy diagnozowaniu maszyn i urządzeń potrzebna jest jeszcze większa ilość informacji: ustalenie lokalizacji defektu, rozpoznanie jego rodzaju oraz ocena stopnia jego rozwoju. A najtrudniejszym zadaniem jest prognoza zmian stanu technicznego, co pozwala określić pozostały zasób lub okres bezawaryjnej eksploatacji.

W „Obecnie pod pojęciem „monitorowanie stanu technicznego” rozumie się cały kompleks procedur oceny stanu maszyn lub urządzeń:

* ochrona przed nagłymi awariami,

ostrzeganie o zmianach stanu technicznego sprzętu,

wczesne wykrywanie początkowych wad i określenie miejsca ich występowania, rodzaju i stopnia rozwoju,

prognoza zmian stanu technicznego urządzeń.

2. Podstawowa zasada diagnostyki technicznej

Istotą diagnostyki technicznej jest ocena i prognoza stanu technicznego obiektu diagnostycznego na podstawie wyników bezpośrednich lub pośrednich pomiarów parametrów stanu lub parametrów diagnostycznych.

Sama wartość parametru stanu lub parametru diagnostycznego nie daje jeszcze oceny stanu technicznego obiektu.

Aby ocenić stan maszyny lub urządzenia, konieczne jest poznanie nie tylko rzeczywistych wartości parametrów, ale także odpowiednich wartości referencyjnych.

Różnica między rzeczywistym f i odniesienia ten wartości parametrów diagnostycznych nazywamy objawem diagnostycznym.

= ten- f

Zatem ocena stanu technicznego obiektu jest zdeterminowana odchyleniem rzeczywistych wartości jego parametrów od ich wartości referencyjnych. W konsekwencji każdy system diagnostyki technicznej (rys. 1) działa na zasadzie odchyleń (zasada Salisbury).

Ryż. 1. Schemat funkcjonalny diagnostyki technicznej

Błąd, z jakim szacowana jest wielkość objawu diagnostycznego, w w dużej mierze określa jakość i wiarygodność diagnozy i prognozy kontrolowanego obiektu. Wartość referencyjna wskazuje, jaką wartość będzie miał odpowiedni parametr w sprawnym, dobrze wyregulowanym mechanizmie pracującym przy tym samym obciążeniu i tych samych warunkach zewnętrznych.

Model matematyczny obiektu diagnostycznego można przedstawić za pomocą zestawu formuł, za pomocą których obliczane są wartości referencyjne wszystkich parametrów diagnostycznych. Każda formuła musi uwzględniać warunki obciążenia obiektu oraz istotne parametry środowiska zewnętrznego.

3. Terminy i definicje

Główne terminy i definicje diagnostyki technicznej są regulowane przez obowiązujące standardy, na przykład rosyjski GOST „Diagnostyka techniczna. Podstawowe terminy i definicje”. Niektóre z ustalonych warunków nie zostały jeszcze uwzględnione w odpowiednich dokumentach regulacyjnych. Poniżej znajdują się tylko najczęściej używane terminy i definicje.

Stan techniczny- zbiór właściwości obiektu, które decydują o możliwości jego funkcjonowania i podlegają zmianom w procesie produkcji, eksploatacji i naprawy.

Wykonalny obiekt- obiekt, który może wykonywać przypisane mu funkcje.

Początkowa wada - potencjalnie niebezpieczna zmiana stanu obiektu podczas jego eksploatacji, w której wartość parametru (lub parametrów) informacyjnego nie wykraczała poza tolerancje określone w dokumentacji technicznej.

Wada- zmiana stanu przedmiotu w procesie jego wytwarzania, eksploatacji lub naprawy, która potencjalnie może prowadzić do obniżenia stopnia jego wykonania.

Awaria- zmiana stanu obiektu prowadząca do obniżenia stopnia jego wykonania.

Odmowa- zmiana stanu obiektu z wyłączeniem możliwości kontynuowania jego eksploatacji.

Opcje stanu- ilościowe charakterystyki właściwości przedmiotu, które decydują o jego działaniu, podane w dokumentacji technicznej wykonania, eksploatacji i naprawy.

Monitorowanie - procesy pomiaru, analizy i predykcji kontrolowanych parametrów lub charakterystyk obiektu, realizowane bez ingerencji w funkcjonowanie obiektu, z ich wyświetlaniem w czasie, porównaniem z danymi retrospektywnymi i wartościami progowymi.

Monitorowanie ochronne- monitoring, który zapewnia zakończenie eksploatacji obiektu w przypadku wystąpienia sytuacji awaryjnej.

Monitorowanie predykcyjne- monitoring z prognozą zmian kontrolowanych cech obiektu przez czas określony przez czas trwania prognozy.

Diagnostyka (diagnoza)- proces określania stanu obiektu.

Diagnostyka testowa- proces określania stanu obiektu poprzez jego reakcję na wpływ zewnętrzny określonego typu;

Diagnostyka funkcjonalna (działająca)- proces określania stanu obiektu bez naruszenia trybu jego działania.

Wskaźniki diagnostyczne- wartości parametrów lub właściwości obiektu, których całość określa stan obiektu.

znak diagnostyczny- właściwość obiektu, która jakościowo odzwierciedla jego stan, w tym pojawienie się różnego rodzaju wad.

Sygnał diagnostyczny- kontrolowana charakterystyka obiektu służąca do identyfikacji cech diagnostycznych. W zależności od sygnału diagnostycznego można podzielić rodzaje monitorowania i diagnostyki, na przykład monitorowanie i diagnostykę termiczną lub wibracyjną.

