Метод и алгоритмы обработки электрорезистивных сигналов в системе диагностирования опорных узлов скольжения агрегатов металлургического производства

• Автор: Бирюков, Евгений Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Череповец
• Количество страниц: 184 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Общая характеристика проблемы диагностирования опор

скольжения агрегатов металлургического производства.

1.1. Состояние проблемы диагностирования опор скольжения агрегатов металлургического производства

1.2. Характеристика опоры скольжения как объекта

контроля
1.3. Постановка задачи синтеза метода и алгоритмов обработки электрорезистивных сигналов, формирование критерия эффективности оценки качества диагностирования опор скольжения

ГЛАВА 2. Математическое обеспечение электрорезистивного метода

диагностирования опор скольжения.

2.1. Разработка математической модели электрического сопротивления подшипника скольжения.
2.1.1. Разработка схемы построения математической модели
2.1.2. Анализ составляющих электрического сопротивления
смазочного слоя в подшипнике скольжения
2.1.3. Моделирование геометрических характеристик рабочих
поверхностей подшипников скольжения.
2.2. Исследование влияния дефектов на функцию электрического
сопротивления смазочного слоя подшипника скольжения.
2.2.1. Неуравновешенность ротора.
2.2.2. Нарушение макрогеометрических характеристик деталей
подшипника
2.2.3. Изменение шероховатости рабочих поверхностей.
2.2.4. Наличие локальных дефектов.
2.2.5. Потеря динамической устойчивости вращения ротора
2.2.6. Контактирование рабочих поверхностей
ГЛАВА 3. Синтез алгоритмов обработки электрорезистивных
сигналов в системе диагностирования опор скольжения.
3.1. Формирование диагностических параметров электрорезистивного
сигнала.
3.2. Разработка алгоритмов обработки электрорезистивных сигналов.
3.2.1. Алгоритм усредненной комплексной оценки состояния
подшипника по среднему электрическому сопротивлению смазочной пленки
3.2.2. Алгоритм оценки величины неуравновешенности ротора
3.2.3. Алгоритм идентификации вида дефекта
3.2.4. Алгоритмы оценки макрогеометрических характеристик
поверхностей вкладыша подшипника скольжения и шейки вала
3.2.5. Алгоритм определения потери динамической устойчивости
вращения ротора.
3.2.6. Алгоритм оценки характеристик локальных дефектов
3.2.7. Алгоритм оценки шероховатости рабочих поверхностей
3.2.8. Влияние скорости вращения ротора на диагностические
параметры.
3.3. Метрологическая оценка метода и алгоритмов обработки
электрорезистивных сигналов.
3.4. Определение эталонных и пороговых значений диагностических
параметров
ГЛАВА 4 Экспериментальные исследования метода и алгоритмов обработки электрорезистивных сигналов в системе диагностирования опорных узлов скольжения агрегатов металлургического производства
4.1. Описание экспериментального оборудования и устройств
диагностирования.
4.2. Методика формирования режимов диагностирования и
оценка работоспособности оборудования.
4.3. Исследование эффективности метода и алгоритмов
обработки электрорезистивных сигналов
4.4. Перспективы применения систем диагностирования на базе
электрорезистивного метода.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Если периодичность обслуживания определяется методами статистического анализа, то в соответствии с регламентирующими документами период между обслуживаниями обычно составляет время, в течение которого не менее оборудования работает без отказов. На сегодняшний день на предприятиях металлургической отрасли ППР получили наиболее широкое распространение по причине большой методической обеспеченности. Недостатком этого вида обслуживания является проведение ремонтных мероприятий на исправном оборудовании и, следовательно, рост эксплуатационных затрат. Обслуживание по фактическому техническому состоянию ОФС. При этом виде обслуживания состояние машин и механизмов контролируется или периодически при отсутствии дефектов, или в зависимости от результатов диагноза и прогноза технического состояния 6. Проведение технического обслуживания производится только тогда, когда это необходимо в связи с наступлением высокой вероятности отказа оборудования. Тем самым не нарушается работа исправного механизма изза вмешательства человека, снижается количество ремонтных работ, увеличивается на по сравнению с ППР межремонтный интервал. Серьезный недостаток такого вида обслуживания одинаков с недостатком реактивного обслуживания вероятность превышения необходимости срочных работ над возможностями ремонтной службы. Для исключения негативных факторов, присущих любому типу обслуживания, разрабатываются комбинаторные системы технического обслуживания и ремонтов ТОиР. Примером может служить система ТОиР на металлургическом комбинате ОАО Северсталь, включающая в себя совокупность взаимосвязанных средств, документации технических обслуживания и ремонта, исполнителей, необходимых для поддержания и восстановления качества оборудования, охваченного этой системой. Основные положения этой системы закреплены в стандарте предприятия СТП 5СК4. ТОиР, учет и отчетность. Выполнение основных пунктов системы ТОиР невозможно без применения систем диагностирования. Отечественный и зарубежный опыт показывает, что внедрение систем диагностирования является одним из важнейших факторов повышения экономической эффективности использования оборудования в промышленности. К таким узлам в первую очередь относятся крупногабаритные подшипники скольжения мощных электродвигателей приводов валков клетей, преобразовательных агрегатов, пильгерстанов, прошивных станов и т. В силу особенностей металлургического производства таким подшипникам характерны напряженный циклический ритм работы, динамический режим нагружения и тяжелые условия эксплуатации запыленность, воздействие высоких, быстроменяющихся температур ,. На данный момент в области неразрушающего контроля существует множество методов, поэтому для решения конкретной задачи диагностирования крупногабаритных опор скольжения металлургического производства необходимо провести их анализ с целью поиска оптимального решения. Характеристика опоры скольжения как объекта контроля Техническое состояние подшипников скольжения может быть охарактеризовано большим количеством различных диагностических параметров, которые согласно ГОСТ 9 7 подразделяются на две основные группы прямые внутренние и косвенные выходные. Классификация методов диагностирования различных типов подшипников рассматривается в 8 и представлена на рис. Субъективная оценка шума 2 Механические методы по моменту фения 3 Тепловые 4 Виброакустические методы вибродиагностические шумодиагностические акустической эмиссии 5 Элекфические методы
Рис. Применение методов диагностирования по входным параметрам требует остановки оборудования, частичной разборки, поэтому в рамках рассматриваемой задачи приемлемыми оказываются только методы диагностирования по выходным параметрам. Приведем их краткую характеристику. Методы диагностирования по параметрам, характеризующим продукты износа получили достаточно широкое применение. Разработаны технических средства определения износа узлов трения и деталей промышленного оборудования в процессе эксплуатации без остановки и разборки путем анализа продуктов износа в системе смазки.