страница - 136
4.3.2. Последовательность и содержание этапов работ по диагностированию модулей ГПС на станкостроительном заводе
Этапы
Содержание работ
Ожидаемые результаты
1
3
Исследование опытных об разцов оборудования, входящего в модуль, на стендах
Математическое моделирование работы основных механизмов
Исследование серийных модулей со встроенными диагностическими системами на стендах
Производственные испытания модулей в цехе станкостроительного завода
Определение показателей качества основных устройств сравнение их с данными аналогов.
Уточнение паспортных данных Получение данных для математического моделирования. Предварительный выбор диаг ностических параметров. Выявление дефектов конструкции
Исследование на математической модели работы механизмов в широком диапазоне из меняемых параметров и при различных дефектах. Определение показателей ка чества модуля.
Установление связи между показателями надежности, кинема тическими, точностными и динамическими показателями. Установление чувствительности днагностических параметров к прираоотке механизмов
Испытание всех систем и механизмов в реальной производственной обстановке. Определение фактических показателей надежности для группы модулей.
Накопление данных по изменению и величине диагностических параметров до полной приработки станков и устройств модуля.
Проведение регулировки по кинематическим и динамическим параметрам
Отбор образца для серийного производства
Разработка предложений по улучшению конструкции. Определение необходимых метрологических характеристик встроенных датчиков. Уточнение математических моделей работы основных механизмов.
Получение исходных данных для разработки даагностических систем и математического обеспечения.
Уточнение допустимых режимов работы.
Разработка методов регулировки по динамическим параметрам
Предварительная разработка диагностической системы, составление дефектных карт. Назначение допусков на динамические параметры. Проверка и дополнение паспортных данных. Уточнение методов диагностирования, получение данных для прогнозирования надежности и назначения сроков ремонта. Разработка предложений по повышению надежности и обкатке по фактической потребности.
Уточнение математического обеспечения для системы диагностирования
Разработка предложений по повышению надежности модулей.
Корректировка технической документации, передаваемой заказчику.
Уточнение методики диагностирования, сроков регламентных днагаостических работ, математического обеспечения. Отработка технологии регулирования основных устройств и механизмов.
Разработка технологии диагностирования в процессе эксплуатации и ремонта у заказчика. Уточнение состава датчиков и приборов, необходимых для диагностических подразделений.
Продолжение табл. 4.3.2
3
Наблюдение за работой модуля у потребителя
Выполнение диагностических работ при монтаже оборудования ГПС у потребителя. Обмен данными по надежности поставщиком и потребителем и анализ качества документации. Обработка статической информации по диагностическим параметрам с целью уточнения норм.
Ускорение пуска ГПС у заказчика.
Выявление новых признаков неисправностей.
Уточнение процедур постановки диагноза, увеличение глубины поиска отказов.
Разработка методов дифференцированного назначения допусков на параметры с учетом влияния приработки станков
Средства диагностики должны быть удобны для применения в заводских условиях, обеспечивать диагностирование в минимальное время, обладать достоверностью показаний, особенно при высоких требованиях к надежности изделий, осуществлять контроль без разработки, желательно и без нарушения работы механизма. Конструкция машины должна быть приспособлена для нужд автоматизированной диагностики - либо иметь встроенные приборы, оценивающие ее параметры (давление в гидросистеме, температуру энергозаряженных узлов, точность движения, скорость и т.д.), либо иметь возможность подключать специальное устройство, осуществляющему контроль основных параметров машины и дающему заключение о ее состоянии.
Применение диагностики при испытании опытного образца машины связано, как правило, с созданием специальных испытательно-диагностических комплексов, с помощью которых машина подвергается комплексными испытаниями с применением методов моделирования и прогнозирования.
Ниже приведены параметры технического состояния, по которым можно судить об объекте и которые контролируются в процессе диагностирования.
Выходные параметры машины непосредственно характеризуют ее работоспособность и связана с ее целевым назначением. Ими могут служить характеристики, связанные с качеством обрабатываемой продукции (технологические машины), показатели точности перемещения узлов машины, КПД и мощность (двигателя), скорость перемещения (транспортные машины), производительность и т.д.
