09-09-2010, 05:16 PM
OPSTE NAPOMENE
Razvoj hidrauličnih pumpi i motora, zajedno sa razvojem ostalih hidrauličnih komponenti i sistema u poslednjih nekoliko decenija, uslovio je i brži razvoj mašinske tehnike, pa i tehničke dijagnostike.
Tehnička dijagnostika, koja se bazira na dovoljno razrađenoj naučnoj osnovi, na matematičkim i fizičkim metodama koje omogućuju postizanje optimalnih rezultata, predstavlja nov ogranak tehničke kibernetike koji se ubrzano razvija. Osim toga, dijagnostika je i važan sastavni deo tehničkog održavanja hidrauličnih pumpi i motora, jer ona omogućuje da se bez demontaže odredi njihovo tehničko stanje, kao i predvidi resurs njihovog sigurnog (pouzdanog) rada.
Tehničko dijagnosticiranje je proces određivanja stanja nekog sistema, u slučaju koji se razmatra hidrauličnih pumpi i motora, prema indirektnim obeležjima.
S obzirom na sve veću složenost savremenih hidrauličnih pumpi i motora, u praksi se javlja potreba za primenom većeg broja dijagnosticiranja za ocenu njihovog stanja. Pri izboru metoda za dijagnostiku stanja hidrauličnih pumpi i motora treba voditi računa o zadovoljenju zahteva u pogledu objektivnosti, jednoznačnosti i ponovljivosti.
Za određivanje stvarnog tehničkog stanja hidrauličnih pumpi i motora pomoću sredstava tehničkog dijagnosticiranja neophodno je znati, s jedne strane, šta i na koji način treba proveriti, a sa druge strane, koja sredstva treba upotrebiti i kako dobiti zaključak o tehničkom stanju hidrauličnih pumpi i motora. Na taj način dijagnosticiranje se svodi na analizu stanja hidrauličnih pumpi i motora, izbor metoda provera stvarnog stanja i razrade tehničkih sredstava za ostvarivanje provera uz uzimanje u obzir uslova rada hidrauličnih pumpi i motora.
Pri dijagnosticiranju pretpostavlja se da hidraulične pumpe i motori mogu da se nalaze u završnom skupu N stanja, koja se mogu podeliti na dva podskupa: Nj i N2. Prelazak hidrauličnih pumpi i motora iz jednog stanja u drugo izaziva se nekim neispravnostima. Podskup Nj uključuje sva stanja koja omogućavaju objektu na koji je postavljena hidraulična pumpa ili motor da obavlja proverene mu funkcije, tj. radno sposobna stanja. Podskup N2 uključuje sva stanja koja dovode do gubitka radne sposobnosti.
Celokupnost parametara (osobina) karakteriše svako stanje hidrauličnih pumpi i motora.
Proces određivanja realnog stanja hidrauličnih pumpi i motora, tj. njegovog odnošenja na jednu od mogućih klasa {N;} i jeste raspoznavanje stanja ili dijagnosticiranje. Procedura dijagnosticiranja hidrauličnih pumpi i motora deli se na tri etape: opisivanje hidrauličnih pumpi i motora, izdvajanje osobina i donošenje odluke (dijagnoze).
Početno opisivanje pumpi i motora sastoji se u izboru informacije koja je neophodna za donošenje rešenja o pripadnosti hidrauličnih pumpi i motora jednom od mogućih podskupova. Ovaj zadatak je najsloženiji i teško ga je formalizovati. Praktično, on se rešava na osnovu iskustva stručnjaka.
Direktne osobine stanja obično su nedostupne za neposredno merenje. Na primer, pri funkcionisanju hidrauličnih pumpi i motora nemoguće je neposredno izmeriti habanje spojenih parova. Zato se u svojstvu osobina izabiraju indirektni parametri. Tako, habanje spojenih parova može se oceniti prema čistoći ulja, temperaturi radnog tela, koeficijentu korisnog dejstva itd.