Parametr diagnostyczny- charakterystyka ilościowa mierzonego sygnału diagnostycznego, która jest zawarta w zestawie wskaźników stanu obiektu.

objaw diagnostyczny - jest to różnica między wartościami rzeczywistymi i referencyjnymi parametru diagnostycznego.

Diagnostyka przestrzeni stanów - proces określania stanu obiektu na podstawie wyników bezpośredniego pomiaru parametrów stanu.

Diagnostyka w przestrzeni funkcji- proces określania stanu obiektu na podstawie wyników pomiarów parametrów diagnostycznych określających cechy diagnostyczne, w tym pośrednio związanych z parametrami stanu obiektu.

Reguła diagnostyczna- zestaw cech i parametrów diagnostycznych, które charakteryzują pojawienie się określonego rodzaju defektów lub usterek w obiekcie, oraz wartości progowych, które oddzielają zestawy obiektów wolnych od wad i obiektów o różnych rozmiarach defektów.

Model diagnostyczny- zestaw reguł diagnostycznych dla wszystkich potencjalnie niebezpiecznych defektów obiektu diagnostycznego.

Algorytm diagnostyczny- zestaw instrukcji wykonywania określonych czynności niezbędnych do postawienia diagnozy zgodnie z określonym modelem diagnostycznym obiektu.

Diagnoza- wniosek o stanie obiektu technicznego.

Prognoza - wniosek dotyczący stopnia zdatności obiektu w okresie prognozy, prawdopodobieństwa jego awarii w tym okresie lub zasobu szczątkowego obiektu.

Techniczne środki monitoringu - narzędzia przeznaczone do pomiaru i analizy kontrolowanych cech obiektu, a także przewidywania ich ewentualnych zmian.

Oprogramowanie monitorujące- oprogramowanie do utrzymywania baz danych wykonywanych w celu monitorowania pomiarów i/lub zarządzania tymi pomiarami.

Techniczne narzędzia diagnostyczne- narzędzia przeznaczone do pomiaru parametrów diagnostycznych i postawienia diagnozy.

System monitorowania i diagnostyki- połączenie obiektu, technicznych środków monitorowania i diagnostyki oraz (w razie potrzeby) operatora i rzeczoznawcy, co zapewnia diagnozę i prognozę stanu obiektu.

Automatyczna diagnostyka- proces określania stanu obiektu diagnostycznego bez udziału operatora na podstawie danych pomiarowych wykonanych za pomocą technicznych środków diagnostycznych przy pomocy operatora lub automatycznie.

Automatyczne programy diagnostyczne- oprogramowanie || Usługa umożliwiająca zastąpienie eksperta komputerem osobistym przy rozwiązywaniu typowych problemów diagnostycznych.

4. Sekcje diagnostyki technicznej

Diagnostyka techniczna urządzeń wirujących to dziedzina nauki i techniki znajdująca się na styku wielu dziedzin wiedzy. Do opracowywania i obsługi systemów diagnostycznych urządzeń wirujących niezbędna jest wiedza i umiejętności praktyczne w takich obszarach jak:

teoria maszyn i mechanizmów pozwalających opisać działanie obiektu diagnostycznego i wyselekcjonować główne typy sygnałów diagnostycznych;

metody formowania i dystrybucji sygnałów diagnostycznych w obiekcie diagnostycznym, pozwalające na optymalizację objętości pomiarów diagnostycznych;

metody określania wpływu defektów na funkcjonowanie obiektu diagnostycznego oraz na właściwości sygnałów diagnostycznych, pozwalające na dobór i optymalizację cech diagnostycznych różnych defektów i usterek;

teoria sygnałów i teoria informacji, które pozwalają uzyskać maksimum informacji diagnostycznej przy minimum pomiarów;

teoria i technika pomiarów i analizy sygnałów, pozwalająca na optymalizację jakości pomiarów diagnostycznych;

teoria rozpoznawania stanu, która umożliwia określenie stanu obiektu z najwyższą możliwą niezawodnością oraz identyfikację defektów na podstawie wyników pomiarów diagnostycznych;

metody automatyzacji różnych procesów, które pozwalają zautomatyzować pomiar i analizę sygnałów diagnostycznych, diagnostykę i raportowanie;

sprzęt komputerowy i systemy operacyjne umożliwiające korzystanie z nowoczesnych narzędzi diagnostyki technicznej. W diagnostyce technicznej można wyróżnić dwa wzajemnie powiązane i przenikające się kierunki – teorię rozpoznawania i teorię sterowalności (rys. 2).

Rys.2. Struktura diagnostyki technicznej

Teoria rozpoznania umożliwia rozwiązanie głównego problemu diagnostyki technicznej, jakim jest rozpoznanie stanu systemu technicznego w warunkach ograniczonej informacji. Zajmuje się badaniem algorytmów rozpoznawania w odniesieniu do problemów diagnostycznych, najczęściej są to problemy klasyfikacyjne.

Algorytmy rozpoznawania często opierają się na modelach diagnostycznych, które ustanawiają powiązanie między stanami systemu technicznego a ich odzwierciedleniem w przestrzeni sygnałów diagnostycznych.

Jednym z problemów rozpoznania są reguły decyzyjne (czy obiekt działa, czy nie), co zawsze wiąże się z ryzykiem fałszywych alarmów i chybienia celu.

Aby rozwiązać problemy diagnostyczne, a mianowicie określić, czy obiekt nadaje się do użytku, czy nie, wskazane jest zastosowanie metod rozwiązań statystycznych.

W diagnostyce technicznej oprócz teorii rozpoznawania należy wyróżnić jeszcze jeden ważny kierunek - teorię sterowalności. Możliwość sprawdzenia jest właściwością produktu, która umożliwia rzetelną ocenę jego stanu technicznego oraz wczesne wykrywanie usterek i awarii.