Износ, деформации являются динамическими признаками, по которым также можно сделать вывод о техническом состоянии машины, так как они являются первопричиной отказа.
Следует контролировать те параметры, о которых заранее известно, что их изменение является основной причиной потери машин-
ной работоспособности, например износ направляющих в станках, коробление станины и корпусных деталей, коррозия резервуаров и ДР-
Косвенные признаки функционально или стохастически связаны с выходными параметрами машины. К ним относятся виброакустические характеристики, тепловые поля, наличие в смазочном материале продуктов износа и др. Существенным преимуществом использования косвенных признаков является возможность их оценки в.процессе работы машины.
На стадии освоения новых образцов машин с высокими требованиями к их техническому уровню диагностика может стать особенно действенным инструментом для оптимизации параметров машины по критериям качества и надежности, поскольку позволяет:
оценить вклад отдельных элементов и узлов в формирование выходных параметров и выявить причины их отклонения от установленных требований;
дать информацию для прогнозирования изменения выходных параметров машины, т.е. данные, необходимые для оценки параметрической надежности машины;
оценить реакцию машины на различные внешние воздействия и выявить наиболее целесообразные условия ее эксплуатации;
определить процессы, которые происходят в машине и влияют на ее выходные параметры, показатели работоспособности.
При разработке систем диагностирования следует учитывать, что их технические характеристики изменяются во времени из-за действия различных процессов, которые по скорости их протекания можно разделить на три категории.
Бьгстропротеждощие процессы имеют периодичность, измеряемую долями секунды. Эти процессы заканчиваются в пределах цикла работы машины и вновь возникают при следующем цикле. Это вибрация узлов, изменения сил трения в подвижных соединениях,
колебания рабочих нагрузок и другие процессы, влияющие на взаимное положение узлов машины в каждый момент времени.
Процессы средней скорости протекают за время непрерывной работы машины (минуты или часы) и приводят к постепенному изменению начальных параметров. К ним относятся как обратимые процессы, например, изменения температуры окружающей среды, как и необратимые, например изнашивание режущего инструмента, которое протекает во много раз интенсивнее, чем износ деталей и узлов станка.
Медленные процессы протекают в течение всего периода эксплуатации машины (дни и месяцы). К ним относятся: изнашивание основных механизмов машин, перераспределение внутренних напряжений в деталях, ползучесть металлов, загрязнение поверхностей трения, коррозия, сезонные изменения температуры.
4.3.2. ОСНОВНЫЕ СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ
Метод временных интервалов заключается в сравнении экспериментально определенных временных интервалов элементов циклограммы объекта с их нормами, что дает возможность осуществлять первичную локализацию места неисправности. Применяется при контроле и диагностировании всех видов оборудования для анализа простоев; определения показателей надежности, контроля режимов работы; системы управления; расчета кинематических параметров, получения циклограмм для модулей или автоматических цепей. Кроме встроенных средств, для более детального обследования используют внешние, временно устанавливаемые датчики кинематических и силовых параметров, электросекундомеры (если они не встроены в оборудование).
Метод эталонных (нормированных) модулей пригоден для всех видов оборудования. Он основан на сравнении экспериментально определенных и расчетных значений параметров и показателей качества (мощности, КПД, сил, крутящих моментов, давлений, ускорений, подачи, амплитуд вибраций и т.п.) с их паспортными данными и нормами технических условий. С помощью модулей кинематических и силовых параметров могут быть рассчитаны квалиметрические показатели, используемые для оценки качества механизмов и при диагностировании.
Оценка качества машин работающих в широком диапазоне режимов и условий, возможна лишь в вероятностной трактовке.
Оценка надежности машины по выходным параметрам возможна при сочетании испытания и прогнозирования, так как фор-
сирование испытаний для получения показателей надежности, как правило, не может дать достоверных результатов, а ресурсные испытания при обычных режимах слишком длительны.