Donošenje odluke sastoji se u razradi pravila koje omogućava da se dobije tačna dijagnoza, tj. da se hidraulična pumpa ili motor pravilno odnosi prema određenom stanju (podskupu N ili N2).
Formalno, zadatak tehničke dijagnostike kako svakog tehničkog uređaja, tako i hidrauličnih pumpi i motora postavlja se na sledeći način. Kao rezultat početnog opisivanja hidrauličnih pumpi i motora i izbora osobina, stanje hidrauličnih pumpi i motora može se opisati modelom
Opšte napomene 1
1.0. UVOD 3
- Problem istraživanja 3
- Predmet istraživanja 5
- Cilj istraživanja 6
- Šta je do sada istraživano 6
- Šta treba dalje istraživati 8
- Hipoteze 9
- Glavna hipoteza 9
- Pomoćna hipoteza 10
- Način istraživanja 11
- Naučna i stručna opravdanost istraživanja 12
- Rezultati koji se očekuju 14
2.0. TEORIJSKA ISTRAŽIVANJA 15
- Uloga hidrauličnih pumpi i motora u hidrauličnim sistemima 15
- Opšte karakteristike hidrauličnih pumpi i motora 16
- Uticaj trošenja površina na rad hidrauličnih pumpi i motora 16
- Zaptivanje i uticaj na rad hidrauličnih pumpi i motora 18
- Uticaj temperature na rad hidrauličnih pumpi i motora u sistemu.. 21
- Dijagnostika stanja hidrauličnih sistema 23
- Dijagnostika stanja hidrauličnih komponenti - pumpi i motora 25
- Konstrukcija stola za ispitivanje 28
- Provera (Dijagnoza) karakteristika na radnom stolu 30
- Dijagnostika stanja hidrauličnih pumpi i motora 33
- Dijagnostika stanja zupčastih pumpi i motora 35
- Manifestacija oštećenja ili otkaza 36
- Dijagnostika stanja 36
- Kritični elementi i sklopovi 37
- Dijagnostika stanja krilne pumpe 38
- Manifestacija oštećenja ili otkaza 39
- Dijagnostika stanja 39
- Kritični elementi i sklopovi 39
- Dijagnostika stanja klipnoradijalnih pumpi i motora 40
- Kritični elementi i sklopovi 40
- Manifestacija oštećenja ili otkaza 42
- Dijagnostika stanja 42
2.5.4. Dijagnostika stanja klipnoaksijalnih pumpi i motora 43
- Kritični elementi i sklopovi 43
- Tolerantna područja 46
- Manifestacija oštećenja ili otkaza 47
- Dijagnostika stanja 48
- Modeli tehničkog dijagnosticiranja 53
- Analitički model 53
- Strukturno-funkcionalni model 57
- Spektralni model 58
- Primena brzih spektralnih transformacija u istraživanju testova - objekata tehničke dijagnostike 61
- Glavni matematički pojmovi 61
- Algoritam za izračunavanje svih testova za skup klasa 65
- Algoritam za izdvajanje testova zastoja iz skupa svih testova 66
- Informativnost osobina tehničkog stanja 68
- Statistički metod izbora osobina 69
- Informacioni metod izbora osobina 70
- Klasifikacija tehničkih stanja - Pravila donošenja odluka 72
- Metrika procesa održavanja hidrauličnih pumpi i motora 78
- Osnove procesnog pristupa 78
- Merenje kritičnih procesa i metrika procesa održavanja hidrauličnih pumpi i motora 81
- Sredstva tehničkog dijagnosticiranja 83
- Merenje pritiska 84
- Merenje utroška i brzina tečnosti 85
- Merenje frekvencije obrtanja 86
- Merenje parametara vibracije 86
- Struktura sistema tehničkog dijagnosticiranja 87
- Utvrđivanje uzroka neispravnosti hidrauličnih sistema pri nastanku prekomernih vibracija 90
- Vibracije nastale usled delovanja hidrauličnih sila 90
- Vibracije nastale usled delovanja naizmeničnih sila 90
- Vibracije nastale usled trenja 91
- Vibracije nastale usled "Pulzacija" 91
