ОБНАРУЖЕНИЕ ИЗНОСА ДЕТАЛЕЙ СЛОЖНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА С ПОМОЩЬЮ МЕТОДА ЭЛЕКТРОННОЙ СТЕТОСКОПИИ

АННОТАЦИЯ

В статье рассматриваются вопросы решения проблемы анализа износа деталей сложных технологических объектов с помощью метода электронного стетоскопии, а также полученных данных.

Ключевые слова: объект, стетоскопия, деталь, безопасность, метод, износ.

На современном этапе эксплуатации сложного технологического оборудования существует ряд проблем, связанных с высокой степенью износа некоторых технологический узлов, деталей, а также с обеспечением безопасности на достаточном уровне. [1, c. 52] Со временем, все детали, в процессе эксплуатации теряют свои первоначальные свойства. Срок службы технологического оборудования определяется износом его деталей – изменением размеров, формы, массы или состояния их поверхностей в следствии изнашивания, то есть остаточной деформации от постоянно действующих нагрузок, любо за счет нарушения поверхностного слоя при трении. [2, c. 12] Зависимость срока службы деталей зависит от скорости изнашивания. В свою очередь скорость зависит от нескольких факторов: условия и режим работы детали, материал изготовления, характер использованной смазки трущихся деталей, скорость скольжения, температуры при трении, состояния окружающей среды (запыленность, высокая влажность и т.п.). Первостепенной причиной изнашивания деталей является трение – процесс механического взаимодействия соприкасающихся тел при их относительном смещении плоскости касания. Повышенный износ детали приводит к ее поломке, что в свою очередь вызывает цепь неблагоприятных последствий. Все это может привести к поломке технологического оборудования. В свою очередь – поломка приводит к колоссальным экономическим потерям, а при развитии наихудшего варианта к крупномасштабным катастрофам. Для предотвращения отрицательных сценариев развития событий, необходимо как можно чаще проводить техническое обслуживание различного оборудования, особенно с движущимися частями, чтобы заблаговременно анализировать износ и при необходимости использовать замену деталей. [1, c. 124] Сложностью технического обслуживания сложных технологических линий является то, что до некоторых изнашивающихся деталей тяжело добраться. Появляются трудности с визуальным анализом объекта на дефекты. Так же возникают сложности, если деталь установлена в узле, располагающемся внутри сложной технологической линии и для анализа приходится разбирать сложное оборудование. Для решения данной проблемы интерес вызывает электронная стетоскопия. Системы, основанные на данном методе, позволяют анализировать и прослушивать шумы различных механизмов. Такой анализ является фундаментом для диагностики оборудования электронным (спектральным) способом, что в конечном итоге позволяет заблаговременно g предотвратить критический износ исследуемой детали, либо же вовсе заменить ее. [1, c. 33] В качестве эксплуатации в учебных целях был собран стетоскоп, укомплектованный чувствительным электретным микрофоном и наушниками, с возможностью подключения дополнительного внешнего динамика с сопротивлением 8…16Ом. Напряжение питания устройства 9 В. Размеры печатной платы:46х28 мм. Все входящие в набор компоненты устанавливаются на печатной плате методом пайки. Для удобства монтажа на плате показано расположение элементов. Переменным резистором R7 устанавливается необходимая чувствительность стетоскопа. Получив звуковой портрет исследуемой системы (устройства, механизма), с помощью спектрального анализа такого сигнала можно выявлять критические режимы работы и заблаговременно принимать соответствующие меры для исключения нештатных режимов работы. Спектральный анализ заключается в разложении сигнала на его частотные или спектральные составляющие и в последующей оценке их характеристик ˗ амплитуды, фазы, мощности, ее спектральной плотности и т.д.

При этом основными методами такого анализа могут быть:

· фильтровые ˗ методы полосового анализа;

· бесфильтровые, основанные на преобразовании Фурье;

· параметрические ˗ на основе параметрических моделей случайных процессов текущего, скользящего и скачущего анализов, что выходит за рамки проведенных исследований. [1, c. 65]

Преобразование Фурье позволяет сигналу, заданному во временной области, сопоставить его эквивалентное представление в частотной области. Это можно осуществить путем ее разложения в ряд Фурье, либо вычислением коэффициентов Фурье.

Таким образом, с помощью данного метода возможно анализировать на износ различное технологическое оборудование с минимальными экономическими затратами. А правильная интерпретация результатов математического моделирования позволяет поднять безопасность сложных технологических систем на новый уровень.

Список литературы:

1. Скобло А.И., Молоканов Ю.К, Владимиров А.И., Щелкунов В.А Процессы и аппараты нефтегазопереработки и нефтехимии. - М.: Недра, 2000.- 677 с.