Вантажопідйомний кран

Технічні параметри крана

Модель об’єкта

Модель діагностичних ознак

Алгоритм

діагностування

Технічні засоби

діагностування

Результати

діагностування

Математична модель

Рис.5.3. Блок-схема детальної діагностики крана

Об'єкт діагностування

Вантажопідйомний кран як об'єкт діагностування зображуємо у вигляді ієрархічної структурної схеми. Ієрархічні моделі, які зазвичай використовують в системах управління складними об'єктами, в нашому випадку дають можливість одержувати інформацію про технічний стан об'єкта на підставі даних про стан ієрархічно розташованих рівнів конструктивних частин крана від найнижчого рівня, навантажених елементів з відповідальними деталями, до найвищого – машини в цілому.

Таким чином, у структурній схемі крана для детальної діагностики зазначаємо наступні рівні, починаючи з нижнього:

- елементи, що включають відповідальні деталі, які підлягають контролю;

- вузли, до яких входять групи елементів;

- модулі, утворені з вузлів;

- машина в цілому, що складається з модулів.

Наявність зв'язку між рівнями структурної схеми в напрямку від нижнього до верхнього дозволяє зосереджувати інформацію про стан елементів на рівні вузлів, про стан вузлів – на рівні модулів, про стан модулів – на рівні машини. У принципі ієрархія може бути поширена на групу кранів, парк кранів підприємства і т.д. Таким чином, кран розчленовано на окремі складові частини так, що кожна його відповідальна деталь входить до загальної множини контрольованих. Далі наведемо деякі міркування відносно складання рівнів ієрархічної моделі крана.

Розбиття крана на модулі може бути здійснене за функціональною ознакою. Переважна більшість операцій, що виконує вантажопідйомна машина, пов'язана з підніманням і переміщенням вантажу у тривимірному просторі. Виконується три рухи вантажу у взаємно перпендикулярних площинах. Кожен рух забезпечується окремим механізмом: механізмом підйому вантажу, механізмом пересування вантажного візка, механізмом обертання поворотної частини крана, механізмом руху всієї машини. Названі механізми зазначаємо як окремі модулі крана.

Вантаж у піднятому стані утримується опорними, пролітними, консольними і стріловими металоконструкціями. Кожну з них можна представити модулем.

Самостійними модульними частинами на крані зазначимо: систему енергозабезпечення, систему управління і автоматики, допоміжні металеві конструкції, кабіну машиніста.

Якщо кран має спеціальне призначення і обладнаний додатковими механізмами і спеціальними пристроями, то вони можуть бути представлені також самостійними модулями.

Поділ модулів на вузли легко виконати на основі кінематичних схем механізмів і складальних креслень металоконструкцій.

Нижній рівень ієрархічної структурної схеми крана утворюють елементи. Елемент складається з окремої відповідальної за роботу вузла деталі і приєднувальних ланок. Елементи в конструкції зазначаємо, виходячи з таких міркувань.

Кількість елементів, визначених на всій машині, повинна, з одного боку, бути обмеженою з погляду практичної можливості їх обстеження у процесі діагностування. З іншого боку, кількість контрольних точок на крані повинна бути достатньою, щоб оцінити технічний стан машини в цілому. У кожному конкретному випадку задача вирішується, виходячи з наявних можливостей і поставлених цілей діагностування.

Принцип побудови ієрархічної моделі крана показано на рисунку 5.4.

…

…

…

…

Рис. 5.4. Ієрархічна модель крана для цілей детальної діагностики

Фрагмент структурної схеми крана мостового типу наведений на рисунку 5.5.

При побудові формалізованої моделі крана здійснюється кодування її структурних одиниць. Найпростіший спосіб кодування показано на схемі (рис.5.4).

Кран

Модуль

Вузол

Елемент

Рис. 5.5. Фрагмент структурної схеми крана мостового типу

Модель діагностичних ознак

Систематизація діагностичних заходів, що проводяться на основі методів технічної діагностики, вимагає того, щоб разом з визначенням діагностичної моделі об'єкта була створена модель діагностичних ознак. Йдеться про те, що всі дефекти і пошкодження конструкцій крана, які знижують його міцність, повинні бути систематизовані і приведені до певної форми, тобто до моделі. Як таку модель приймемо обмежену номенклатурну низку дефектів і пошкоджень, наявність або відсутність яких встановлюватиметься при кожному діагностуванні конструкцій крана.

На перший погляд задача визначення обмеженої низки пошкоджень машини і її окремих складових частин може здатися нереальною. Дійсно, вирішити цю задачу абсолютно точно неможливо. Проте існує певний перелік пошкоджень деталей кранів і вузлів, які практично завжди виявляються при обстеженнях кранів і вирішальним чином впливають на його технічний стан. Такий ряд вимагає певного обгрунтування.

У процесі досліджень були поставлені для вирішення наступні задачі:

- провести аналіз дефектів і пошкоджень деталей машин, які описані у спеціальній літературі, наводяться в керівних технічних документах, містяться в положеннях й інструкціях з експлуатацій машин різного класу;

- провести аналіз дефектів і пошкоджень деталей кранів, які відмічені у спеціальній літературі про кранобудування, наводяться в керівних матеріалах, що відносяться до виробництва і експлуатації цих машин;

- одержати в результаті низку найчастіше використовуваних термінів для позначення дефектів і пошкоджень конструкцій кранів;

- об'єднати в окремі групи пошкодження за їх природою;

- зазначити групи пошкоджень, контрольованих головним чином при експлуатації вантажопідйомної техніки.

Терміни, що найчастіше зустрічаються, для визначення дефектів і пошкоджень в машинах, а також у вантажопідйомних кранах, наведені в таблиці 5.8.

Таблиця 5.8