Математическое и программное обеспечение вибрационной диагностики оборудования

• Автор: Эльхутов, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 136 с. : ил

Содержание
ВВЕДЕНИЕ.

1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ВИБРОДИАГНОСТИКИ МАШИННОГО ОБОРУДОВАНИЯ

1.1. Системы технического обслуживания машинного оборудования

1.2. Методы диагностики технического состояния машинного оборудования по вибрации

1.2.1. Свойства вибрационного сигнала роторного машинного оборудования

1.2.2. Нормирование вибрации для распознавания технического состояния машинного оборудования

1.2.3. Определение технического состояния С ПОМЦЫО вибродиагностики

1.3. Современное состояние технических и программных средств диагностики машинного оборудования по вибрации

1.3.1. Технические средства диагностики машинного оборудования по вибрации

1.3.2. Программные средства диагностики машинного оборудования по вибрации.

1.4. Формулировка основных задач работы
2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ, АЛГОРИТМИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ВИБРОДИАГНОСТИКИ
МАШИННОГО ОБОРУДОВАНИЯ.
2.1. Математическое описание вибросигнала
2.1.1. Спектр периодической аналоговой функции
2.1.2. Дискретное задание функции.
2.1.3. Дискретное и быстрое преобразование Фурье
2.1.4. Важные частотновременные соотношения вибросигнала
2.1.5. Вычисление СКЗ.
2.2. Алгоритм автоматизированного поиска дефекта по распределению мощности в спектре вибросигнала
2.2.1. Поиск дефектного узла.
2.2.2. Поиск дефекта с использованием маски
2.3. Информационное обеспечение автоматизированной вибродиагностики машинного оборудования.
2.3.1. Информационное обеспечение и база данных измерений
2.3.2. Разработка базы данных узлов машинных агрегатов.
2.3.3. Разработка базы данных дефектов.
2.4. Выводы по главе 2
3. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ВИБРОДИАГНОСТИКИ МАШИННОГО ОБОРУДОВАНИЯ
3.1. Назначение и структура программного комплекса Вибродефект.
3.2. Компоненты и функции программного комплекса Вибродефект .
3.2.1. Блок автоматизированной диагностики.
3.2.2. Ведение базы данных измерений.
3.2.3. Создание маршрута и обмен информацией со сборщиком данных.
3.2.4. Работа с вибросигналом
3.2.5. Работа со спектром
3.2.6. Работа с графическим представлением орбиты вибросигнала
3.3. Выводы по главе 3
4. РАЗРАБОТКА И АПРОБАЦИЯ МЕТОДИКИ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ВИБРОДИАГНОСТИКИ.
4.1. Методика проведения вибродиагностики.
4.2. Диагностика центробежного компрессора К05 ИркАЗ
4.2.1. Конструкция компрессора и расположение точек измерения .
4.2.2. Проведение анализа виброизмерений.
4.3. Диагностика электродвигателя АЭ2 ВСЖД.
4.3.1. Кинематическая схема электродвигателя и расположение точек измерения.
4.3.2. Конструктивные параметры электродвигателя
4.3.3. Анализ результатов виброизмерений
4.4. Диагностика электродвигателя АО 24 ИркАЗ.
4.4.1. Кинематическая схема электродвигателя и расположение точек измерения
4.4.2. Конструктивные параметры электродвигателя.
4.4.3. Анализ результатов виброизмерений.
4.5. Выводы по главе 4
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Эта задача зребует предварительного анализа программно-аппаратных средств, используемых при диагностике данного оборудования на предприятиях. Разработка математического обеспечения системы автоматизированной вибродиагностики машинного оборудования, включая алгоритм поиска дефекта. Эта задача является основной для разработки информационного и программного обеспечения вибродиагностики. Создание информационного обеспечения, включая базы данных узлов машинного оборудования и основных дефектов узлов. Эти базы данных являются частью общего информационного обеспечения, содержащего базу данных измерений, структуру предприятия по машинному оборудованию и программную оболочку для доступа к базам данных. Эта задача включает в себя и экспериментальную проверку эффективности автоматизированной вибродиагностики на реальных виброданных. Алгоритм автоматизированного поиска дефекта, основанный на распределении мощности в спектре вибросигнала и состоящий из двух фаз: на первой фазе определяется дефектный узел машинного агрегата, а на взором - сам дефект из-за козорого узел становится дефектным. Методика автоматизированной вибродиагностики, взаимодействующая с мониторингом оборудования и являющаяся компонентой процесса управления оборудованием по фактическому состоянию, включающая математическое, информационное и программное обеспечение «Вибродефект». Практическая ценность работы заключается в создании программного комплекса автоматизированной вибродиагностики машинного оборудования предприятия, который был апробирован при вибродиагностике машинного оборудования производств, в частности, Иркутского алюминиевого завода и локомотивного депо ст. Сибирской железной дороги. Эта апробация была выполнена межвузовским коллективом при участии автора в рамках: а) хоздоговора «Внедрение программного комплекса вибродиагностики» (договор с ИГЭА №2 от ) с филиалом «ИрК АЗ-СУ АЛ»; б) госбюджетной темы ИрИИТ «Разработка аппаратных и программных средств вибродиагностики турбоком-прессогров тепловозов на испытательных стендах и в эксплуатации». Разработанный алгоритм диагностики может также найти широкое применение как в научных исследованиях, так и при решении ряда практических задач в друтих отраслях промышленности. Основные результаты работы опубликованы в печатных работах и докладывались на международных и региональных конференциях: -й ежегодной научной конференции профессорско-преподавательского состава, докторантов, аспирантов и студентов Иркутской государственной экономической академии (Иркутск, ); -й ежегодной научной конференции профессорско-преподавательского состава, докторантов, аспирантов и студентов Иркутской государственной экономической академии (Иркутск, ); II Международной научно-практической конференции «Информационные технологии в моделировании и управлении» (С. П., ); Международной конференции «Математика, ее приложения и математическое образование» (Улан-Удэ, ). Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка используемой литературы из 2 наименований и четырех приложений, включая акты внедрения. Общий объем работы 6 страниц. В первой главе проведено обоснование необходимости совершенствования существующей системы технического обслуживания машинного оборудования и использования для этого технологии автоматизированной диагностики. В главе гри приведено описание разработанного программного комплекса «Вибродефект». Вибродефект». В главе четыре рассмотрена методика проведения вибродиагностики различного машинного оборудования с помощью разработанного программного комплекса «Вибродефект». Приведены результаты диагностики и ремонта для трех агрегатов: компрессор центробежный К05 (ИркАЗ), электродвигатель АЭ-2 (ВСЖД), электродвигатель А-4 (ИркАЗ). В заключении сформулированы основные результаты работы. В приложении 1 даны сравнительные характеристики программного обеспечения по диагностике оборудования. В приложении 2 представлены формулы основных частот узлов оборудования. В приложении 3 описан протокол обмена данными между компьютером и прибором СК-. В приложении 4 приведены два акта внедрения.