автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.04, диссертация на тему:Прикладная теория случайного нагружения электромеханических систем строительных машин и их надежность

Г Г Б ОД - 6 Ш 1397

ГАЙДУКЕВИЧ

Владислав Иванович

На правах рукописи

ПРИКЛАДНАЯ ТЕОРИЯ СЛУЧАЙНОГО НАГРУЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАШИН И ИХ НАДЕЖНОСТЬ

Специальности: 05.05.01. — Дорожные и строительные

машины

05.09.03. — Электротехнические комплексы и системы, включая их управление и регулирование

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва 1997 г.

Работа выполнена в Московском государственном строительном университете.

Официальные оппоненты:

докт. техн. наук, проф. Борисов С. М., докт. техн. наук, проф. Николаев С. Н., докт. техн. наук, проф. Щуцкий В. И.

Ведущее предприятие — ОАО Центральный научно-испытательный полигон строительных и дорожных машин.

Защита состоится » 1997 г. в « . 'лСГ

час.

на заседании диссертационного Совета Д.053.11.09 при Мос-

ковском государственном строительном университете по адресу: 129337, Москва, Ярославское шоссе, 26, ауд.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГСУ. Автореферат разослан « 1997 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета канд. техн. наук, проф.

П. Е. Тотолин

ОВЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Многие строительные машины испыти-вамт при работе воздействие различных случайных факторов, влияющих на иагпузлу. а следовательно, и на юс надежность.

экскаваторы, грузоподъемные

дробилки, бетоносмесители:, электропилы, электроинструмент и -t.fi.

СлучаЛний характер нагруження, например, камнерезной маши-ни обусловливается неоднородностью породи, неровностью поверхности, извилистостьрельсовых путей, наличном треирш и сверхтвердых включений, непостоянством напряжения электросети» психологическими факторами, зависящими от оператора и т.п.

Нагрузку таких машин можно описать детерминированной функцией только с грубим приближением, т.к. и момент, и скорость, и ток, л продол.ют-едыюсть и частота вкл'очения и другие параметры привода механизма п зли условиях являются случайными.

Традиционные детерминистические методы исследования таких наши, могут привести к существенным неточностям и дажа ошибкам в расчетах, а это в свои очередь и тоау. что надежность машин и механизмов со случайной нагрузкой оказывается недопустимо низкой. Очевидно, что проблема повышения надежности упомянутых ма-Ш)п| не модет бкть решена без учета случайного характера их нагрузки, для чего необходимо использование математического аппарата случайных процессов.

Специфика процессов нагрушшш электромеханических систем строительних маин» настолько своеобразна, что использование классической теории вероятностей ;■ случайных процессов связано со значительными трудностями, м поэтому возникает необходимость создают некоторой прикладной вероятностной теории процессов нагружешш указанных систем. Это дает возможность на основании такой теор)В1 разработан, ивлюпериш методы исследоватот случайных процессов погружения и оценки их надешости на стадиях разработки, изготовления, наладим н эксплуатации.

Последнее обстоятельство особенно важно, т.к. относительно низкая надежность отечественных строительных мошин долаот их

парнетошлифовалыше машины,

»«достаточно нонкур'отоспособишл на шроиом, и внутреннем ринке.

В свазл с вниеиаложепиим становится очевидным настоятельная необходимость в создании прикладной теории случайных процессов иагруження и на ее основе }ш$орнац5гашт-лрадуирйд)гголь-1юй системы надежности электромеханических систем сцкнггедьпых маши.

Сг.язь теми диссертащщ с государствзниим» паучио-тскнячос-пт.ш программами.

1'абота шполикласЕ, ь соотаетсткш с отраслевыми иауч-но-тезшическш-ш программа««.

1, Отраслевая научно-то.хшсческая ирограииа г;д 1В85-90 годи к на перлод до 1995 года "Повисмгь тскничаашй уровень, качество л надежность маизшоотраителыюй п;юду;иг;м, имеющей шшшйшсо народно-хозяйсхвсшюо значашо ("Надсгяшость мааз«Г'), утг.ор,-еденной гтг СССР И 453 от 29.is.8a.

Часть П: Научно-кссаедоватольскне работы и оргашиациои-но-тейияческио мероприятия гю повшеншс технического уровня, качества и издеж!,ости иаа(.'строительн с п проду^шш.

01.01. И. РазраСюсать н 1ч;едр;ш- «етоды >г спсгсмы, внлкчая автонахизнровашшо, расчета, };с<1иха;:;1й и лрогпозкроваиня надежности машин.