Sterowalność zapewnia konstrukcja produktu oraz system diagnostyki technicznej.

Do najważniejszych zadań teorii sterowalności należy badanie i rozwój narzędzi i metod pozyskiwania informacji diagnostycznej, zautomatyzowana kontrola stanu, która obejmuje przetwarzanie informacji diagnostycznej i tworzenie sygnałów sterujących, opracowywanie algorytmów rozwiązywania problemów, testy diagnostyczne, minimalizacja procesu stawiania diagnozy itp.

W diagnostyce technicznej urządzeń wirujących zdecydowaną większość problemów diagnostycznych rozwiązuje diagnostyka wibroakustyczna, w której zagadnienia sterowności obiektów są najbardziej złożone, a działy wiedzy niezbędne do diagnostyki w większości przypadków nie obejmują dyscyplin tradycyjnie nauczanych inżynierowie mechanicy.

Dla praktycznego rozwoju diagnostyki wibroakustycznej, a przede wszystkim konieczne jest zbadanie:

wpływ defektów na hałas i drgania maszyn i mechanizmów,

metody i środki do pomiaru i analizy hałasu i wibracji,

metody wykrywania i identyfikacji defektów za pomocą sygnału wibracji i szumu.

5. Główne etapy diagnostyki technicznej

Pierwszym krokiem w ocenie stanu technicznego dowolnego obiektu jest określenie zakresu wad, które stanowią największe zagrożenie dla jego funkcjonowania i powinny zostać wykryte w procesie diagnostycznym. Aby go rozwiązać, prowadzone są specjalne badania nad przyczynami najczęstszych uszkodzeń obiektów diagnostycznych lub ich analogów, a także zmian parametrów stanu, które są mierzone w procesie przedremontowego wykrywania uszkodzeń podobnych obiektów, które zostały zakończone. ich żywotność.

Drugim etapem jest wyznaczenie sumy maksymalnych możliwych parametrów stanu, znaków diagnostycznych oraz parametrów diagnostycznych, które można zmierzyć w celu określenia stanu technicznego obiektu.

(Nadmiarowość parametrów w tym zestawie jest konieczna, aby spośród wszystkich możliwych parametrów wybrać te, które są najbardziej dostępne do pomiaru, mają minimalne błędy w określeniu objawów diagnostycznych i pozwalają na wykrycie defektów na etapie ich powstawania.)

Z reguły drugi problem jest rozwiązywany na podstawie licznych publikowanych wyników badań wpływu defektów na różne parametry stanu i parametry diagnostyczne sygnałów kontrolowanych obiektów.

Kolejnym, trzecim etapem oceny stanu technicznego jest optymalizacja zestawu mierzonych parametrów stanu oraz parametrów diagnostycznych. Zestaw ten powinien odzwierciedlać rozwój wszystkich wad, które decydują o zasobach kontrolowanej jednostki lub maszyny jako całości. W takim przypadku pożądane jest, aby każdy parametr z wybranego zestawu zależał głównie od jednego rodzaju defektu. Przy wyborze parametrów preferowane są te, które w dużej mierze zależą od defektów, a słabo od trybów i warunków pracy, są najbardziej dostępne do pomiaru, mają minimalne błędy w określaniu objawów diagnostycznych i pozwalają na wykrycie defektów na etapie ich powstania.

Do oceny stanu technicznego obiektu konieczne jest określenie dla każdego parametru nie tylko jego wartości odniesienia, charakteryzującej stan obiektu bez wad, ale także jego wartości progowych, charakteryzujących stan obiektu z wadą o określonej wielkości, tj. określenie dopuszczalnej wielkości zmiany tego kontrolowanego parametru.

Tak więc wartość parametru stanu lub parametru diagnostycznego odpowiadającego stanowi obiektu z defektem o określonej wielkości nazywana jest zwykle wartością progową (poziomem progowym) parametru dla tego typu defektu. Parametr stanu lub parametr diagnostyczny może mieć kilka, na przykład trzy wartości progowe, charakteryzujące odpowiednio powstające, średnie i poważne defekty.

Wartości referencyjne parametrów stanu i parametrów diagnostycznych można określić na różne sposoby. Jeden z nich obliczany jest za pomocą matematycznego modelu obiektu.

Model matematyczny obiektu może być zbiorem formuł, za pomocą których obliczane są wartości odniesienia wszystkich wybranych parametrów dla określonego trybu pracy obiektu, z uwzględnieniem określonych warunków zewnętrznych. Zawiera również formuły określające progi dopuszczalnych wartości tych samych parametrów w przypadku pojawienia się określonych wad.

Innym sposobem wyznaczenia wartości referencyjnych i progowych jest wyznaczenie ich na podstawie wyników bezpośrednich pomiarów parametrów stanu lub parametrów diagnostycznych. W tym przypadku wartości odniesienia i progowe można określić zarówno poprzez pomiary tych samych parametrów grupy identycznych defektów działających w tych samych trybach i warunkach zewnętrznych, jak i przez okresowe pomiary każdego z tych parametrów dla jednego obiektu.

Wartości progowe defektów to termin, który służy do określenia wartości progowych parametrów diagnostycznych charakteryzujących cechy diagnostyczne określonego rodzaju defektu. Progi defektów można również określić na różne sposoby. Jedna z nich jest obliczana za pomocą modelu matematycznego diagnozowanego obiektu, jeżeli model zawiera odpowiednie wzory do obliczania wpływu defektów na parametry stanu lub parametry diagnostyczne. Wartości progowe defektów można również określić na podstawie wyników eksperymentalnej oceny standardowego parametru bezawaryjnego obiektu diagnostycznego i wartości statystycznej błędu pomiaru normy, na przykład 2 , gdzie -| odchylenie standardowe parametru. Ta wartość, na przykład ten+2 i można przyjąć jako wartość progową wady, jeżeli istnieje a priori informacja o zakresie zmiany wartości parametru diagnostycznego w zależności od wielkości wady, a wiadomo, że zakres ten jest kilkakrotnie większy niż błąd pomiaru normy. Innym sposobem określenia wartości progowych defektów jest eksperymentalne wielokrotne modelowanie defektów tego samego typu obiektów diagnostycznych ze statystycznym oszacowaniem wielkości odpowiedniego objawu diagnostycznego.