- Savremeno dijagnosticiranje hidrauličnih pumpi i motora i upravljanje održavanjem 92
- Struktura i funkcionisanje programabilnih kontrolera 92
- Vizualizacija, dijagnostika i upravljanje parametrima 95
- Dijagnosticiranje i upravljanje - jedan pristup 97
- Sofisticirani dijagnostički sistemi na hidrauličnim pumpama i motorima 99
2.15.1. Automatski dijagnostički sistemi na bazi znanja i monitoring
sistemi 99
- Informacioni sistem integrisanog održavanj a 100
- Inteligentni dijagnostički sistemi na bazi neuronskih mreža i ekspertnih sistema 100
- Interaktivna komunikacija sa elektronskim tehničkim
uputstvom 101
3.0. EKSPERIMENTALNA (EKSPLOATACIONA) ISTRAŽIVANJA 102
- Merenje radnih parametara i ispitivanje karakteristika hidrauličnih pumpi i motora 102
- Eksperimentalno ispitivanje procesa u klipno-aksijalnoj pumpi 114
3.2.1. Rezultati merenja, statističke i FFT analize parametara radnog
procesa klipno-aksijalne pumpe 114
- Prelazne karakteristike klipno-aksijalne pumpe za dve različite
početne neispravnosti 119
- Izgradnja strukturno-funkcionalnog modela hidrosistema 120
- Zavisnost energetskog spektra od frekvencije oscilacija za klipno-aksijalnu pumpu 124
- Zavisnost jačine zvuka od utroška tečnosti 124
- Korelaciona funkcija napajanja pumpe pri različitim zazorima u ležajevima 125
- Karakteristike radnog fluida klipno-aksijalne pumpe 126
- Matematički model radnog fluida 126
- Karakteristike monofaznog radnog fluida 127
- Karakteristike dvofaznog radnog fluida 129
- Lokalizacija otkaza - oprema za dijagnostiku hidrauličnih sistema.... 132
4.0. REZULTATI ISTRAŽIVANJA 136
5.0. ZAKLJUČAK 139
L I T E R A T U R A 142
Razvoj hidrauličnih pumpi i motora, zajedno sa razvojem ostalih hidrauličnih komponenti i sistema u poslednjih nekoliko decenija, uslovio je i brži razvoj mašinske tehnike, pa i tehničke dijagnostike.
Tehnička dijagnostika, koja se bazira na dovoljno razrađenoj naučnoj osnovi, na matematičkim i fizičkim metodama koje omogućuju postizanje optimalnih rezultata, predstavlja nov ogranak tehničke kibernetike koji se ubrzano razvija. Osim toga, dijagnostika je i važan sastavni deo tehničkog održavanja hidrauličnih pumpi i motora, jer ona omogućuje da se bez demontaže odredi njihovo tehničko stanje, kao i predvidi resurs njihovog sigurnog (pouzdanog) rada.
Tehničko dijagnosticiranje je proces određivanja stanja nekog sistema, u slučaju koji se razmatra hidrauličnih pumpi i motora, prema indirektnim obeležjima.
S obzirom na sve veću složenost savremenih hidrauličnih pumpi i motora, u praksi se javlja potreba za primenom većeg broja dijagnosticiranja za ocenu njihovog stanja. Pri izboru metoda za dijagnostiku stanja hidrauličnih pumpi i motora treba voditi računa o zadovoljenju zahteva u pogledu objektivnosti, jednoznačnosti i ponovljivosti.
Za određivanje stvarnog tehničkog stanja hidrauličnih pumpi i motora pomoću sredstava tehničkog dijagnosticiranja neophodno je znati, s jedne strane, šta i na koji način treba proveriti, a sa druge strane, koja sredstva treba upotrebiti i kako dobiti zaključak o tehničkom stanju hidrauličnih pumpi i motora. Na taj način dijagnosticiranje se svodi na analizu stanja hidrauličnih pumpi i motora, izbor metoda provera stvarnog stanja i razrade tehničkih sredstava za ostvarivanje provera uz uzimanje u obzir uslova rada hidrauličnih pumpi i motora.
