Программное обеспечение для диагностики состояния редукторов проходческого комбайна П110М

Каминская, Виктория Сергеевна Отделение автоматизации и робототехники (ОАР)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Данное программное обеспечение предназначено для дистанционного определения и прогнозирования состояния редуктора проходческого комбайна П110М, эксплуатирующегося в сложных шахтных условиях. Данная разработка позволит предупреждать аварии, которые влекут за собой выход из строя комбайна, ремонтные работы, сопровождающиеся простоем в производстве.

Перечень условных обозначений …………………………………………………………………. 13
Введение ……………………………………………………………………………………………………… 14
1 Методы технической диагностики машин и оборудования ……………………… 15
1.1 Методы технической диагностики ……………………………………………………. 16
1.2 Вибродиагностика ……………………………………………………………………………. 20
2 Методы диагностики состояния редуктора проходческого комбайна ………. 26
2.1 Проходческий комбайн П110М ………………………………………………………… 26
2.2 Структурная схема системы диагностики редуктора …………………………. 31
2.2.1 Датчик вибрации ДВР …………………………………………………………………. 33
2.2.2 Радиомодем РМС1 ……………………………………………………………………… 38
2.2.3 Блок передачи данных БПД3 ………………………………………………………. 39
2.2.4 Искробезопасный источник питания ИБП1 …………………………………. 41
2.3 Выбор методов вибродиагностики состояния редуктора проходческого
комбайна ………………………………………………………………………………………………….. 43
2.3.1 Общий уровень вибрации ……………………………………………………………. 44
2.3.2 Метод прямого спектра ………………………………………………………………. 45
3 Программное обеспечение для диагностики состояния редуктора …………… 49
3.1 Описание платформы Tibbo AggreGate ……………………………………………… 50
3.2 Алгоритмы машинного обучения ……………………………………………………… 52
3.2.1 Линейная регрессия…………………………………………………………………….. 53
3.2.2 Деревья решений ………………………………………………………………………… 60
3.3 Техническое задание на разработку программного обеспечения ……….. 65
3.4 Структура программного обеспечения ……………………………………………… 66
4 Проверка работоспособности и эффективности программного
обеспечения…………………………………………………………………………72
4.1 Проверка работоспособности программного обеспечения. Метод
прямого спектра ……………………………………………………………………………………….. 76
4.2 Проверка работоспособности программного обеспечния. Метод общего
уровня вибрации……………………………………………………………………………………….. 78
5 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение … 81
5.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения
научных исследований с позиции ресурсоэффективности и
ресурсосбережения …………………………………………………………………………………… 81
5.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования ……………… 81
5.1.2 Анализ конкурентных технических решений ………………………………. 82
5.1.3 SWOT-анализ ……………………………………………………………………………… 84
5.2 Определение возможных альтернатив проведения научных
исследований ……………………………………………………………………………………………. 84
5.3 Планирование научно-исследовательских работ ……………………………….. 84
5.3.1 Структура работ научного исследования …………………………………….. 84
5.3.2 Определение трудоёмкости работ ……………………………………………….. 85
5.3.3 Разработка графика проведения научного исследования ……………… 86
5.4 Бюджет научно-технического исследования (НТИ) …………………………… 87
5.4.1 Расчет материальных затрат НТИ ……………………………………………….. 87
5.4.2 Расчет затрат на специальное оборудование для научных работ ….. 88
5.4.3 Основная заработная плата исполнительной темы ………………………. 89
5.4.4 Дополнительная заработная плата исполнительной темы…………….. 90
5.4.5 Отчисления во внебюджетные фонды …………………………………………. 91
5.4.6 Прочие расходы ………………………………………………………………………….. 92
5.4.7 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского
проекта………………………………………………………………………….92
5.5 Определение ресурсной, финансовой, бюджетной, социальной и
экономической эффективности исследований……………………………………………. 93
6 Социальная ответственность ………………………………………………………………….. 96
6.1 Аннотация ……………………………………………………………………………………….. 96
6.2 Введение ………………………………………………………………………………………….. 96
6.3 Производственная безопасность ……………………………………………………….. 97
6.3.1 Микроклимат производственного помещения……………………………… 97
6.3.2 Освещенность рабочего места …………………………………………………….. 99
6.3.3. Шум и вибрация …………………………………………………………………………. 103
6.3.3 Напряженность магнитного поля ………………………………………………. 105
6.3.4 Электрический ток ……………………………………………………………………. 105
6.3.5 Производственная пыль…………………………………………………………….. 109
6.4 Экологическая безопасность …………………………………………………………… 110
6.5 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ………………………………………… 111
6.6 Организационно-правовые вопросы обеспечения безопасности …….. 115
Заключение ……………………………………………………………………………………………….. 120
Список используемых источников ……………………………………………………………… 121
Приложение А-Описание используемых функций платформы Tibbo
AggreGate…………………………………………………………………………..125
Приложения Б-Карта сегментирования рынка………………………………….126
Приложение В-SWOT-анализ …………………………………………………………………….. 127
Приложение Г-Морфологическая матрица для определения и улучшения
показателей качества программного обеспечения по экспериментальным
данным ………………………………………………………………………………………………………. 128
Приложение Д-Перечень работ и загрузка исполнителей ……………………………. 129
Приложение Е-Трудозатраты на выполнение проекта ………………………………… 131
Приложение Ж-Календарный план проведения научного исследования ……… 133
Приложение К-Перечень опасных и вредных факторов технологии ……………. 136
Приложение Л-Methods of technical diagnostics of machines and equipment …… 138
Перечень условных обозначений

