Прогнозирование ресурса механизмов перегрузочных портальных кранов

• Автор: Афанасьев, Андрей Константинович
• Шифр специальности: 05.05.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 175 с.

Содержание
Введение
1 Состояние проблемы и постановка задачи определения ресурса механизмов портальных кранов
1.1 Состояние проблемы определения остаточного ресурса машин
1.2 Постановка задачи определения остаточного ресурса механизмов
портальных кранов
1.3 Предельные состояния и методы определения ресурсов элементов
механизмов портальных кранов
1.4 Методы определения ресурса механизмов портальных кранов
2 Математические модели определения ресурсов деталей портальных
кранов
2.1 Математическая модель определения ресурса зубчатых колес
2.2 Математическая модель определения ресурса валов
2.3 Математическая модель определения ресурса подшипников
3 Математическая модель определения ресуррв крановых механизмов
3.1 Модель функционирования мехфмзмед портальных кранов
3.2 Марковская модель определения показателей надежности
механизмов портальных кранов
3.3 Предпосылки и порядок расчета ресурса крановых механизмов по
марковской модели
4 Инженерные методы определения остаточного ресурса механизмов
портальных кранов
4.1 У чет эксплуатационных и диагностических данных при
моделировании процесса функционирования механизмов ПК
4.2 Машинные методы расчетов ресурсов механизмов портальных
кранов
4.3 Регрессионная модель определения ресурса механизмов
портальных кранов
Заключение
Список литературы
Приложения:
1. Определение коэффициента ([>не эквивалентных контактных напряжений в полюсе зацепления зубчатых колес
2. Номограммы для определения основных параметров распределения ресурса зубчатых колес

3. Расчет ресурса зубчатого колеса по критерию контактной выносливости
4. Планируемый факторный эксперимент и регрессионный анализ
зависимости для расчета коэффициента <рЭпр
5. Расчет ресурса и других показателей надежности валов механизмов портальных кранов по критерию выносливости
6. Проверка адекватности расчетов вероятности безотказной работы подшипников качения
7. Определение функции плотности распределения времени перехода из первого состояния в третье дискретного марковского процесса
8. Принципы формирования граф- модели функционирования механизма портального крана
9. Программы ввода исходных данных для расчета ресурса и других показателей надежности элементов механизмов портальных кранов
10. Номограмма для нахождения вероятности события, характеризующегося случайной величиной, подчиняющейся распределению Эрланга
11. Акт внедрения результатов диссертационной работы

Введение
На современном этапе технического развития краностроения и системы эксплуатации портов приобретает особое значение проблема определения эксплуатационного ресурса деталей и механизмов портальных кранов (ПК). Это обстоятельство вызвано повышением требований к экономии материальных ресурсов в связи с переходом к новым экономическим отношениям.
В настоящее время в портах эксплуатируется огромный парк устаревшего оборудования. Так в России эксплуатируются 80% ПК с истекшим сроком службы [89].
По данным статистических исследований, проведенных лабораторией грузоподъемных машин СПГУВКа, механизмы ПК за время эксплуатации требуют более высоких (по сравнению с металлоконструкцией) затрат труда на ремонт [26]. Следовательно, отказы механизмов оказывают существенное влияние на время эффективной эксплуатации ПК.
В этих условиях большую значимость приобретает прогнозирование экономически обоснованного ресурса механизмов ПК, а также их остаточного ресурса (ОР), как составной части полного ресурса.
Проблема прогнозирования ресурса состоит из двух задач: определения ресурса, а также прогнозирования ОР.
Задачи определения ресурса и ОР решаются в два этапа: на первом этапе осуществляется прогнозирование ресурса отдельных деталей, на втором -оценка ресурса механизмов.
Прогнозирование ресурса может проводиться как на стадии проектирования, так и на стадии эксплуатации. При прогнозировании ресурса на стадии эксплуатации применяются те же методы, что и на стадии проектирования (методы экспертных оценок, расчеты по нагрузке и несущей способности, результаты статистических исследований). При этом возможно использование информации о текущем техническом состоянии объекта.
В работе [47] представлены регрессионные методы прогнозирования ОР составных частей агрегатов машин. Для этих методов характерна простота вычислений, но имеется и ряд недостатков. Использование регрессионной модели приводит к выводу о том, что путем достаточно большого числа измерений можно получить сколь угодно точный прогноз. При этом не учитывается неопределенность самого процесса накопления повреждений. Необходимо знать момент времени, в который проводились наблюдения за реализацией прогнозируемого процесса, а также режимы работы до момента прогнозирования. Эти методы не учитывают ранее накопленные знания по объекту прогнозирования. Необходимо непосредственное измерение параметров, характеризующих состояние системы, прямой доступ к которым, в большинстве случаев, не возможен.
Рассмотренные выше методы расчетов обладают недостатками, которые снижают достоверность результатов расчетов деталей ПК. Для достоверного прогноза ресурса и ОР элементов механизмов, необходимо использовать комбинированные методы расчетов. При этом возможен синтез результатов прогнозов, полученных различными методами, учет данных технического диагностирования механизма, а также применение других методов прогнозирования, например метода экспертных оценок [19].
1.4 Методы определения ресурса механизмов портальных кранов.
Прогнозирование ОР механизмов ПК - это сложная расчетная задача, решение которой неразрывно связано с определением ОР деталей, входящих в рассматриваемый механизм. Механизм ПК- сложная ремонтируемая механическая система, ресурсы элементов которой весьма разнообразны. В целях