Диагностические параметры

Диагностическая информация позволяет определить стратегию технического обслуживания и ремонта, устанавливает виды, объем и периодичности ремонтных работ.

Диагностическая информация позволяет определить стратегию технического обслуживания и ремонта, устанавливать виды, объем и периодичность ремонтных работ.

Диагностическая информация, в принципе, ограничена по объему и носит лишь косвенный характер. Существующие средства неразрушающего контроля не позволяют обнаружить все повреждения и трещины, которые в дальнейшем могут стать причиной предельных состояний. Имеется достаточно большая вероятность пропуска дефектов из-за несовершенства аппаратуры, небрежности оператора или недоступного расположения дефектов. Данные о режимах нагружения служат ценным дополнительным источником информации. По известной истории нагружения с использованием расчетных схем можно оценить степень накопления повреждений в конструкции, и, сопоставляя результаты расчета с диагностическими данными, оценить параметры объекта, которые на предыдущих стадиях еще не были идентифицированы с достаточной точностью. Таким образом, два источника информации - диагностические данные о состоянии объекта и данные об истории нагружения объекта - оказываются тесно связанными и взаимно зависимыми.

Диагностическая информация, в принципе, ограничена по объему и носит лишь косвенный характер. Существующие средства неразрушающего контроля не позволяют обнаружить все повреждения и трещины, которые в дальнейшем могут стать причиной предельных состояний. Имеется достаточно большая вероятность пропуска дефектов из-за несовершенства аппаратуры, небрежности оператора или недоступного расположения дефектов. Данные о режимах нагружения служат ценным дополнительным источником информации. По известной истории нагружения с использованием расчетных схем можно оценить степень накопления повреждений в конструкции, и, сопоставляя результаты расчета с диагностическими данными, оценить параметры объекта, которые на предыдущих стадиях еше не были идентифицированы с достаточной точностью. Таким образом, два источника информации - диагностические данные о состоянии объекта и данные об истории нагружения объекта - оказываются тесно связанными и взаимно зависимыми.

Диагностическая информация, задаваемая таблицами неисправностей, имеет в реальных дискретных устройствах значительный объем, и поэтому возникает проблема ее сокращения.

Пусть для контроля состояния дискретного устройства используется набор, содержащий m тестов. Диагностическая информация задается таблицей неисправностей В— (Ьц), i = 1, п; I = \, т;

В случае, когда участок кривой изменения сигнала готовится для обработки на цифровых ЭВМ, он растягивается в соответствии с достоверностью обработки и квантуется на аналого-цифровом преобразователе с частотой 106 Гц. Тогда на кривой изменения сигнала более четко определяются участки срабатывания каждого элемента гидросистемы и потеря диагностической информации в связи с квантованием сигнала будет незначительной (рис. 2). На кривой диагностического сигнала отрезок I характеризует срабатывание золотника управления, II — распределительного золотника. С достаточной точностью находятся точки включения гидроцилиндра, момент его трогания и касания с заготовкой при фиксации, а также точка останова на упоре. В диаграмме изменения давления находится не только диагностическая информация срабатывания гидромеханизмов операции «фиксация», но и другая, касающаяся всей гидросистемы — насоса, упругости всей цепи гидросистемы от насоса до цилиндра на упоре, а также предохранительного клапана.

Анализ полученной магнитограммы производится путем сравнения ее участков с образцовыми, полученными при стендовых испытаниях и с учетом начальных условий в ЭВМ. Исходная диагностическая информация вводится в ЭВМ непосредственно с магнитограммы через аналого-цифровой преобразователь в виде набора дискретных точек, количество которых зависит от заданной достоверности обработки.

Диагностическая информация обрабатывается по каждому отдельному элементу гидросистемы и по каждому элементу выдаются результаты. Сравнение рабочего и образцового набора кривых изменения давления в гидросистеме позволяет в аналоговом виде получить кривую, оценить погрешности срабатывания исследуемых гидромеханизмов. Замеряя амплитуду этой кривой в определенных точках срабатывания гидромеханизмов, находят износ мест герметизации и другие неисправности, свойственные только

зуются для назначения сроков, объема обслуживания и ремонта оборудования. При встроенных системах диагностическая информация выдается непрерывно или периодически (через заданное число циклов работы станка или линии). Ряд параметров может измеряться по мере необходимости (дополнительные параметры). По регламенту проводится диагностирование с применением внешних средств или с отбором проб и использованием аппаратуры соответствующих лабораторий.

Преимущества методики обеспечивает контроль паспортных данных, позволяет дополнить и уточнить требования, определяемые техническими условиями; диагностическая информация используется для уточнения сроков ремонтных работ и совершенствования конструкции объекта.

Гидродинамическое моделирование. Нестационарное турбулентное течение, создающее гидроупругие возмущения в потоке, при исследованиях неподвижных элементов гидромашин заменяется модельным потоком, включающим в себя квазистационарную и спектральную модели течения [1]. Анализ этих моделей позволил установить диагностические параметры, идентифицирующие модельный турбулентный поток.