БПД Блок передачи данных
ВДУ ЭМП Временные допустимые уровни электромагнитных полей
ДВР Датчик вибрации радио
И Инженер
К Консультант
КЕО Коэффициент естественного освещения
КЧС Комиссия чрезвычайных ситуаций
МЭМС Микроэлектромеханические системы
НР Научный руководитель
НТЭ Научно-технический эффект
ПО Программное обеспечение
ПУЭ Правила установок и эксплуатации
РМС Радиомодем
СКЗ Среднее квадратическое значение
СМЛК Система мониторинга лавного конвейера
ЧС Чрезвычайная ситуация

Многолетний опыт исследования работы оборудования показывает, что
внедрение средств диагностики технических средств является
основополагающим фактором повышения экономической эффективности
использования различного оборудования на предприятиях. Целью диагностики
является предупреждение отказов, выявление неисправностей, а также
поддержка эксплуатационных показателей на должных уровнях.
Существует множество методов технической диагностики, которые
позволяют анализировать работу оборудования и определять дефекты без
нарушения целостности оборудования. В качестве объекта исследования в
данной работе рассматривается редуктор проходческого комбайна П110М.
В настоящей работе выбран метод вибрационной диагностики, который
основан на анализе параметров вибрации. Основным преимуществом данного
метода является обнаружение скрытых дефектов оборудования и
неисправностей на этапе их зарождения.
Правильность определения дефекта зависит от метода
вибродиагностики, среди которых имеют место следующие ошибки:
 пропуск дефекта (имеется дефект, но специалист по диагностике не умеет
его выявлять);
 исправная машина бракуется специалистом по вибродиагностике.
Эффективность данных методов вибродиагностики были рассмотрены на
примере диагностирования подшипников качения комбайна, так как они
осуществляют пространственную фиксацию вращающихся роторов и
воспринимают основную часть статических и динамических усилий,
возникающих в редукторе. Поэтому техническое состояние подшипников
является важнейшей составляющей, определяющей работоспособность
комбайна в целом.