Pri dijagnosticiranju pretpostavlja se da hidraulične pumpe i motori mogu da se nalaze u završnom skupu N stanja, koja se mogu podeliti na dva podskupa: Nj i N2. Prelazak hidrauličnih pumpi i motora iz jednog stanja u drugo izaziva se nekim neispravnostima. Podskup Nj uključuje sva stanja koja omogućavaju objektu na koji je postavljena hidraulična pumpa ili motor da obavlja proverene mu funkcije, tj. radno sposobna stanja. Podskup N2 uključuje sva stanja koja dovode do gubitka radne sposobnosti.
Celokupnost parametara (osobina) karakteriše svako stanje hidrauličnih pumpi i motora.
Proces određivanja realnog stanja hidrauličnih pumpi i motora, tj. njegovog odnošenja na jednu od mogućih klasa {N;} i jeste raspoznavanje stanja ili dijagnosticiranje. Procedura dijagnosticiranja hidrauličnih pumpi i motora deli se na tri etape: opisivanje hidrauličnih pumpi i motora, izdvajanje osobina i donošenje odluke (dijagnoze).
Početno opisivanje pumpi i motora sastoji se u izboru informacije koja je neophodna za donošenje rešenja o pripadnosti hidrauličnih pumpi i motora jednom od mogućih podskupova. Ovaj zadatak je najsloženiji i teško ga je formalizovati. Praktično, on se rešava na osnovu iskustva stručnjaka.
Direktne osobine stanja obično su nedostupne za neposredno merenje. Na primer, pri funkcionisanju hidrauličnih pumpi i motora nemoguće je neposredno izmeriti habanje spojenih parova. Zato se u svojstvu osobina izabiraju indirektni parametri. Tako, habanje spojenih parova može se oceniti prema čistoći ulja, temperaturi radnog tela, koeficijentu korisnog dejstva itd.
Donošenje odluke sastoji se u razradi pravila koje omogućava da se dobije tačna dijagnoza, tj. da se hidraulična pumpa ili motor pravilno odnosi prema određenom stanju (podskupu N ili N2).
Formalno, zadatak tehničke dijagnostike kako svakog tehničkog uređaja, tako i hidrauličnih pumpi i motora postavlja se na sledeći način. Kao rezultat početnog opisivanja hidrauličnih pumpi i motora i izbora osobina, stanje hidrauličnih pumpi i motora može se opisati modelom
Opšte napomene 1
1.0. UVOD 3
- Problem istraživanja 3
- Predmet istraživanja 5
- Cilj istraživanja 6
- Šta je do sada istraživano 6
- Šta treba dalje istraživati 8
- Hipoteze 9
- Glavna hipoteza 9
- Pomoćna hipoteza 10
- Način istraživanja 11
- Naučna i stručna opravdanost istraživanja 12
- Rezultati koji se očekuju 14
2.0. TEORIJSKA ISTRAŽIVANJA 15
- Uloga hidrauličnih pumpi i motora u hidrauličnim sistemima 15
- Opšte karakteristike hidrauličnih pumpi i motora 16
- Uticaj trošenja površina na rad hidrauličnih pumpi i motora 16
- Zaptivanje i uticaj na rad hidrauličnih pumpi i motora 18
- Uticaj temperature na rad hidrauličnih pumpi i motora u sistemu.. 21
- Dijagnostika stanja hidrauličnih sistema 23
- Dijagnostika stanja hidrauličnih komponenti - pumpi i motora 25
- Konstrukcija stola za ispitivanje 28
- Provera (Dijagnoza) karakteristika na radnom stolu 30
- Dijagnostika stanja hidrauličnih pumpi i motora 33
- Dijagnostika stanja zupčastih pumpi i motora 35
- Manifestacija oštećenja ili otkaza 36
- Dijagnostika stanja 36
- Kritični elementi i sklopovi 37
- Dijagnostika stanja krilne pumpe 38
- Manifestacija oštećenja ili otkaza 39
- Dijagnostika stanja 39
- Kritični elementi i sklopovi 39
