Разработка модуля сбора и преобразования вибрации для питания беспроводных устройств на техногенных объектах

Сагалакова, Аделина Геннадьевна Отделение контроля и диагностики (ОКД)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Конструирование модуля сбора и преобразования энергии вибрации для питания беспроводных датчиков технического диагностирования на техногенных объектах

Введение ………………………………………………………………………………………………….. 13
1 Энергопотребление устройств ……………………………………………………………….. 15
1.1 Датчики технического диагностирования ………………………………………… 16
1.2 Источники энергоснабжения …………………………………………………………… 20
1.3 Энергия вибрации …………………………………………………………………………… 23
1.4 Технические параметры вибрационных процессов…………………………… 24
2 Преобразователи виброакустических колебаний ……………………………………. 31
2.1 Пьезоэлектрический преобразователь ……………………………………………… 35
2.2 Электродинамический преобразователь …………………………………………… 39
3 Модуль сбора и преобразования вибрации …………………………………………….. 45
3.1 Исследование конструкции электродинамического преобразователя №1
…………………………………………………………………………………………………………….. 49
3.2 Исследование конструкции электродинамического преобразователя №2
…………………………………………………………………………………………………………….. 55
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение … 63
4.1 Потенциальные потребители результатов исследования ………………….. 63
4.2 Анализ конкурентных технических решений c позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения………………………………………… 63
4.3 SWOT-анализ ………………………………………………………………………………….. 66
4. 4 План проекта ………………………………………………………………………………….. 70
4.4.1 Структура работ в рамках научного исследования ………………………… 70
4.4.2 Определение трудоемкости выполнения работ ……………………………… 71
4.4.3 Разработка графика проведения научного исследования ……………….. 72
4.5 Бюджет научного исследования ………………………………………………………. 76
4.5.1 Расчет материальных затрат НТИ …………………………………………………. 76
4.5.2 Расчет затрат на специальное оборудование для научных
(экспериментальных) работ ………………………………………………………………….. 79
4.5.3 Основная заработная плата исполнителей темы ……………………………. 80
4.5.4 Дополнительная заработная плата исполнителей темы………………….. 82
4.5.5 Отчисления во внебюджетные фонды …………………………………………… 83
5 Социальная ответственность …………………………………………………………………. 84
5.1 Производственная безопасность ……………………………………………………… 84
5.1.1 Недостаточная освещенность рабочей зоны ………………………………….. 85
5.1.2 Повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны … 86
5.1.3 Повышенный уровень шума …………………………………………………………. 87
5.1.4 Повышенный уровень вибрации …………………………………………………… 89
5.1.5 Поражение электрическим током………………………………………..91
5.1.6 Электромагнитное поле ………………………………………………………………… 93
5.2 Экологическая безопасность……………………………………………………………. 94
5.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ……………………………..…94
5.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ….. 96
Заключение ……………………………………………………………………………………………… 99
Список используемой литературы ………………………………………………………….. 100
Приложение А ……………………………………………………………………………………….. 104

Каждый день в промышленные предприятия внедряют новые
технологии и оборудование. От эффективности и надежности работы этого
оборудования зависит качество выпускаемого изделия и производительность
труда. Следовательно, каждое оборудование должно работать безотказно.
Если своевременно не произвести необходимые профилактические работы,
оборудование потеряет производительность, начнет выдавать брак, может
возникнуть аварийная ситуация. Для поддержания технологического
оборудования в работоспособном состоянии на каждом предприятии
проводится техническая диагностика.
Основной задачей технического диагностирования является
обеспечение безопасности, функциональной надёжности и эффективности
работы технического объекта, а также сокращение затрат на его техническое
обслуживание и уменьшение потерь от простоев в результате отказов и
преждевременных выводов в ремонт. Техническое состояние оборудования
определяют с помощью диагностических параметров (температура,
влажность, давление, скорость и интенсивность воздушных потоков).
Выделение широкого перечня параметров, характеризующих состояние
промышленных машин, и их мониторинг в режиме реального времени
помогает получить знания о состоянии машин. Для получения
диагностических параметров применяются различные датчики. Эти датчики в
свою очередь могут быть двух типов: проводными или беспроводными.
Главное отличие их друг от друга – это способ энергопотребления. Проводные
питаются от электросети, а беспроводные от автономного источника питания.
Беспроводные датчики применяются для непрерывного мониторинга на
критически важном оборудовании, выход из строя которого может привести к
крупным авариям или большим экономическим потерям. Большим
недостатком автономных датчиков является необходимость контролировать
элемент питания и своевременно осуществлять его замену.
Целью данной работы является обеспечение питанием беспроводных
датчиков на техногенных объектах с помощью преобразования энергии
вибрации, которая возникает при работе этих объектов.
Принцип работы этого модуля сбора и преобразования энергии основан
на нетрадиционных возобновляемых источников энергии.
Для достижения указанной цели поставлены следующие задачи:
– провести обзор научной литературы в области энергопотребления
датчиков технического диагностирования и преобразователей
виброакустических колебаний;
– проанализировать НТД по уровню вибрации при работе
промышленных машин;
– разработать и спроектировать модуль сбора и преобразования энергии
вибрации на техногенных объектах для питания беспроводных датчиков;
– ознакомиться с установкой для проведения испытаний;
– провести лабораторные испытания спроектированных конструкций;
– оценить эффективность спроектированного модуля.
При тщательном проектировании устройство для сбора энергии
вибрации может даже заменить батареи в некоторых беспроводных датчиков.