W diagnostyce technicznej, jak już wspomniano, w zależności od błędu pomiarowego symptomu diagnostycznego można zastosować kilka progów defektu. Jeżeli błąd pomiaru symptomu jest duży, najczęściej stosuje się dwa progi - próg dopuszczalnych odchyleń parametru diagnostycznego od normy (próg pojawienia się defektu) oraz próg awaryjnego odchylenia parametru diagnostycznego od normy standard. Stosując parametry diagnostyczne wrażliwe na pojawienie się defektów, które umożliwiają dokładne określenie wielkości defektów, liczba progów może być większa, na przykład progi dla defektu słabego, średniego i silnego jako próg awaryjnego odchylenia stanu obiektu. Należy zauważyć, że prawie we wszystkich przypadkach wartości progowe wyznaczane zarówno metodami obliczeniowymi, jak i eksperymentalnymi wymagają dostosowania w procesie dostosowywania systemów diagnostyki technicznej do ich warunków pracy.

Po rozwiązaniu trzeciego, najtrudniejszego z praktycznego punktu widzenia zadania, jakim jest optymalizacja parametrów diagnostycznych wraz z budową wzorców i wartości progowych, należy dobrać metody i środki techniczne do pomiaru i analizy sygnałów diagnostycznych, a także, jeśli to możliwe, parametry stanu obiektu diagnostycznego. Na tym etapie dokonywany jest również dobór punktów kontrolnych dla parametrów diagnostycznych oraz trybów pracy obiektu podczas diagnozy. Głównym celem tego wyboru jest minimalizacja kosztów pomiarów diagnostycznych bez utraty jakości diagnostycznej, tj. przy zachowaniu minimalnego prawdopodobieństwa pominięcia defektów w procesie diagnozowania.

Kolejnym etapem jest stworzenie modelu diagnostycznego, tj. zestawy parametrów diagnostycznych i zasady ich pomiaru, ich wartości referencyjne oraz wartości progowe defektów. Ponadto model diagnostyczny zawiera reguły decyzyjne w przypadkach, gdy grupa różnych cech i parametrów odpowiada tym samym defektom oraz, co nie mniej trudne, gdy ta sama cecha lub parametr odpowiada za pojawienie się różnych defektów w różnych trybach eksploatacja obiektu diagnostyka.

Nowoczesne systemy diagnostyczne, oprócz oceny stanu obiektu, pozwalają przewidzieć jego działanie. W tym celu analizowane są trendy, czyli zależność objawów diagnostycznych od czasu.

Na rysunku 3a przedstawiono trend charakteryzujący cztery etapy zmiany charakterystyk drgań, który odpowiada czterem etapom cyklu życia maszyny lub urządzenia. Pierwszy etap T 1 to docieranie maszyny, drugi T 2 to normalna praca, trzeci T 3 to rozwój wady, czwarty T 4 to etap degradacji (zrównoważony rozwój łańcucha wad od momentu, kiedy zaistnieje potrzeba konserwacji lub naprawy obiektu, aż do wystąpienia sytuacji awaryjnej).

Największa praktyczna trudność rozwiązywania problemów diagnozowania i prognozowania stanu maszyn pojawia się na pierwszym etapie. Wynika to z możliwości pojawienia się określonych wad produkcyjnych i montażowych maszyny, z których wiele znika po dotarciu, co utrudnia dalszą ocenę jej stanu.

Istnieją dwa główne typy przewidywania stanu obiektów diagnostycznych. Pierwszy jest zgodny z trendem skonstruowanym w wyniku aproksymacji danych retrospektywnych objawów diagnostycznych z dalszą ekstrapolacją funkcji aproksymującej.

W tym przypadku predykcja wymaga znajomości granicznej wartości objawu diagnostycznego pr oraz rzeczywistej krzywej trendu, która niekoniecznie jest liniowa i może charakteryzować się dużym rozrzutem punktów. Jeżeli trend jest monotonny, zasób rezydualny można oszacować jako pierwsze przybliżenie jako przedział czasu od momentu ostatniego pomiaru parametru diagnostycznego do czasu odpowiadającego punktowi przecięcia trendu z linią charakteryzującą wartość graniczną objawu diagnostycznego pr (ryc. 3.6).

Ryż. 3. Trendy:

a - typowa zależność wielkości objawu diagnostycznego od czasu; b - trend rozwoju objawu diagnostycznego w czasie, zbudowany na danych retrospektywnych z dalszą ekstrapolacją przybliżonej zależności (* - dane uzyskane eksperymentalnie); c - zależność zmiany objawu diagnostycznego od czasu, zbudowanego od momentu normalnej pracy maszyny do jej awarii; d - zależność objawu diagnostycznego od czasu od rozwinięcia się pierwszej wady do całkowitej awarii maszyny

Drugi rodzaj prognozowania jest zgodny ze znanym wcześniej trendem, budowanym od momentu rozpoczęcia normalnej pracy podobnych maszyn aż do ich całkowitego zepsucia, tj. przez cały cykl życia takich maszyn (ryc. 3, c). Wówczas zasób rezydualny w pierwszym przybliżeniu można oszacować jako różnicę czasu t pr odpowiadającą wartość graniczna objaw diagnostyczny pr, a czas t odpowiadający wartości pomiaru objawu diagnostycznego w momencie pomiaru parametru diagnostycznego.