2. Отраслевая научно-чехни'чесцал 1)рогрална «о поиизлсаш нздэжшгаи электротехнической нродупщш "Надежность ЭТЯ" пи 11:В5-193и гг. и на перзюд до 1925 года.

Раздел 3- Научные иссдздовашш с целы; определения нодой-иости на стад>т эксплуатации.

3.2. Разработать и внедрить методы и средства учета уело-зшй зксш»уахац>ш и режимов работы издшвй, в том число асхо^а-кгакровашшо.

Целью- работ» является создашю прикладной тоарли случайна процессом иагрукеши! злектроменааичеаиш слстои строзггельпих иашзш.

*

Эхо позволят с высокой Есрштюсхои иаиревышешш л«бай допускаемой погрешности опродэлзгаь фагшшеа^ю нагрузку, уточнять методлку выбора моцгшета, смоделировать нагрузошшэ испытания на всех этапах разработки и изготовления н и конечной счете повысить надежность строительных ыашш.

Для достижения этой ноли в работе поставлены следующие задачи:

1. Построение математической модели случайного процесса иагружения.

2. Создание методов исследования фактического иагружения и учета плияния случайных факторов при разработке, расчетах л пи-боре мощюсти электромеханических систем строительных нанят.

3. Построение ({изической модели случайного процесса погружения для стендовых, заводских и других пспит.-ш)гп на надежность.

4. Разработка э.нформациомно-лродупредителыюй системы надежности и защитных устройств, предотвращающих отказы электромеханического оборудования.

11деп работы язклмчается и создании на основе теорий случай« их процессов и математической наде.глости специальной теории процессоп нагрукення электромеханических систем _строитольш« маиин со случайно« нагрузкой с соответствующими инженерными методами расчетов, с математической и Физической моде."-'ни процесса иагрукемия, а тайме информационно-предупредительной самокорректирующейся систем» надежности, оснащенной аппаратурно-при-боркой базой.

Указанное основчпается па многолетней опита эпеплуатации и результатах зксперинситзльиих исследований, которые использовались для апробации и подтверждения разработанных положений.

Объекты н методы исследований.

Объектами исследоваши! являлись электромеханические слсте-ки главных нрзиодоп маглщих, псириишмх, карьериих и строгггелг.-1шх экскаваторов, башоншв: и других грузоподъемных »рано«, лифтов, подъемных, ианнерезнше, пвркитошшфэвальних маши и т.д.

И работе попользовались методы, основанное на теориях вероятностей, математической статистики и случайных процессоп; математической надежности; математического н физического моде-лкролашт; спектрального, корреляционного и регрессионного анализа; сбора н обработки данних об отказах, н том числе разработанное ангорой методм исследовании случайного натру:гсння и зис--нлуатэционкой надежности, и частности приведении к- стационарности и эргодичности, вкбора моицгостн путем пяедеиил расчотикл коз^фг.рюнтоз случайной нагрузки, сравнения фактической нагрузочной диаграммы с эталонной, моделирования случайной нагрузки.

- о -

подготовки эксперимента. определения и преобразования нагрузочных диаграмм, профилактической диагностики, графически» методов определения вероятностных характеристик и т.д.

Основные научные положения, выносимые на защиту.

1. Специальная теория случайных процессов нагруяения строительных машин, рассматривающая в общем случае указанный процесс, как случайную нестационарную, незргодическую функцию времени, распределенную по закону Райса, с косинусно-экспоненци-алыюй корреляционной функцией и низкочастотным энергетическим спектром.

2. Доказательство двух теорем о разложении вероятностной мощности случайного процесса нагружения строительных маши на достоянные составляющие.

3. Научное обоснование методов исследования и учета случайных факторов при испытаниях, расчете н выборе мояуюсти главных приводов строительных машин.

4. Научное обоснование стохастической физической модели процесса нагружения, позволяющей каитролътювать заданную надежность на всех этапах разработки, изготовления и эксплуатации строительных машин,

5. Научная концепция ниформацдонно-прздупредительноЯ системы эксплуатационной надежности строихс-шшх ыашиа, обладаквди самоноррекцкей.

Обоснованность и достоверность каучнах пололта.'ий. выводов и рекомендаций подтверждается совпадешшм результатов теоретических и натурных экспериментальных исследований; представитель ¡ш;.| объемов собранных и математически обработанных статистических данных, успешным применением разработанных методов в исследованиях и расчетах, внедрение).! научных разработок и созданных на их базо аппаратов и приборов в промышленности, что подгаерэдено актами внедрения и авторскими свидетельствами, за одно ю которых автору было присвоено звание "Изобретатель СССР". V

Научная новизна и значение работы заключается:

- в развитии теории иагружения и создании прикладной теории случайных процессов нагружения электромеханических систем строительных машин;

- во вкладе о теории случайных процессов в виде доказательства

двух теорем о разложении вероятностной мощности.случайного процесса на постоянные составляющие.