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!

    Мария Б. преподаватель, кандидат наук
    5 (22 отзыва)
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальнос... Читать все
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальности "Экономика и управление народным хозяйством". Автор научных статей.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ
    Анна К. ТГПУ им.ЛН.Толстого 2010, ФИСиГН, выпускник
    4.6 (30 отзывов)
    Я научный сотрудник федерального музея. Подрабатываю написанием студенческих работ уже 7 лет. 3 года назад начала писать диссертации. Работала на фирмы, а так же помог... Читать все
    Я научный сотрудник федерального музея. Подрабатываю написанием студенческих работ уже 7 лет. 3 года назад начала писать диссертации. Работала на фирмы, а так же помогала студентам, вышедшим на меня по рекомендации.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ
    Катерина В. преподаватель, кандидат наук
    4.6 (30 отзывов)
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации... Читать все
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации. Опыт работы 7 лет. Всегда на связи и готова прийти на помощь. Вместе удовлетворим самого требовательного научного руководителя. Возможно полное сопровождение: от статуса студента до получения научной степени.
    #Кандидатские #Магистерские
    47 Выполненных работ
    Ольга Б. кандидат наук, доцент
    4.8 (373 отзыва)
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских... Читать все
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских диссертаций, дипломных и курсовых работ. Слежу за новинками в медицине.
    #Кандидатские #Магистерские
    566 Выполненных работ
    Рима С.
    5 (18 отзывов)
    Берусь за решение юридических задач, за написание серьезных научных статей, магистерских диссертаций и дипломных работ. Окончила Кемеровский государственный универси... Читать все
    Берусь за решение юридических задач, за написание серьезных научных статей, магистерских диссертаций и дипломных работ. Окончила Кемеровский государственный университет, являюсь бакалавром, магистром юриспруденции (с отличием)
    #Кандидатские #Магистерские
    38 Выполненных работ
    Дарья Б. МГУ 2017, Журналистики, выпускник
    4.9 (35 отзывов)
    Привет! Меня зовут Даша, я окончила журфак МГУ с красным дипломом, защитила магистерскую диссертацию на филфаке. Работала журналистом, PR-менеджером в международных ко... Читать все
    Привет! Меня зовут Даша, я окончила журфак МГУ с красным дипломом, защитила магистерскую диссертацию на филфаке. Работала журналистом, PR-менеджером в международных компаниях, сейчас работаю редактором. Готова помогать вам с учёбой!
    #Кандидатские #Магистерские
    50 Выполненных работ
    Яна К. ТюмГУ 2004, ГМУ, выпускник
    5 (8 отзывов)
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соот... Читать все
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соответствии с Вашими требованиями.
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ
    Вики Р.
    5 (44 отзыва)
    Наличие красного диплома УрГЮУ по специальности юрист. Опыт работы в профессии - сфера банкротства. Уровень выполняемых работ - до магистерских диссертаций. Написан... Читать все
    Наличие красного диплома УрГЮУ по специальности юрист. Опыт работы в профессии - сфера банкротства. Уровень выполняемых работ - до магистерских диссертаций. Написание письменных работ для меня в удовольствие.Всегда качественно.
    #Кандидатские #Магистерские
    60 Выполненных работ
    Александр Р. ВоГТУ 2003, Экономический, преподаватель, кандидат наук
    4.5 (80 отзывов)
    Специальность "Государственное и муниципальное управление" Кандидатскую диссертацию защитил в 2006 г. Дополнительное образование: Оценка стоимости (бизнеса) и госфин... Читать все
    Специальность "Государственное и муниципальное управление" Кандидатскую диссертацию защитил в 2006 г. Дополнительное образование: Оценка стоимости (бизнеса) и госфинансы (Казначейство). Работаю в финансовой сфере более 10 лет. Банки,риски
    #Кандидатские #Магистерские
    123 Выполненных работы

    Другие учебные работы по предмету

    Разработка системы контроля параметров газоподачи в процессе добычи нефтепродуктов
    📅 2018год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Магнитный контроль параметров ферромагнитных объектов методом высших гармоник
    📅 2018год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка СВЧ плазмотрона для конверсии природного газа
    📅 2018год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка проекта лаборатории технической томографии
    📅 2019год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Дифракционный метод контроля диаметра протяженных изделий
    📅 2018год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Моментный двигатель с ленточной намоткой
    📅 2018год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка системы цифровой радиографии проводов для воздушных линий электропередач
    📅 2018год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)