IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Диагностика является одним из важнейших факторов, обеспечивающих надежность и экологическую безопасность технических объектов. Основой получения информации об объекте диагностирования являются средства технического диагностирования, при этом предполагается проведение операций измерения различных параметров, совокупность которых служит основой для процесса диагностирования.

Значительное количество транспортных средств и технологических объектов оснащены гидравлическими приводами. Работоспособность гидропривода во многом определяет надежность машины в целом, поэтому оценка технического состояния гидросистем становится важной задачей в системе диагностирования объекта. За счет диагностирования гидроприводов во многом может быть решена задача диагностирования объекта в целом.

Особую актуальность проблема диагностирования гидроприводов приобретает для «гидронасыщенных» объектов, в которых большинство систем управления и технологических системы имеют гидравлический привод.

Простои из-за отказов или из-за затрат времени на поиск и обнаружение неисправности ведут к значительным экономическим потерям. Кроме того, по причине отказа систем управления и несвоевременного предупреждения о нарушении режимов их функционирования могут возникать ситуации, отрицательно влияющие на экологическую обстановку, а также приводящие к тяжелому травмированию людей

Повышение надежности и снижение вероятности отказов гидроприводов, в особенности приводов мобильных машин, требуют большого объема информации об их техническом состоянии в ходе эксплуатации. Для рациональной оценки технического состояния диагностируемого гидропривода необходимо достаточно большое количество информации, причем она должна быть обработана в кратчайший срок.

С целью предупреждения отказов и аварий, сокращения времени и затрат, связанных с обнаружением неисправностей, возникает необходимость проектирования и эксплуатации встроенных средств диагностирования гидропривода машин .

Простейшей способ получения информации о состоянии гидропривода являются анализ показаний: устройств-индикаторов, приборной панели, смонтированных на месте оператора, а также связанных с установленными в приводе датчиками, или бортовой системой контроля. Но по ряду факторов бортовые системы контроля и панели приборов дают лишь самую общую картину функционирования гидропривода, субъективно оцениваемую оператором. Для получения достаточного количества информации о техническом состоянии гидросистем, требуется 15-25 контрольных точек. При таком количестве контролируемых параметров применение традиционных встроенных средств контроля и диагностирования приводит к информационной перегруженности оператора.

Усовершенствованием встроенных средств диагностирования гидроприводов является применение электронных (в том числе бортовых) систем контроля, которые позволяют организовать вывод информации и реализовать простейшие логические операции для оценки технического состояния гидропривода и его агрегатов. К возможностям таких систем можно отнести вывод информации от нескольких датчиков на один индикатор, применение панелей с пиктограммами для указания места неисправности. Принципиально новые возможности дает использование для обработки информации универсальных микропроцессоров вместо специализированных логических схем с неизменным алгоритмом. Микропроцессорные системы позволяют не только значительно увеличить количество поступающей в систему диагностирования информации, но и существенным образом ускорить ее обработку. Алгоритм обработки микропроцессору так же, как и ЭВМ, задается путем его предварительного программирования. В состав таких систем контроля входят встроенные датчики, аналого-цифровые преобразователи, средства отображения информации, средства предупреждения, блоки памяти, микропроцессор, стабилизированные блоки питания и др.

В общем случае микропроцессорная система может выполнять следующие функции:

1) измерение, расчет и отображение оперативной информации;

2) измерение, расчет и отображение прогнозируемой информации и выдача рекомендаций;

3)сигнализация (оптическая, акустическая, речевая) и предупреждение оператора;

4) управление системами и агрегатами гидропривода, режимом его работы;

5)диагностика и самодиагностика.

Встроенная система диагностирования представляет собой автономный комплекс для автоматической проверки степени работоспособности и исправности агрегатов и гидропривода в целом, позволяющий, в ограниченных пределах, локализовать некоторые неисправности по результатам контроля диагностических и функциональных параметров в эксплуатационных или специальных тестовых режимах, причем результаты диагностирования могут быть представлены оператору или накапливаются для последующей обработки.