W wielu praktycznych przypadkach trendy mogą być niemonotoniczne. Tak więc rys. 3d pokazuje trend, którego odcinek I charakteryzuje rozwój jednej wady, w odcinku II obserwuje się stabilizację poziomu drgań, a w odcinku III pochodna zmiany poziomu drgań wzrasta w wyniku pojawienia się innej wady. W takim przypadku wiarygodna prognoza stanu obiektu i oszacowanie zasobu resztkowego są możliwe dopiero na ostatnim etapie rozwoju łańcucha defektów.

6. Diagnostyka funkcjonalna i testowa

W zależności od czynności, które są wykonywane na obiekcie, diagnostykę techniczną można podzielić na funkcjonalną (działającą) i testową.

Diagnostyka funkcjonalna przeprowadzana jest bez naruszania trybów pracy obiektu, tj. w wykonywaniu swoich funkcji. Wszelkie pomiary lub inne rodzaje oceny parametrów stanu i parametrów diagnostycznych, analiza wyników i podejmowanie decyzji są wykonywane przed powstaniem wyniku oceny stanu, w razie potrzeby wynikły wpływ na obiekt np. zatrzymanie jego eksploatacji lub zostaje przeniesiony do innego trybu pracy (rys.4).

Zgodnie z metodą pozyskiwania informacji diagnostycznych diagnostyka funkcjonalna dzieli się na wibracje, termiczne, elektryczne itp. Diagnostyka testowa to określenie stanu obiektu na podstawie wyników jego reakcji na wpływy zewnętrzne. Osobliwość Ten rodzaj diagnostyki polega na wykorzystaniu zewnętrznego źródła wpływu, na przykład generatora sygnału testowego (rys. 4).

Rys.4. Schemat głównych operacji diagnostyki funkcjonalnej i testowej

Jeżeli generator sygnału testowego jest źródłem pewnego rodzaju promieniowania, np. akustycznego, rentgenowskiego, elektromagnetycznego i innych, to tego typu diagnostykę testową nazywa się często defektoskopią.

System sterowania obiektem może być również generatorem sygnałów testowych (akcji), a samą akcją może być włączanie (wyłączanie) obiektu, przełączanie na inny tryb itp. Informacja diagnostyczna w tym przypadku zawarta jest w procesach przejściowych towarzyszących zmianie trybu pracy obiektu.

Z diagnostycznego punktu widzenia efekty badań obejmują wszystkie rodzaje badań nieniszczących obiektów, np. badania wysokonapięciowe maszyn, urządzeń i sieci elektrycznych w celu wykrycia uszkodzeń izolacji, badania urządzeń przy maksymalnych obciążeniach lub ciśnieniach, badania termiczne, itp.

Diagnostyka testowa istniała już na początku XX wieku i stanowiła główny rodzaj diagnostyki technicznej, pozostawiając po diagnostyce funkcjonalnej jedynie rozwiązywanie problemów indywidualnych, a przede wszystkim problemów awaryjnej ochrony systemów technicznych. Funkcje ochrony awaryjnej realizowano poprzez monitorowanie takich parametrów stanu obiektu, które z jednej strony uległy znacznym zmianom w początkowych fazach rozwoju zdarzenia awaryjnego, a z drugiej były dostępne do pomiaru najprostszymi środkami kontroli.

W drugiej połowie XX wieku zaczęły intensywnie rozwijać się metody i środki techniczne monitorowania systemów technicznych, które bez zakłócania trybów pracy zapewniały śledzenie i dogłębną analizę wielu cech i właściwości tych systemów. Wraz z monitoringiem zaczęła rozwijać się diagnostyka funkcjonalna, która przejęła funkcje interpretacji przyczyn zmian charakterystyk i właściwości systemów technicznych wykrytych podczas monitoringu.

I dopiero w ostatniej dekadzie XX wieku głęboka diagnostyka funkcjonalna obiektów technicznych otrzymała bodziec do intensywnego rozwoju. Wiąże się to z realnym przeniesieniem obiektów technicznych, a zwłaszcza maszyn i urządzeń, z konserwacji i napraw zgodnie z przepisami na naprawę i konserwację według stanu faktycznego. Do realizacji takiego transferu potrzebne były nowe metody i środki diagnostyki technicznej, które mogłyby zapewnić pogłębioną diagnostykę prewencyjną obiektów z długoterminową prognozą stanu. Naturalnie metody diagnostyki funkcjonalnej stały się podstawą rozwoju w tej dziedzinie i tylko w nielicznych przypadkach dołączono do nich najskuteczniejsze metody diagnostyki testowej systemów technicznych.

Diagnostyka prewencyjna (prewencyjna) systemów technicznych, łącząca najlepsze osiągnięcia diagnostyki funkcjonalnej i testowej, w swoich zadaniach jest pod wieloma względami zbliżona do medycznej kontroli przydatności zawodowej osób pracujących w warunkach zagrożenia, a ponadto obejmuje do okresowego ogólnego monitorowania ich stanu zdrowia, a także wczesnej diagnostyki i profilaktyki chorób profilaktycznych. Zadania takiej diagnostyki różnią się nieco od zadań monitorowania i diagnostyki testowej, a ich rozwiązanie wymaga opracowania bardziej subtelnych metod i wydajniejszych środków masowej obsługi diagnostycznej. W ostatnich latach w diagnostyce technicznej zagadnieniom tym poświęcono najwięcej uwagi.