- в доказательстве, что случайные процессу нагружения строительных маимн в общем ввдо являются нестационарными неэнергоди-ческими с распределением, аппроксирующимся к закону Райса с ко-синусно-зкспоненциальной корреляционной функцией и низкочастотным энергетическим спектром;

- в разработке методов приведения случайных процессов нагруже-ния к стационарности и эргодичности;

- в выведении новой математической зависимости упорядоченной нагрузочной диаграммы и функции распределения процесса погружения;

- в развитии методологии и научном обосновании методов исследования случайных процессов нлгружения, а также расчета и выбора мощности главных приводов строительных машин с учетом случайной нагрузки;

- в научном обосновании разработанной физической модели случайного процесса нагружения строительная машин для их испытаний;

- в научном обосновании информационно-предупредительной рамо-корректирушцейся системы эксплуатационной иадеглости строительных иашш. '

Практическое значение работы состоит:

- в создании методов экспериментальных исследований строительных маиин и определении 1« вероятностных характеристик;

- з создании методов построения нагрузочных диаграмм, определения эквивалентных величин н выбора моэдюсти главных механизмов строительных машин со случайной нагрузкой;

- в построении физической модели случайного процесса нагружения для стендовых. заводских, приемочных, конкурсных и профилактических испытзннй строительных мпжип;

- и разработке я изготовлении ряу,а моделирующих информационных и защитных устройств: генератора случайного напряжения, анализатора группы режима работы крана и его механизмов, устройстпа тепловой зацчты электродвигателей, анализатора случайного нагружения механизма и т.д.;

- в разработке и создании информационно-предупредительной системы эксплуатационной наделагосхи, регистрирующей, прогнозирующей и предотпршдзкщой отказы оборудования, которая обладает

- с -

свойством самокоррекции;

- в разработке упрощенного метода графического определения ряда вероятностных характеристик по реализации эргодичесиого процесса нагружения.

Реализация результатов работы.

Полученные в работе результата доведены до инженерных решений, рекомендаций и внедрены в практику теоретических и экспериментальных исследований, расчетов, вибора, эксплуатации и ремонта электромеханических систем строительных машин со случайной нагрузкой.

По результатам многочисленных; исследований были выданы рекомендации по повышению производительности и надежности строительных кашин производственным, научным, проектным и учебным учреждениям, среди которых: ПО "Динамо", завод ТАДАЗ (Тадшкмс-тан), Главмосстрой, ПО Артиктуф (Армения), Енатирзшбургское отделение Цветаетналадка, ВШШстроДдормаи, Мослзшшкпроект, Сош-дифтмаи, Ц!ШКЗуг.ол&, ЩПП5ТС, ИГД им. Сночинского, Харьковский ИЛИ (Украина).

. Разработанный методы и аппаратура внедрены и используются во многих упомянутых учреэдениях.

Методы определения фактического нагружения строительных машин использовались при их испытаниях, в той числа приемочных, в рампах работы Государственной комиссии.

Информацкошга-предупредхгельиая система иадедаюсти била внедрена на некоторых объектах упошшутыз организаций. На ряд узлов и устройств получены 4 авторских свидетельства, в частности, "Устройство для тепловой завдпги злектродвигателя", "Генератор случайного напряжеют". Результата работы используются в учебном процессе и вошли в ряд учебных пособий и учабшшов МГСУ. .

Апробация работы.

Результаты работы докладывались па 13 иаучно-техничесюк конференциях, совещаниях и семинарах; в том числе:

- на X международном конгрессе по вопросам применения математики в технических науках (г. Веймар, Германия, 1984г.);

- на отраслевом семинаре по вопросам надежности грузоподъемного оборудования (г. Мариуполь, Украина, 1990г.);

- на 31, 32, 33, 35, 36, 37, 40, 42, 43, 45 ежегодных науч-

по-технкческих конференциях МГСУ (КИСИ) с 1972 по 1986 годы;' - на Международной научно-технической коиферешцш "Развитие строительных машш и автоматизации строительства и открытых горных работ" "(йосква, МГСУ, 199бг.).

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 44 научных работах, в том числе в двух монографиях: "Вероятностная обработка осциллограмм электрических величин", М., "Энергия", 1972, "Случайные нагрузки силовых электроприводов", И., Энергоатомиздат, 1Q33.

По результатам виполиеннмх исследований получено 4 авторских свидетельства на шобретеиия, налисано 23 научно-техничес-1»и отчета.