- Dijagnostika stanja klipnoradijalnih pumpi i motora 40
- Kritični elementi i sklopovi 40
- Manifestacija oštećenja ili otkaza 42
- Dijagnostika stanja 42
2.5.4. Dijagnostika stanja klipnoaksijalnih pumpi i motora 43
- Kritični elementi i sklopovi 43
- Tolerantna područja 46
- Manifestacija oštećenja ili otkaza 47
- Dijagnostika stanja 48
- Modeli tehničkog dijagnosticiranja 53
- Analitički model 53
- Strukturno-funkcionalni model 57
- Spektralni model 58
- Primena brzih spektralnih transformacija u istraživanju testova - objekata tehničke dijagnostike 61
- Glavni matematički pojmovi 61
- Algoritam za izračunavanje svih testova za skup klasa 65
- Algoritam za izdvajanje testova zastoja iz skupa svih testova 66
- Informativnost osobina tehničkog stanja 68
- Statistički metod izbora osobina 69
- Informacioni metod izbora osobina 70
- Klasifikacija tehničkih stanja - Pravila donošenja odluka 72
- Metrika procesa održavanja hidrauličnih pumpi i motora 78
- Osnove procesnog pristupa 78
- Merenje kritičnih procesa i metrika procesa održavanja hidrauličnih pumpi i motora 81
- Sredstva tehničkog dijagnosticiranja 83
- Merenje pritiska 84
- Merenje utroška i brzina tečnosti 85
- Merenje frekvencije obrtanja 86
- Merenje parametara vibracije 86
- Struktura sistema tehničkog dijagnosticiranja 87
- Utvrđivanje uzroka neispravnosti hidrauličnih sistema pri nastanku prekomernih vibracija 90
- Vibracije nastale usled delovanja hidrauličnih sila 90
- Vibracije nastale usled delovanja naizmeničnih sila 90
- Vibracije nastale usled trenja 91
- Vibracije nastale usled "Pulzacija" 91
- Savremeno dijagnosticiranje hidrauličnih pumpi i motora i upravljanje održavanjem 92
- Struktura i funkcionisanje programabilnih kontrolera 92
- Vizualizacija, dijagnostika i upravljanje parametrima 95
- Dijagnosticiranje i upravljanje - jedan pristup 97
- Sofisticirani dijagnostički sistemi na hidrauličnim pumpama i motorima 99
2.15.1. Automatski dijagnostički sistemi na bazi znanja i monitoring
sistemi 99
- Informacioni sistem integrisanog održavanj a 100
- Inteligentni dijagnostički sistemi na bazi neuronskih mreža i ekspertnih sistema 100
- Interaktivna komunikacija sa elektronskim tehničkim
uputstvom 101
3.0. EKSPERIMENTALNA (EKSPLOATACIONA) ISTRAŽIVANJA 102
- Merenje radnih parametara i ispitivanje karakteristika hidrauličnih pumpi i motora 102
- Eksperimentalno ispitivanje procesa u klipno-aksijalnoj pumpi 114
3.2.1. Rezultati merenja, statističke i FFT analize parametara radnog
procesa klipno-aksijalne pumpe 114
- Prelazne karakteristike klipno-aksijalne pumpe za dve različite
početne neispravnosti 119
- Izgradnja strukturno-funkcionalnog modela hidrosistema 120
- Zavisnost energetskog spektra od frekvencije oscilacija za klipno-aksijalnu pumpu 124
- Zavisnost jačine zvuka od utroška tečnosti 124
- Korelaciona funkcija napajanja pumpe pri različitim zazorima u ležajevima 125
- Karakteristike radnog fluida klipno-aksijalne pumpe 126
- Matematički model radnog fluida 126
- Karakteristike monofaznog radnog fluida 127
- Karakteristike dvofaznog radnog fluida 129
- Lokalizacija otkaza - oprema za dijagnostiku hidrauličnih sistema.... 132
4.0. REZULTATI ISTRAŽIVANJA 136
5.0. ZAKLJUČAK 139
L I T E R A T U R A 142