Выбор методов и средств контроля и диагностирования механизмов автоматического оборудования в значительной степени определяется системой их программного управления *. В металлообработке широко распространены аналоговые системы,; в которых в качестве программоносителей используются копиры, кулачки, упоры. Например, для станков-автоматов с едиными валами управления выбирались диагностические параметры, несущие наибольшую информацию о работе различных целевых механизмов. Одним из таких параметров является крутящий

При диагностировании станков с ЧПУ применялись квали-метрические методы оценки качества механизмов. Использовались такие диагностические параметры, как ускорение, скорость, перемещение и др. На основании анализа полученных данных и сопоставления их с нормативными значениями параметров оценивалось техническое состояние узлов и механизмов. Изучение возможных дефектов механизмов станков с ЧПУ показывает, что наименее надежными являются устройства автоматической смены инструмента. В станках токарной группы большое распространение получили накопители и револьверные головки с электромеханическим и гидравлическим приводом.

Однако инструмент часто выходит из строя из-за сколов и поломок режущей части. В этом случае в зависимости от формы скола диагностические параметры низкочастотных колебаний имеют большой разброс, что определяет низкую точность оценки износа. Данный разброс объясняется изменением демпфирования в замкнутой системе, которое зависит от формы задней поверхности инструмента. Поэтому потребовалось расширить сферу поиска диагностических параметров колебаний, менее зависимых от формы износа.

При низкой надежности, контролепригодности или неприемлемых быстроходности и точности на основе полученной информации разрабатываются предложения по модернизации механизма. На модели просчитываются возможные варианты улучшения конструкции и проводится их диагностический анализ. Затем как для реальных, так и для проектируемых модернизируемых механизмов составляются рекомендации по наладке, контролю и диагностированию. При этом прежде всего выбираются контрольные и диагностические параметры, т. е. такие, по которым легче оценить состояние механизма и выделить отдельные^ дефекты. Такими параметрами могут быть осциллограммы скорости» ускорения, давлений и т. п., сигналы о включении и выключении отдельных устройств, а также результаты обработки этих первичных зависимостей: показатели качества, коэффициенты разложения в спектр и т. д. При этом учитываются возможности их измерения, выбираются датчики и аппаратура и отрабатываются методы обработки в зависимости от производственных условий — ручные, механизированные, автоматические. На основании данных эксперимента и моделирования получают эталонные величины и допуски для контрольных и диагностических параметров, а также значения (для аналоговых — вид зависимостей) диагностических параметров при характерных дефектах для составления дефектных карт.

Узел Привод Суммарная масса, момент инерции Характерные обнаруженные недостатки Диагностические параметры и ПК Модернизация

Проведенная модернизация полностью подтвердила расчеты: время цикла уменьшилось на 2—5 с, что составляет до 60% Та, забросы давления в полостях гидромотора исчезли, ускорения при торможении и фиксации снизились в 3—5 раз и не превышали допустимых. На рис. 2 в координатах Оию—ОАА немодернизированные ПС отмечены кружками. Большинство кружков находится в зонах 1 и 4, что позволяет данную конструкцию отнести к числу надежных, но средних по быстроходности. Модернизация заметно повысила быстроходность указанных ПС, причем если в старой конструкции при дефектном изготовлении ТЗ имеют место повышенные нагрузки в приводе, скачки давления, колебания, удары и увеличение времени цикла в 1,5—2 раза, то у модернизированного привода эти нежелательные явления выражены слабее, и только при грубых дефектах изготовления золотника или неправильной наладке. По материалам исследований выбраны диагностические параметры — угловые скорость планшайбы со и ускорение е, составлены дефектные карты для обоих вариантов приводов. Столы с гидроприводами других конструкций, обследованные по описываемой методике, на рис. 2 отмечены зачерненными кружками,

Приводится общая методика расчетно-экспериментального исследования узлов технологического оборудования с целью разработки процедур диагностирования. В ходе исследования определяются наиболее вероятные неисправности устройства и их признаки в выходных параметрах, выбираются контрольные точки и диагностические параметры.

Гидродинамическое моделирование. Нестационарное турбулентное течение, создающее гидроупругие возмущения в потоке, при исследованиях неподвижных элементов гидромашин заменяется модельным потоком, включающим в себя квазистационарную и спектральную модели течения [1]. Анализ этих моделей позволил установить диагностические параметры, идентифицирующие модельный турбулентный поток.

Косвенные диагностические параметры Структурные параметры технологического процесса Структурные параметры оборудования — Назначение сроков и объема обслуживания и ремонтных работ

К третьей группе относятся модели, построенные с учетом упругости, сжимаемости жидкости, инерционности нескольких масс, зазоров. Они позволяют добиться хорошего совпадения с экспериментом по силовым параметрам переходных процессов, ускорениям, мощностям, моментам во всем диапазоне нагрузок. Показатели качества, по которым имеется статистический материал для многих типов поворотных устройств,— К, ЛГ0, Кк, ам, Ая [32], служат не только для оценки адекватности модели, но и для выделения допустимой области изменения ее параметров. Модели та-. кого типа могут быть использованы непосредственно для оценки чувствительности рабочих характеристик к изменению некоторых внутренних' параметров и выявления выходных параметров, на которых это изменение наиболее четко проявляется. С помощью этих моделей можно рассчитывать нагрузки, действующие на детали механизма, и на этой основе определять допуски на диагностические параметры, выявлять наиболее нагруженные детали