В данной выпускной квалификационной работе было разработано
программное обеспечение, предназначенное для дистанционного
определения состояния редуктора проходческого комбайна П110М,
эксплуатирующего в сложных шахтных условиях.
В качестве метода диагностики редуктора проходческого комбайна был
выбран метод вибродиагностики, так как данный метод является самым
эффективным для быстрого обнаружения дефектов роторного оборудования.
После определения метода диагностики редуктора проходческого комбайна
был выбран комплекс диагностических средств, обеспечивающих
максимальную информацию о техническом состоянии машины. В данной
работе рассматривались два метода вибрационной диагностики: метод
общего уровня вибрации и метод прямого спектра.
Реализация программного обеспечения проводилась на платформе Tibbo
AggreGate при помощи инструмента машинного обучения. Данное
программное обеспечение позволяет определять и прогнозировать состояние
роторного оборудования, которое эксплуатируется в сложных шахтных
условиях. Более того, данная разработка предупреждает аварии, которые
влекут за собой поломку оборудования, ремонтные работы,
сопровождающиеся простоем в производстве.
По результатам исследования была проведена апробация разработанного
программного обеспечения на упрощенном стенде системы мониторинга
лавного конвейера при использовании привода АОЛ 21-4. Апробация прошла
успешно и показала работоспособность и эффективность разработанного
программного обеспечения.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Олег Н. Томский политехнический университет 2000, Инженерно-эконо...
    4.7 (96 отзывов)
    Здравствуйте! Опыт написания работ более 12 лет. За это время были успешно защищены более 2 500 написанных мною магистерских диссертаций, дипломов, курсовых работ. Явл... Читать все
    Здравствуйте! Опыт написания работ более 12 лет. За это время были успешно защищены более 2 500 написанных мною магистерских диссертаций, дипломов, курсовых работ. Являюсь действующим преподавателем одного из ВУЗов.
    #Кандидатские #Магистерские
    177 Выполненных работ
    Дарья П. кандидат наук, доцент
    4.9 (20 отзывов)
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных... Читать все
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных исследований, связанных с журналистикой, филологией и литературой
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Екатерина С. кандидат наук, доцент
    4.6 (522 отзыва)
    Практически всегда онлайн, доработки делаю бесплатно. Дипломные работы и Магистерские диссертации сопровождаю до защиты.
    Практически всегда онлайн, доработки делаю бесплатно. Дипломные работы и Магистерские диссертации сопровождаю до защиты.
    #Кандидатские #Магистерские
    1077 Выполненных работ
    Дмитрий Л. КНЭУ 2015, Экономики и управления, выпускник
    4.8 (2878 отзывов)
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    #Кандидатские #Магистерские
    5125 Выполненных работ
    Александр О. Спб государственный университет 1972, мат - мех, преподав...
    4.9 (66 отзывов)
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальн... Читать все
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальных уравнений. Умею быстро и четко выполнять сложные вычислительные работ
    #Кандидатские #Магистерские
    117 Выполненных работ
    Шиленок В. КГМУ 2017, Лечебный , выпускник
    5 (20 отзывов)
    Здравствуйте) Имею сертификат специалиста (врач-лечебник). На данный момент являюсь ординатором(терапия, кардио), одновременно работаю диагностом. Занимаюсь диссертац... Читать все
    Здравствуйте) Имею сертификат специалиста (врач-лечебник). На данный момент являюсь ординатором(терапия, кардио), одновременно работаю диагностом. Занимаюсь диссертационной работ. Помогу в медицинских науках и прикладных (хим,био,эколог)
    #Кандидатские #Магистерские
    13 Выполненных работ
    Анна Н. Государственный университет управления 2021, Экономика и ...
    0 (13 отзывов)
    Закончила ГУУ с отличием "Бухгалтерский учет, анализ и аудит". Выполнить разные работы: от рефератов до диссертаций. Также пишу доклады, делаю презентации, повышаю уни... Читать все
    Закончила ГУУ с отличием "Бухгалтерский учет, анализ и аудит". Выполнить разные работы: от рефератов до диссертаций. Также пишу доклады, делаю презентации, повышаю уникальности с нуля. Все работы оформляю в соответствии с ГОСТ.
    #Кандидатские #Магистерские
    0 Выполненных работ
    Кирилл Ч. ИНЖЭКОН 2010, экономика и управление на предприятии транс...
    4.9 (343 отзыва)
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). С... Читать все
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). Сейчас пишу диссертацию на соискание степени кандидата экономических наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    692 Выполненных работы
    Татьяна П. МГУ им. Ломоносова 1930, выпускник
    5 (9 отзывов)
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по и... Читать все
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по истории. Увлекаюсь литературой и темой космоса.
    #Кандидатские #Магистерские
    11 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Удаленное управление распределенными объектами с применением WEB-Технологий
    📅 2019год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Исследование влияния настроек регулятора Смита на качество регулирования
    📅 2018год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Реализация цифрового фильтра на основе сглаживающего штрафного P-сплайна
    📅 2019год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Псевдолинейный регулятор для управления объектом второго порядка
    📅 2020год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Корневой анализ систем на основе вершинных характеристических полиномов
    📅 2019год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)