 ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение Как определить диапазон голоса - ваш вокал Игровые автоматы с быстрым выводом Как самому избавиться от обидчивости Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком" Натюрморт и его изобразительные возможности Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д. Как научиться брать на себя ответственность Зачем нужны границы в отношениях с детьми? Световозвращающие элементы на детской одежде Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ) Глава 3. Завет мужчины с женщиной
Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.
| Анализ сигналов во временной области
Методические указания К профессиональному модулю «Проведение анализа характеристик и обеспечение надежности систем автоматизации (по отраслям)» СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 220703 Базовая подготовка Лабораторная работа № 5 «Расчет нормативов вибрации и вероятностей состояний вращающегося оборудования»
Волгоград 2012
СОДЕРЖАНИЕ 1. Цель работы... 4 2. Краткие теоретические сведения.. 4 2.1. Описание лабораторной установки............................................................................ 4 2.2 Общие положения. 4 2.3 Анализ трендов. 7 2.4 Анализ спектров. 9 2.5 Анализ сигналов во временной области. 9 2.6 Анализ в полярных координатах. 9 3 Задание к выполнению.... 9 4 Контрольные вопросы... 11 5 Рекомендуемая литература.. 11
Цель работы
Научиться применять программную систему “Призм-2” - поддержки и модификации базы данных с вибродиагностической информацией цифрового коллектора данных “МИКРОЛОГ”, для построения трендов анализа нормативов и вероятностей состояний в спектральной, временной области и полярных координатах. Прогнозирование состояния.
Краткие теоретические сведения
2.1 Описание лабораторной установки: - компьютерный класс с компьютерами подключенными к ЛВС и Интернет, необходимым набором программного обеспечения по количеству обучающихся; - компьютер преподавателя с необходимым набором программного обеспечения и доступом к сети Интернет. Общие положения Механические колебания или вибрации представляют собой явление вполне обычное для любого оборудования, которое по своей конструкции содержит движущиеся элементы. Движущиеся элементы машин вызывают механические колебания (вибрации), которые увеличиваются вследствие износа, коррозии, эрозии и других факторов. Вибрация является причиной дополнительных динамических нагрузок и поэтому уменьшает эксплуатационную надежность и срок службы машин. При увеличении вибрации такие факторы могут быть причиной развития серьезных дефектов. С другой стороны, появление и развитие износа и дефектов, в свою очередь, приводит к увеличению уровней вибрации. Тогда сигналы вибрации можно рассматривать и как причину возникновения дефектов, и как некоторый физический индикатор проявления и развития таких дефектов. При этом в последнем случае по уровню вибрации можно судить о механическом состоянии узлов оборудования и оборудования в целом. Следовательно, механические колебания являются индикатором состояния машин. Точное описание физических свойств любых колебаний получается с помощью трех измеряемых величин. К ним относятся амплитуда, частота и фаза колебаний. При этом по изменению уже только амплитуды колебания можно судить об изменении эксплуатационных свойств машины, а анализ всех трех величин позволяет получить информацию о причинах такого изменения. Следовательно, в целях безопасной эксплуатации сложных технических изделий, а также снижения затрат на ремонтно-восстановительные работы контроль уровней механических колебаний, независимо от причин их возникновения, является чрезвычайно важной задачей. По определению, контроль - это проверка соответствия значений контролируемых параметров некоторого объекта установленным требованиям. Такие требования обычно называют нормативами. Таким образом, организация вибрационного контроля невозможна без определения соответствующих нормативов вибрации. При этом нормативы вибрации должны удовлетворять некоторым специфическим требованиям. Содержательный смысл этих требований в значительной степени определяется принятой стратегией эксплуатации технического оборудования. При выборе стратегии эксплуатации оборудования по техническому состоянию целесообразно многоуровневое представление нормативов вибрации. Например, в виде нормативных границ для сигналов вибрации, которые (нормативные границы) определяют вибрационное состояние объекта контроля как "нормальное" или исправное, "допустимое", "опасное" или "аварийное". Тогда постановка и решение задачи нормирования уровней вибрации зависит от того, что именно имеется в виду при определении вибрационного состояния как "нормальное", "допустимое" и т.