Программным методом испытания машин называется метод, при котором в режиме автоматизированного испытания с применением диагностических процедур оценивается качество и надежность машины по ее выходным параметрам во всем диапазоне режимов и условий работы с учетом вероятностной природы внешних воздействий. Управление испытанием осуществляется ЭВМ по программе, отражающей весь диапазон условий эксплуатации машины, а также применение специальных нагрузочных устройств, управляемых от ЭВМ.
Реализация этого метода осуществляется в специальных испытательно-диагаостических комплексах или при применении мобильных средств эксплуатационной диагностики.
Основная цель испытания - оценить сопротивляемость машины спектру внешних воздействий и выявить области рабочих состояний.
Область состояний - это многомерное пространство, поскольку для каждой машины устанавливают показатели, которые должны находиться в пределах, установленных нормативно-технической документацией. Для независимых выходных параметров эта область может быть представлена в виде набора отдельных областей состояний. Область состояния является комплексной характеристикой качества машины, так как определяет ее реакцию на внешние и внутренние воздействия. Чем меньше область состояний тем выше начальное качество машины, а чем медленнее она изменяется во времени, тем выше ее надежность.
При испьгганий машины области состояний сравниваются с соответствующими областями работоспособности (область допустимых значений выходных параметров). В результате определяются показатели качества и параметрической надежности по каждому из параметров.
Области работоспособности устанавливаются исходя из требований нормативно-технической документации и стандартов к выходным параметрам машины, которые указываются в технических требованиях к машине.
Для металлорежущих станков и других технологических машин выходными параметрами могут служить характеристики траекторий целевых узлов машины.
Основными выходными параметрами станка являются характеристики точности осуществления заданных движений формообразующих узлов, несущих инструмент и заготовки.
содержание:
[стр.Введение] [стр.1] [стр.2] [стр.3] [стр.4] [стр.5] [стр.6] [стр.7] [стр.8] [стр.9] [стр.10] [стр.11] [стр.12] [стр.13] [стр.14] [стр.15] [стр.16] [стр.17] [стр.18] [стр.19] [стр.20] [стр.21] [стр.22] [стр.23] [стр.24] [стр.25] [стр.26] [стр.27] [стр.28] [стр.29] [стр.30] [стр.31] [стр.32] [стр.33] [стр.34] [стр.35] [стр.36] [стр.37] [стр.38] [стр.39] [стр.40] [стр.41] [стр.42] [стр.43] [стр.44] [стр.45] [стр.46] [стр.47] [стр.48] [стр.49] [стр.50] [стр.51] [стр.52] [стр.53] [стр.54] [стр.55] [стр.56] [стр.57] [стр.58] [стр.59] [стр.60] [стр.61] [стр.62] [стр.63] [стр.64] [стр.65] [стр.66] [стр.67] [стр.68] [стр.69] [стр.70] [стр.71] [стр.72] [стр.73] [стр.74] [стр.75] [стр.76] [стр.77] [стр.78] [стр.79] [стр.80] [стр.81] [стр.82] [стр.83] [стр.84] [стр.85] [стр.86] [стр.87] [стр.88] [стр.89] [стр.90] [стр.91] [стр.92] [стр.93] [стр.94] [стр.95] [стр.96] [стр.97] [стр.98] [стр.99] [стр.100] [стр.101] [стр.102] [стр.103] [стр.104] [стр.105] [стр.106] [стр.107] [стр.108] [стр.109] [стр.110] [стр.111] [стр.112] [стр.113] [стр.114] [стр.115] [стр.116] [стр.117] [стр.118] [стр.119] [стр.120] [стр.121] [стр.122] [стр.123] [стр.124] [стр.125] [стр.126] [стр.127] [стр.128] [стр.129] [стр.130] [стр.131] [стр.132] [стр.133] [стр.134] [стр.135] [стр.136] [стр.137] [стр.138] [стр.139] [стр.140] [стр.141] [стр.142] [стр.143] [стр.144] [стр.145] [стр.146] [стр.147] [стр.148] [стр.149] [стр.150] [стр.151]