діагностування, а також дослідження діагностичних ознак стану гідрообладнання.
В зв’язку з цим в роботі повинні бути детально розглянуті питання визначення діагностичних ознак стану гідрообладнання. Враховуючи, що гідрообладнання відноситься до складних технічних систем, то серед відомих діагностичних моделей таких як, диференціальні рівняння, логічні співвідношення, діаграми проходження сигналів, графи причинно – наслідкових зв’язків, в роботі основну увагу при розробці алгоритмічного забезпечення системи діагностування слід приділити моделям причинно – наслідкових зв’язків. Останні дозволяють встановити місця і причини розвитку дефектів, їх взаємозв’язок та напрямки подальшого розвитку дефектів.
1.4 Постановка задачі досліджень
при розробці системи контролю стану гідроприводу насосних агрегатів, як і будь-якого іншого, розв’язуються наступні основні задачі: розробка алгоритмів діагностуванні гідрообладнання, прогнозування зміни його стану, вибір методів діагностування та розробка технічних засобів їх реалізації. Використання технічного діагностування забезпечує направлену зміну при експлуатації не лише технічного стану гідрообладнання, але і системи їх обслуговування і ремонту.
Оскільки розробці алгоритмів діагностування обладнання передує розробка діагностичних моделей, то в роботі основна увага повинна бути приділена розробці діагностичної моделі.
Враховуючи, що гідрообладнання відноситься до складних технічних систем в дипломному проекті повинні бути розроблені наступні задачі:
проаналізувати методи діагностування стосовно до гідрообладнання;
розробити структурно-функціональну модель гідроприводу насоса з постійною подачею;
розробити структуру перевірки технічного стану гідрообладнання;
розглянути особливості побудови функціонально-логічної моделі.
2 РОЗРОБКА АЛГОРИТМІЧНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ СИСТЕМИ КОНТРОЛЮ СТАНУ ГІДРАВЛІЧНОГО ПРИВОДУ НАСОСНИХ АГРЕГАТІВ
2.1 Побудова діагностичних моделей гідравлічного обладнання
Оптимальний розв’язок задач діагностики гідравлічних приводів машин може бути отриманий лише на основі комплексних теоретичних і експериментальних досліджень множини Е станів, в яких вони можуть знаходитися при експлуатації. Такі дослідження найбільш зручно проводити за допомогою аналітичних описів чи графоаналітичних представлень основних властивостей гідравлічних приводів як об'єктів діагностування, що називаються діагностичними моделями. В загальному випадку під діагностичною моделлю системи гідроприводу розуміють її опис чи графоаналітичне представлення, яке відображає основні зміни, що відбуваються в об'єкті діагностування при експлуатації.
В якості діагностичних моделей складних технічних систем можуть розглядатися диференціальні рівняння, логічні співвідношення, діаграми проходження сигналів, графи причинно-наслідкових зв'язків і ін.
Стосовно до систем гідравлічних приводів машин в якості діагностичних моделей найбільш часто використовуються аналітичні моделі і структурно-функціональні схеми, що дозволяють визначити функціональні зв'язки між структурними і вихідними параметрами системи гідроприводу, її окремих функціональних ділянок і агрегатів.
2.1.1 Аналітичні моделі
Аналітичні моделі знайшли широке застосування при дослідженні окремих агрегатів гідравлічних приводів і їхніх елементів [3,4,5].
В загальному випадку зв'язок між вихідними параметрами гідравлічного агрегату, що знаходиться в працездатному стані, його структурними (внутрішніми) параметрами і зовнішніми впливами у визначений момент часу може бути представлений у вигляді векторної функції
(2.1)
де Z — вектор вихідних параметрів агрегату; Yпоч — вектор початкових значень структурних параметрів агрегату; Х - вектор керуючих впливів; t - час.
Вираз (2.1) являє собою систему функцій передачі працездатного гідроагрегату. Аналогічно система функцій передачі для гідроагрегата, що знаходиться в q-м непрацездатному стані, буде
. (2.2)
При цьому вектор початкових значень внутрішніх змінних Yqпоч в загальному випадку не збігається з вектором Упоч для працездатного стану агрегату.
Надалі для фактичних значень векторів Z, Упоч і X, отриманих при діагностуванні агрегатів гідравлічних приводів, вводиться знак *, тобто фактична функція передачі агрегату по j-му параметру буде мати вигляд
.
Функції передачі гідроагрегатів виду (2.1) чи (2.2) зазвичай одержують шляхом аналізу системи нелінійних диференціальних рівнянь, що описують їхню роботу. Якщо для конкретного випадку цю систему шляхом різних методів лінеаризації для експлуатаційного діапазону зміни параметрів векторів Х і Упоч вдається звести до еквівалентного лінеаризованого виду, то в результаті аналітичних перетворень діагностична модель гідроагрегата набуває вигляду
, (2.3)
де L - лінійний оператор.
Застосування в якості діагностичних моделей лінійних операторів дозволяє сформулювати умови працездатності гідроприводу в загальному виді як обмеження для переміщень полюсів і нулів передатної функції на площині комплексних змінних і визначити допустимі зміни контрольованих параметрів. Однак для побудови такої моделі необхідно вимірювати з достатньою точністю велике число параметрів гідроприводу, що практично нереалізовано. В зв'язку з цим на практиці зазвичай обмежуються побудовою моделі на основі функцій передачі для обмеженого числа входів і виходів.
Наявні результати досліджень показують, що гідравлічні приводи машин і окремі гідроагрегати, такі як насоси, насосні станції, рульові приводи і рульові агрегати, гідророзподільники і багато інших, являють собою складні нелінійні динамічні системи, які описуються нелінійними диференціальними рівняннями вищих порядків. Такі рівняння важко піддаються аналітичним методам аналізу, в зв'язку з чим їхні дослідження проводяться в більшості випадків числовими методами з застосуванням ЕОМ.
Числові методи дозволяють одержати шукані значення складових векторів Z і Zq в залежності від технічного стану гідравлічного приводу (від його структурних параметрів в експлуатаційному діапазоні їхніх змін).
Для оцінки стану гідравлічних систем приводів і окремих агрегатів при експлуатації виміряні значення вихідних параметрів , порівнюються з значеннями векторів Z і Zq. В результаті такого порівняння можуть бути визначені, у якому (працездатному чи непрацездатному) стані знаходиться об'єкт діагностування і можливі причини виниклого дефекту.
2.1.2 Структурно – функціональні моделі
У зв'язку з тим, що гідравлічні приводи сучасних машин являють собою складні гідромеханічні системи з розподіленими параметрами, їхній аналітичний опис настільки ускладнюється, що застосування аналітичних моделей в якості діагностичних в багатьох випадках стає недоцільним. Більш прийнятним є використання структурно-функціональних схем із застосуванням для їхнього аналізу методів алгебри-логіки і теорії графів [6].
Характерною рисою систем гідравлічних приводів машин є те, що їхні принципові схеми можуть бути легко розбиті на блоки структурних схем. Блоками в цьому випадку