д., какой конкретный смысл вкладывается в эти понятия. Этот вопрос требует отдельного серьезного рассмотрения. Классическое решение задачи нормирования уровней вибрации основано на результатах анализа напряжений, которые возникают в металлах конструкций при многоцикловых нагрузках на деталях технических изделий. Эти дополнительные нагрузки являются следствием возникающих вынужденных механических колебаний в технической системе. Характер вынужденных колебаний определяется конструктивными особенностями такой системы. Зная оценки параметров ожидаемых вибрационных процессов в технической системе и предельные значения напряжений в материалах, превышение которых приводит к разрушению деталей, можно установить нижнюю границу вибрационного состояния "аварийное". Исходя из таких же условий, с учетом характеристик износа материалов контактирующих поверхностей деталей, можно установить уровень стабильного вибрационного фона технического изделия или его узла, который определяет границу нормативного вибрационного состояния "нормальное". При этом, несмотря на кажущуюся определенность задачи, собственно численные значения для упомянутых выше оценок нормативных границ все же имеют вероятностный характер. Оценки обоих видов должны быть представлены в техническом паспорте на изделие как некоторые условия завода-изготовителя, соблюдение которых обеспечивает его (изделия) безопасную эксплуатацию, а значение нижней границы состояния "аварийное" может использоваться в штатной системе вибрационного контроля для выработки предупредительного сигнала или сигнала аварийного отключения технического изделия в том случае, если текущий уровень вибрации превышает заданное граничное значение. Однако практическое решение задачи достаточно сложно и трудоемко. Поэтому, во-первых, реально в паспортах на технические изделия такие характеристики могут отсутствовать. Во-вторых, далеко не все технические изделия имеют штатную систему защиты по вибрации. Кроме того, заводские нормативы указанного выше вида в лучшем случае определяют сигналы предупреждения и аварийного останова, что вполне достаточно для контроля состояния узлов технического изделия, но явно недостаточно в условиях выбора наиболее надежной и экономичной стратегии эксплуатации технических изделий по состоянию. Таким образом, для корректного решения задачи нормирования сигналов вибрации необходимо получить ответ на следующие основные вопросы: - для каких целей должны использоваться устанавливаемые нормативы вибрации; - какой или какие параметры вибрационного процесса нужно нормировать; - какой уровень вибрации следует считать нормальным, допустимым, опасным и аварийным; - какие основные принципы должны быть положены в основу общей методологии нормирования уровней вибрации. Очевидно, в зависимости от конкретных ответов на поставленные вопросы результаты решения задачи нормирования будут различными. Не претендуя на абсолютность сделанных выводов, можно сформулировать ответы на основные вопросы, исходя из опыта работы над проблематикой вибрационного контроля и диагностики. Прежде всего, отметим, что основной целью является организация эксплуатации технических средств (оборудования), исходя из оценок его технического состояния. Это означает, что система нормативов должна быть многоступенчатой. Кроме того, эксплуатация средств техники по техническому состоянию требует разработки и использования средств диагностики, включая вибрационную диагностику. Однако разработка и развитие средств вибрационной диагностики и практическая реализация диагностического обслуживания на основе вибрационной информации невозможны без предварительной организации мониторинга вибрационного состояния. Другими словами, для использования стратегии эксплуатации оборудования по техническому состоянию на практике организация вибрационного контроля является обязательной. При этом нормативы вибрации должны иметь многоступенчатую структуру. Принимая во внимание надежную связь механического состояния технической системы с ее (технической системы) вибрационным состоянием, объективность которой подтверждена прямыми экспериментами, а, также учитывая тот факт, что оценки нормативов вибрации и традиционными методами, в общем случае, носят вероятностный характер, ниже при определении границ нормативных состояний по вибрации будем также исходить из вероятностных представлений. Другими словами получение оценок нормативных границ состояния по вибрации будем напрямую связывать с результатами обработки статистик вибрационных измерений. Собственно методология обработки статистик должна базироваться на некоторой общей модели развития вибрации во времени. Такая модель позволяет установить для некоторого длительного времени эксплуатации соответствие между механическим и вибрационным состояниями объектов техники как независимо от конкретных причин изменения механического состояния, так и в тех случаях, когда такие причины известны. Только в этом случае в дальнейшем становится возможным получение оценок механического состояния в зависимости от значений сигналов вибрации.
