Исследование методов вибродиагностики элементов гидравлического привода

Актуальная в настоящее время задача, связанная с необходимостью ранней диагностики дефектов, возникающих в элементах гидропривода, решена авторами в данной работе. Проведенное исследование позволило выявить закономерности изменения формы сигнала и спектров виброускорения при наличии дефектов в поршневой группе гидравлической машины. Полученные данные позволили определить максимальные значения частот, характеризующих дефекты в поршневой группе гидравлической машины, при достижении которых система выйдет из строя.

ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………………………………. 15
1. ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ……………………….. 17
1.1 Принцип работы гидравлического привода ………………………………….. 17
1.2 Возможные дефекты в гидравлическом приводе …………………………… 18
1.3 Вибрация и ее параметры …………………………………………………………… 20
1.4 Известные методы вибродиагностики …………………………………………. 24
1.5 Современные приборы для вибродиагностики …………………………….. 31
1.6 Модели дефектов в программной среде Simulink ………………………… 35
Выводы по главе ……………………………………………………………………………… 37
2. ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ………………………………………. 38
3. РАСЧЕТЫ И АНАЛИТИКА ……………………………………………………………. 39
3.1 Кинематическая схема аксиально-поршневой гидромашины с
дефектом в поршневой части ……………………………………………………………. 39
3.2 Расчетная схема аксиально-поршневой гидромашины с дефектом в
поршневой части …………………………………………………………………………….. 40
3.3 Разработка математической модели аксиально-поршневой
гидромашины с дефектом в поршневой части ………………………………….. 41
3.4 Расчет параметров математической модели аксиально-поршневой
гидромашины с дефектом в поршневой части ………………………………….. 45
3.5 Исследование аксиально-поршневой гидромашины с дефектом в
поршневой части ……………………………………………………………………………… 47
Выводы по главе ……………………………………………………………………………… 50
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОВЕДЕННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ …………………… 51
4.1 Результаты исследования математической модели аксиально-
поршневой гидромашины при отсутствии дефектов …………………………… 51
4.2 Результаты исследования математической модели аксиально-
поршневой гидромашины при наличии дефектов ……………………………… 52
Выводы по главе ……………………………………………………………………………… 58
5. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ …………………………………………………………………… 60
5.1 Общие сведения о научно-техническом исследовании ………………….. 60
5.2 Предпроектный анализ ……………………………………………………………….. 60
5.2.1 Потенциальные потребители …………………………………………………. 61
5.2.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения …………………………………….. 62
5.2.3 SWOT-анализ ……………………………………………………………………….. 63
5.3 Определение возможных альтернатив проведения научных
исследований …………………………………………………………………………………… 66
5.4 Планирование научно-исследовательских работ …………………………… 66
5.4.1 Структура работ в рамках научного исследования ………………….. 66

5.4.2 Определение трудоемкости выполнения работ ……………………….. 68

5.4.3 Расчет материальных затрат НТИ ………………………………………….. 72

5.4.4 Основная заработная плата исполнителей ……………………………… 74

5.4.5 Дополнительная заработная плата исполнителей темы …………… 76

5.4.6 Отчисления во внебюджетные фонды ……………………………………. 77

5.4.7 Накладные расходы ……………………………………………………………….. 77

5.4.8 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского
проекта ……………………………………………………………………………………………… 78

5.5 Определение ресурсной, финансовой, бюджетной, социальной и
экономической эффективности исследования ……………………………………. 78

Выводы по главе ……………………………………………………………………………….. 81

6. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ………………………………………….. 82
6.1 Правовые и организационные процессы обеспечения
безопасности………………….. ………………………………………………………………….. 82
6.1.1 Специальные правовые нормы трудового законодательства……. 82
6.1.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны.. 83
6.2 Производственная безопасность …………………………………………………… 84
6.2.1 Анализ выявленных вредных и опасных факторов………………….. 86
6.2.2 Обоснование мероприятий по снижению воздействия ……………..91
6.3 Экологическая безопасность………………………………………………………… 92
6.3.1 Анализ влияния объекта исследования на окружающую среду….92
6.3.2 Обоснование мероприятий по защите окружающей среды………. 93
6.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях………………………………………..93
6.4.1 Анализ вероятных ЧС………………………………………………………………93
6.4.2 Обоснование мероприятий по предотвращению ЧС………………….94
Выводы по главе………………………………………………………………………………. 95

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………………………………………………. 96

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ СТУДЕНТА……………………………………………….. 97

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ……………………………… 98

ПРИЛОЖЕНИЕ А ………………………………………………………………………………. 103

ПРИЛОЖЕНИЕ Б ………………………………………………………………………………. 121

ПРИЛОЖЕНИЕ В ………………………………………………………………………………. 125

ПРИЛОЖЕНИЕ Г ………………………………………………………………………………. 127

ПРИЛОЖЕНИЕ Д ………………………………………………………………………………. 129

В результате анализа конструкции гидромашины и его дефектов,
разработана принципиальная схема аксиально-поршневой гидромашины с
дефектом в поршневой части, а также составлена его математическая модель
в программной среде Simulink.
Для выявления параметров вибрации, разработана технологическая
карта вибрационного контроля, в которой указаны точки установки датчиков
на аксиально-поршневую гидромашину.
В работе представлена методика проведения исследования на
имитационной модели, которая позволят определить спектральные
характеристики аксиально-поршневой гидромашины при наличии дефекта в
поршневой части.
По результатам исследования было выявлено, что высокую
чувствительность показывает параметр виброускорения, который изменяется
при начальных этапах возникновения дефекта, что подтверждает теорию
сверхчувствительности параметра виброускорения к дефектам в виде зазора.
Было определено, что при дефекте в виде зазора в шарнире аксиально-
поршневой гидромашины, спектр виброускорения имеет в своем составе
несколько гармоник, с достаточно большой амплитудой. Для данного
устройства это гармоники с частотами 115, 135, 155 и 175 Гц.
Также приведены границы допустимых значений частот при дефекте в
шарнирной части аксиально-поршневой гидромашины, согласно которому,
при гармонике с амплитудой до 0,07 м, устройство в удовлетворительном
состояний, при гармонике с амплитудой от 0,07 м до 0,1 м, устройство в
опасности, и при гармонике с амплитудой от 0,1 м, шарнирная часть
разрушена, и гидромашина неработоспособна.
В диссертационной работе были выполнены разделы «Финансовый
менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение» и «Социальная
ответственность».
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ СТУДЕНТА

1. Мурсалбекова А. С., Гаврилин А. Н. // Методы выявления дефектов в
аксиально-поршневой гидромашине. Омский научный вестник, 2019 (УДК
62.799).