Использование микропроцессорной встроенной системой диагностирования сокращает простои машин на техническое обслуживание агрегатов, не требующих этого по фактическому состоянию, сокращаются трудоемкие процессы монтажа измерительного оборудования при регулировочных работах и отыскании и локализации неисправных элементов гидропривода, обеспечивается значительное снижение трудовых затрат на техническое обслуживание и ремонт за счет исключения значительной части внезапных отказов.

Целесообразность оснащения встроенной системой диагностирования определяется типом мобильной машины или технологического оборудования, режимом их эксплуатации, сложностью диагностируемых приводов, ответственностью и стоимостью выполняемых ими операций

При выборе контролируемых параметров и мест установки датчиков следует учитывать возможность измерения параметра, а также конструктивные особенности элементов диагностируемого гидропривода.

Сообщения встроенной системы диагностирования в зависимости от степени исправности гидросистем можно разделить на следующие группы:

1) профилактические сообщения в случае отклонения параметра от номинального значения, но гидросистемы при этом краткосрочно (например, до конца смены) сохраняют свои функциональные возможности;

2) возникшие неисправности во вспомогательных системах, ограничивающие некоторые режимы работы объекта диагностирования (например, в мобильной машине вышли из строя технологические приводы, но остаются работоспособными гидроприводы, обеспечивающие ее транспортные характеристики);

3) зафиксированные отклонения параметров, при которых дальнейшая эксплуатация объекта диагностирования запрещена;

4) неисправности, при которых передвижение собственным ходом может привести к дорожно-транспортному происшествию, но сохраняется возможность передвижения при ограничении параметров движения (например, скорости) до ближайшего пункта технического обслуживания.

В качестве устройств отображения информации наиболее широкое распространение получили дисплеи, позволяющий группировать и индифировать одновременно значительное количество параметров. Причем в этом случае количество аварийно-предупредительных световых сигнализаторов может быть сокращено до количества основных функциональных подсистем объекта диагностирования.

Самым трудоемким процессом при создании системы диагностирования является разработка алгоритмов поиска и локализации неисправностей в подсистемах гидропривода. Для различных объектов эти алгоритмы специфичны, поэтому возникает необходимость каким-то образом формализовать подход к построению алгоритма поиска неисправностей. Основой для построения алгоритмов поиска неисправностей является принципиальная схема гидропривода, с помощью которой строится логическая модель объекта. Так как в «гидронасыщенных» объектах гидропривод представляет собой, как правило, сложную многофункциональную систему, целесообразно использовать принцип декомпозиции, выделяя отдельные функциональные подсистемы. Преимуществом данного метода является то, что первичные преобразователи устанавливаются не на каждом блоке, работоспособность которого проверяется системой диагностирования.

Таким образом применение встроенной микропроцессорной системой диагностирования позволяет в значительной степени сократить время на поиск и устранение неисправности. Хоть и разработка компьютерных систем диагностирования — задача относительно новая. Ее решение требует привлечения специалистов самых различных направлений и организации слаженного взаимодействия разработчиков.

Список используемых источников:

1. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др.- 2-е изд., перераб.- М.: Машиностроение, 1982. – 423с., ил.

2. Строительная Техника и Технологии: международ. специализир. журнал. – М: ООО «Издательский дом СТТ», 2010 – № 6. – 141 с.

3. Hydrostatics and Pneumatics by Philip Magnus - Longmans , 1891

4. Hydrodynamics: Natural Water Bodies by Harry Edmar Schulz, et al. - InTech , 2012

5. Электронный ресурс http://www.hydrocenter.ru/

6. Электронный ресурс http://www.stroyteh.ru/wiki/ html

7. Электронный ресурс http://www.techstory- ru/

Код для цитирования: Скопировать