7. Metodyka diagnostyki technicznej

Metodyka diagnozowania obiektów technicznych zawiera opis ich stanów bezawaryjnych oraz stanów z różne rodzaje wady, dobór kontrolowanych parametrów stanu i/lub sygnałów diagnostycznych, optymalizacja parametrów diagnostycznych i sposobów ich pomiaru, wreszcie opracowanie algorytmów diagnozy i prognozowania.

Podczas kompilacji takich algorytmów konieczna jest klasyfikacja możliwych stanów obiektów. Najczęściej stany te dzielą się na dwa podzbiory - operacyjne i nieoperacyjne.

Dla podzbioru stanów sprawnych pozostają „algorytmy do określania i przewidywania stopnia zdatności obiektu, poszukiwania defektów, a dla podzbioru stanów niesprawnych tylko algorytmy do wyszukiwania usterek (defektów). W tym przypadku proces tworzenia diagnozy technicznej można przedstawić w postaci schematu blokowego (rys. 5).

Diagnostyka wibroakustyczna ma swoją osobliwość – daje najskuteczniejsze wyniki głównie wtedy, gdy obiekt może funkcjonować i powstają w nim siły oscylacyjne, które wzbudzają drgania i/lub hałas.

Dlatego w diagnostyce wibroakustycznej zbiór stanów obiektu dzieli się na co najmniej dwa podzbiory – zbiór stanów wolnych od wad oraz zbiór stanów z defektami (awariami), w których obiekt pozostaje sprawny, ale stopień jego wykonania zmniejsza się. Te same stany, gdy obiekt traci zdolność do pracy, są wyłączane z rozważań w diagnostyce wibroakustycznej i są zwykle rozpatrywane w ramach innej dziedziny technologii zwanej detekcją uszkodzeń.

Rys.5. Proces tworzenia diagnozy technicznej

Algorytmy diagnostyczne są opracowywane przy następujących założeniach.

Obiekt może znajdować się w skończonym zbiorze stanów S, podzielonym na dwa podzbiory S 1 (stany wolne od wad, które różnią się np. trybami działania obiektu) i S 2 (stany z różnymi typami defektów, w w którym obiekt pozostaje sprawny).

Każdy stan z podzbioru S2 różni się stopniem lub marginesem działania. Stan obiektu charakteryzuje zestaw wskaźników diagnostycznych d 1 , d 2 ,…, d k , który jest wektorem stanu D:

D = (d 1 , d 2 ,…, d k).

Miernikami diagnostycznymi mogą być parametry lub cechy.

Jako parametry można zastosować np. poziom wibracji lub hałasu akustycznego, ciśnienie, rezystancję izolacji, temperaturę itp. Jako cechy charakterystyczne można zastosować wskaźniki charakteryzujące kształt krzywej, na przykład obwiednię widma sygnału wibracji lub szumu („maska”), tłumienie, stromość itp.

Stan zdatności jest określony przez obszar zdatności w oparciu o następujące założenia:

zdefiniowany jest wektor stanu wyposażenia,

istnieje nominalny wektor stanu,

odchylenia wektora stanu od nominalnego są dopuszczalne tylko w określonych granicach,

dopuszczalne odchylenia określają obszar działania.

Warunki zdrowotne są ustalane inaczej w przypadku stosowania jako wskaźnik diagnostyczny parametrów lub cech.

Jeśli użyjesz jednego parametru jako wskaźnika diagnostycznego, warunki wydajności są ustalane przez nierówności, które ograniczają jego wartość z jednej lub obu stron.

Zatem obiekt jest sprawny, jeśli wszystkie nierówności są spełnione:

d ja > d w, d ja< d iв,

d w< d i < d iв,

gdzie d i , d i н i d i в - odpowiednio aktualne, dolne dopuszczalne i górne dopuszczalne wartości parametru diagnostycznego.

Każdy ze wskaźników diagnostycznych stanu d j można określić sumą parametrów diagnostycznych d ji , … , d j 1:

d j = d ji , … , d j 1

Dla każdego parametru diagnostycznego d i istnieje wartość nominalna d 0 i , obszar dopuszczalnych odchyleń 0 i oraz maksymalne odchylenie (próg niebezpiecznej zmiany parametru) i pr, powyżej którego obiekt jest uważany za niesprawny i musi zostać zatrzymany.

Obiekt jest uważany za wolny od wad, jeśli dla każdego parametru nierówność

| d ja - d 0 ja | ? d 0 ja ,

odniesienie do monitorowania diagnostyki jakości

gdzie 0 ja - próg tolerancji.

Obiekt uważa się za niesprawny, jeśli co najmniej jeden | parametry spełniają nierówności

| d ja - d 0 ja | > ja pr,

gdzie ja pr - próg niebezpiecznej zmiany parametru.

We wszystkich innych przypadkach obiekt ma ograniczoną funkcjonalność.

Jako wskaźniki diagnostyczne można wykorzystać nie tylko parametry, ale także charakterystykę obiektu. y = f( x), gdzie x i y są odpowiednio zmiennymi wejściowymi i wyjściowymi. W tym drugim przypadku o stanie zdrowia obiektu decyduje odchylenie R(f, ) aktualna charakterystyka f(x) przedmiot z nominalnego (X):

gdzie R- stały parametr określający kryterium podejmowania decyzji o stopniu odchylenia charakterystyki prądowej od nominalnej.

Na p= 1 wyrażenie daje oszacowanie średniego odchylenia (kryterium odchylenia średniego):

Na p=2 otrzymujemy odchylenie standardowe, tj. większe odchylenie będzie miało więcej wagi(kryterium odchylenia standardowego):

Na R= główny wkład do wyrażenia ma tylko jedno maksymalne odchylenie (kryterium jednostajnej aproksymacji):

x (a, b)

W ogólnym przypadku stan wydajności jest reprezentowany jako

gdzie jest dopuszczalne odchylenie.