Анализ трендов Пользователь может анализировать зависимости от времени максимального значения сигнала. Для этого необходимо открыть меню, нажав на клавишу F3, выделить режим “Display” и субрежим “Trend”, после чего нажать на ввод. В правой части экрана появится пустое окно “Select”. В нижней части экрана выведены обозначения клавиш, операции с которыми доступны пользователю: F1 – справочная информация F3 – выбор элемента (выделав нужную строку в левом List – окне и нажав на F3, скопируйте ее в правое Select – окно). F4 – удаление элемента (нажав на F4, удалите выделенную в правом Select – окне строку из этого окна). F6 – переключение активного окна. F7 – удаление всех элементов из Select – окна. F10 – выход из субрежима.
Кроме того, клавиша F5 позволяет вызвать на экран графики трендов, а клавиша F8 - распечатать информацию. Нажав на клавишу F5, пользователь увидит в центре экрана всплывающее окно Display Options с выбором из меню: “Overall Trend One” (Единственный тренд). или “Overall Trend All” (Все тренды). Сделав нужный выбор, нажмите на ввод. На экране появится, соответственно, единственный график, отвечающий выделенной строе Select – окна или графики трендов для всех строк Select – окна. С помощью клавиши PgDn можно получить на экране сведения о тренде в табличной форме (по окончании просмотра нажмите на клавишу пробел). Клавиши влево и вправо перемещают графический курсор от даты к дате, а клавиши вверх и вниз – от графика одной точки из Select – окна к графику другой точки. Использование функциональных клавиш зависит от номера “страницы” меню в нижней части экрана. Вначале (страница 1) назначение клавиш следующее:
F1 – справочная информация F3 – установка значения полной шкалы для амплитуды (осьY) F4 – укрупнение масштаба (Zoom In) по оси X. F5 – восстановление масштаба (Zoom Out) по оси X. F6 – прогнозирование. F7 – при работе с группой графиков тренда переключает отображение шкалы по оси Y из инженерных единиц в проценты и наоборот. F9 – переход к следующей странице меню. F10 – выход из субрежима
Для установки значения полной шкалы по оси Y нажмите на клавишу F3 и введите нужное значение в поле в нижней части экрана, затем нажмите ввод. Для укрупнения масштаба по оси X нажмите на клавишу F4. Установите графический курсор на левую граничную точку и отметьте ее, нажав ввод. Так же отметьте правую граничную точку графика. На экране появится изображение графика между двумя отмеченными точками по оси Х. Для восстановления масштаба нажмите на клавишу F5. Для прогнозирования нажмите клавишу F6. В нижней части экрана появится новое меню, с помощью которого (клавиша F5) можно “включать” и исключать точки графика из базы для прогноза, клавиша F4 позволяет построить (методом наименьших квадратов) линию тренда, а клавиша F6 выводит запрос – введите продолжительность прогнозируемого периода в сутках, и после ответа обеспечивает построение прогноза. Включенные в анализ точки отмечаются сплошными кружками. Если пользователь (не в режиме прогнозирования) захочет перейти из меню страницы 1 к меню страницы 2, он должен нажать на клавишу F9. Нажав на клавишу F8, пользователь получит архивные сведения о множестве, включающем активную точку измерения.
Анализ спектров Пользователь может анализировать спектры сигнала, при этом он может оперировать: - с одиночным спектром - с группой спектров - со спектральными масками - с разностным спектром с частотными трендами. Для работы со спектрами необходимо открыть меню, нажав на клавишу F3, выделить режим “Display” и субрежим “Spectrum”, после чего нажать ввод. В правой части появится пустое окно “Select”. Меню функций при анализе спектров аналогично меню анализа трендов.
Анализ сигналов во временной области Пользователь может анализировать сигналы во временной области. Для работы с сигналами необходимо открыть меню, нажав на клавишу F3, выделить режим “Display” и субрежим “Time Record”, после чего нажать на клавишу ввод. В правой части экрана появится пустое окно. Меню функций при анализе сигналов во временной области аналогично меню анализа трендов.
|