Jeśli cechy w= f(X) są szacowane punktowo na ograniczonym zakresie wartości zmiennej wejściowej X a,b , wtedy warunek wykonania podaje się w postaci nierówności dla każdego punktu:

Uważa się, że obiekt jest sprawny, jeśli ostatnie nierówności są spełnione dla wszystkich punktów bez wyjątku zawartych w przedziale (a, b).

Obiekty złożone jako całość są oceniane jako sprawne, pod warunkiem, że każdy z ich węzłów lub jednostek strukturalnych jest sprawny.

W przypadkach ograniczonej funkcjonalności kontrolowanego obiektu w dowolnym stopniu (rezerwa) jego funkcjonalności zadania diagnostyki to identyfikacja i przewidywanie rozwoju istniejących wad, określenie przedziału bezawaryjnej pracy lub szczątkowego zasobu obiekt.

8. Wybór sygnału diagnostycznego

Stan sprzętu można ocenić na podstawie wartości właściwości: mechanicznych (zużycie, odkształcenie, przemieszczenie itp.); elektryczne (napięcie, prąd, moc itp.); skład chemiczny gazów, smarów itp.), a także promieniowanie energetyczne (termiczne, elektromagnetyczne, akustyczne itp.).

Wartości te, przetworzone z reguły na sygnały elektryczne, są przetwarzane specjalnymi środkami technicznymi, a operator decyduje o zmianie trybu pracy, możliwości dalszego użytkowania sprzętu, środków, które należy podjąć, aby zachować niezawodność, a przy pełnej automatyzacji operator otrzymuje zalecenia, co robić.

Przy wyborze sygnału diagnostycznego do rozwiązania tak złożonego problemu jak ocena stanu technicznego maszyny lub urządzenia z określeniem lokalizacji wady, określeniem rodzaju wady i stopnia jej rozwoju, a także przewidywaniem zmian stanu technicznego obiektu wymagana jest duża ilość informacji diagnostycznych.

Takie sygnały diagnostyczne jak temperatura, ciśnienie, ciśnienie cieczy, obecność cząstek metalu w smarze itp. można scharakteryzować praktycznie tylko jednym parametrem - ich wartością (nie wspominając o takich parametrach właściwych większości sygnałów jak np. szybkość ich zmiany, bezwładność itp.).

Dużo większa ilość informacji diagnostycznych zawarta jest w hałasie i drganiach akustycznych lub hydrodynamicznych – jest to ich ogólny poziom, poziomy w określonych pasmach częstotliwości, relacje między tymi poziomami, amplitudy, częstotliwości i fazy początkowe poszczególnych składowych, relacje między amplitudami i częstotliwościami, itp.

Zatem to właśnie sygnały drgań i szumów w największym stopniu spełniają wymagania dotyczące sygnałów diagnostycznych do rozwiązywania problemów głębokiej diagnostyki i przewidywania stanu maszyn.

Inną ważną przesłanką przemawiającą za wyborem drgań maszyn i urządzeń jako sygnału diagnostycznego jest to, że dodatkowe siły wibracyjne powstające w wyniku wady wzbudzają drgania bezpośrednio w miejscu jej wystąpienia.

Drgania propagują się niemal bez strat aż do punktu ich pomiaru, a ponieważ maszyna jest „przepuszczalna” na drgania, możliwe staje się badanie sił oscylacyjnych działających w pracującej maszynie. Pozwala to na zdiagnozowanie go w miejscu pracy, bez zatrzymywania się i demontażu.

10. Podstawy teoretyczne diagnostyki drganiowej

Diagnostyka wibracyjna- metoda diagnozowania układów i urządzeń technicznych oparta na analizie parametrów drganiowych wytworzonych przez pracujące urządzenia lub będących drganiami wtórnymi ze względu na konstrukcję badanego obiektu.

Diagnostyka wibracyjna, podobnie jak inne metody diagnostyki technicznej, rozwiązuje problemy rozwiązywania problemów i oceny stanu technicznego badanego obiektu.

Opcje diagnostyczne: W diagnostyce wibracyjnej z reguły badany jest sygnał czasowy lub widmo drgań danego urządzenia. Dotyczy również analiza cepstralna (cepstrum-- anagram słowa widmo).

Analizy diagnostyczne drgań prędkość drgań, przemieszczenie wibracji, przyspieszenie drgań.

Następujące parametry mogą być użyte jako parametry diagnostyczne:

· PIK - maksymalna wartość sygnału w rozpatrywanym przedziale czasu;

· VHC-- średnia wartość kwadratowa ( efektywna wartość) sygnał dla rozpatrywanego pasma częstotliwości;

· Współczynnik PIK-- stosunek parametru PIK do RMS;

· PIK-PIK -- (zakres) różnica między maksymalnymi i minimalnymi wartościami sygnału w rozważanym przedziale czasu;

SPM - metoda impulsów uderzeniowych oparta na wykorzystaniu specjalnego czujnika o częstotliwości rezonansowej 32 kHz oraz algorytmu przetwarzania niskoenergetycznych fal uderzeniowych generowanych przez łożyska toczne w wyniku kolizji i zmian ciśnienia w strefie tocznej tych łożysk (Edwin Söhl , SPM Instrument, Szwecja, 1968);

· EVAM - Skrót EVAM jest skrótem od "Evaluated Vibration Analysis Method". Metoda EVAM® łączy różne dobrze znane techniki analizy sygnału drgań z narzędziami programowymi do praktycznej oceny stanu sprzętu na podstawie wyników takiej analizy. Jest wspierany przez oprogramowanie i sprzęt, a także metodę SPM, przez sprzęt i oprogramowanie wyprodukowane przez SPM Instrument AB (Szwecja)

SPM-M: współczynnik szczytu przy częstotliwości rezonansowej akcelerometru (LLC Bifor) (1980)

RPF: szczytowy współczynnik wyższych częstotliwości drgań mechanizmów (1982)

VCC - kontrola stopnia stanu smaru (1995)

ARP: rozkład amplitud impulsów tarcia suchego w zespołach maszyn (2001)

Entropia - wibro-entropia ocena stanu elementów maszyn (2002)

Spośród czujników drgań najczęściej stosuje się akcelerometry (przetworniki drgań przyspieszenia). czujniki piezoelektryczne,.

Aplikacja metody: Metoda została najbardziej rozwinięta w diagnostyce łożysk tocznych. Metoda wibracyjna jest również z powodzeniem stosowana w badaniach wibracyjnych wyrobów oraz diagnostyce zespołów nadkołowych w transporcie kolejowym.

Na uwagę zasługują również wibroakustyczne metody poszukiwania wycieków gazu w urządzeniach hydraulicznych. Istota tych metod jest następująca. Ciecz lub gaz, dławiąc się przez szczeliny i szczeliny, wytwarza turbulencje, którym towarzyszą pulsacje ciśnienia, w wyniku czego w widmie drgań i hałasu pojawiają się harmoniczne odpowiednich częstotliwości. Analizując amplitudę tych harmonicznych można ocenić obecność (brak) przecieków.

Intensywny rozwój metody w ostatnich latach wiąże się z obniżeniem kosztów elektronicznych narzędzi obliczeniowych oraz uproszczeniem analizy sygnałów drganiowych.

Zalety:

Metoda pozwala znaleźć ukryte wady;

Metoda z reguły nie wymaga montażu i demontażu sprzętu;

· krótki czas diagnozowania;

Możliwość wykrywania usterek na etapie ich powstawania.

Zmniejszenie przewidywanego ryzyka wystąpienia sytuacji awaryjnej podczas pracy urządzeń.

Wady:

specjalne wymagania dotyczące sposobu montażu czujnika drgań;

· zależność parametrów drgań od dużej liczby czynników oraz trudność wyizolowania sygnału wibracyjnego ze względu na obecność nieprawidłowości, co wymaga głębokiego zastosowania metod analizy korelacji i regresji.

· Dokładność diagnostyczna w większości przypadków zależy od liczby wygładzonych (uśrednionych) parametrów, na przykład liczby oszacowań SPM.

Hostowane na Allbest.ru

Podobne dokumenty

Pojęcie i charakterystyka metod badań nieniszczących do monitorowania stanu technicznego wyrobów, ich odmian i cech wyróżniających. Fizyczne metody badań nieniszczących złączy spawanych, określenie ich skuteczności.

praca semestralna, dodana 14.04.2009


Badanie możliwości monitorowania stanu technicznego urządzeń poprzez jego drgania. Cel i możliwości systemów sterowania drganiami na przykładzie przenośnego kompleksu diagnostycznego VECTOR-2000, jednostek diagnostycznych i wykrywalnych usterek.

praca dyplomowa, dodana 29.10.2011


Charakterystyka kryteriów niezawodnościowych agregatów sprężarkowych gazu z napędem turbiny gazowej. Klasyfikacja uszkodzeń urządzeń, diagnostyka części przemytych olejem. Badanie metod badania aktualnego stanu technicznego agregatu sprężarkowego gazu w okresie eksploatacji.

rozprawa, dodana 06.10.2012


Podstawowe informacje o kalimetrii. Opracowanie metodyki i algorytmu oceny jakości. Wyznaczanie wartości referencyjnych i odrzucających wskaźników własności, względny poziom jakości, współczynnik wagowy metodą ekspercką, kompleksowa ocena jakości.

praca semestralna, dodana 06.10.2015


Problemy diagnostyki technicznej obiektów przemysłu naftowego i gazowniczego. Inspekcja obiektów technicznych. Stosowane metody sterowania i DTS. Urządzenie, zasada działania i parametry techniczne sprężarki. Ocena wskaźników niezawodności.

praca semestralna, dodana 04.09.2015


Podstawowe wymagania dla automatycznych systemów ważenia i kontroli dozowania. Dobór i parametry techniczne siłowników. Opracowanie schematu blokowego układu sterowania i obwodów elektrycznych do podłączenia urządzeń automatyki.

praca semestralna, dodano 15.04.2015 r.


Wyznaczanie głównych wskaźników niezawodności obiektów technicznych metodami matematycznymi. Analiza wskaźników niezawodności maszyn rolniczych i opracowanie środków do jej poprawy. Organizacja maszyn testujących pod kątem niezawodności.

praca semestralna, dodana 22.08.2013


Awarie i awarie skrzyni biegów. Przegrzanie skrzyni biegów. Subiektywne metody diagnozowania technologii. Proces określania stanu technicznego przedmiotu diagnozy za pomocą parametrów konstrukcyjnych. Urządzenia diagnostyczne i akcesoria.

praca semestralna, dodana 09.02.2012


Przyczyny, cele i treść badania. Żywotność sprzętu, możliwość jego przedłużenia. Określenie zgodności parametrów stanu technicznego urządzeń z wartością znormalizowaną, miejsca i przyczyny uszkodzeń. Ocena rzetelności pracy ekspertów.

prezentacja, dodana 01.03.2014


Miejsce zagadnień niezawodności produktu w systemie zarządzania jakością. Struktura systemu zapewnienia niezawodności opartego na standaryzacji. Metody oceny i poprawy niezawodności systemów technologicznych. Uwarunkowania współczesnego rozwoju prac z teorii niezawodności.