Обз^м работ». Диссертация состоит из введения, 8 глаз, б!1бл!югра$(Ш (303 наименования) н приложений, воделеиннх в отделений том, изложена на 292 страницах машинописного текста, шшсстрнрована 111 рисунками и 54 таблицами. Общй о бьем без прилотепмП 416 страшщ.

Алтор шгракает глубокую благодарность за научные консультации академикам ВОЛКОВУ Д.П., НВЛШЕЖО Г.Е. я про>$. ГЛЕВСКОН К.С. за существенную научную и методологическую помощь при работе над диссертацией, • a xaiwé всем сотрудникам кафедр элект-ротехшки и электропривода и строительных панаш КГСУ.

.СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Случайные нагрузки эленгроыехагомесиих систем строительных напои» и их надежность.

В обзоре использованы результаты исследований случайных нагрузок и надежности здектромохашпеаои систем многочислеиио-го ряда отечественных п зарубелзлм учених, среди которых : Алексеев H.H., Алексеев U.E., Apyjuizcjibatuü Г.Г.,.Бабонип Il.lt,, Багаувдшюд Т.Л., Багип Б.П., Валахопстй U.C., Ееадад Дя., Пср-сеиоо Ш.Ф., Полоти R.D., Гюндароыш В.Л., Борисов С.П., Браудс R.IL, Бэптт Р.Г.. ' В-шпсоп Л.Л., Веащель Е.С., Волков Д.П., Взрст Л.Г.. Пэрсш 71. И., Гостом U.C., Газганов Л.Э., Гамус 0., Гпедпшт G.B., Голубев В.Л., ГольдОерг О.Л., Горной Л.О., Гурс-imü Ч.Ю., Густа» ¡0.4., Демидов С.Л., Дешл Л. А.. Домбровстт Л.Г., Ермолаев ¡O.A., Иватюа Б.Ф., Ип/шчсшсо Г.Е., Пяти'Л.С., Пор/тол е., ¡{австишсов n.M., Казак С.Л., КалаЗро С.Р., Кашис-

¡tan Д. Л., Кириллов Л.Г. Клтев ВЛ., Корн Г., Ко челки» Е.Б., Крайцберг М.И., Крикун В.Я,, Кудрявцев Е.М., Лангеч A.M., Лэн-чинг Д.К., Мартынов A.M., Марченко H.A.. Мацкало A.A., Мельникова A.A., Мирений Г.Я., Иеплопшик Т.Я., Новиков Б.А., Никола-асв D.H., О'Дошел Р., Ояетч В. И., Памфилов B.Ü., Панкратов O.A., Перекопов В.П., Петров И.В., Петров ИЛ., Пирсол А., По-гарский U.A., Райе С.О., Ратнер И.И., Рюмин В.П., Титов B.C., Тилгшн М.А., Ряхии В.А., Сакабэ С., Седанов Л.В., Сервисен C.B., Соколов U.M., Су/шнский В. А., Федоров В.Ф., Федоров Д.И., Фогель Й., Фукс П.А., Пазов Б.Ф., Xupomo ОЦветков Э.И., Цуг пурский И. Л., Чумчиков ПЛ., Шикуть Э.В., ЩуцкийВЛ., Яурс А.Г. и др.

На основании изучения проблемы погружения электромеханических систем строительных маши бшш сделаны следующие главные выводы.

Многолетняя эксплуатация различных строительных машин и механизмов, многочисленные исследования их работы показывают, что большинство из них испытывают весьма существенное влияние множества случайных факторов, что, в свою очередь, превращает процесс их нагрукения в случайный. Традиционные детерминистические методы их исследования могут привести и существенна.! нет точностям и даже ошибкам в расчетах.

В настоящее время намечаются и разрабатываются методы исследования случайной нагрузки с использованием различных разделов теории случайных процессов. Вместе с тем ощущается отсутствие общего подхода к таким исследованиям, недостаток специальной теории случайных процессов нагрукения электромеханических систем строительных машин.

Большинство исследований базируется на корреляционной теории и принимает процесс нагрукения как нормальный, стационарный и эргодический. Вместе с тем, это лишь частный случай процесса нагружения электромеханических систем строительных машин.

Существует достаточно много методов выбора мощности привода со случайной нагрузкой, однако ни один из них в настоящее время не является достаточно простым для инженерных расчетов.

Надежность строительных машин со случайной нагрузкой является недостаточно высокой. Ощущается настоятельная необходимость внедрения постоянно действующей системы эксплуатационной

надежности.

На основании изучения указанных материалов в главе сформулированы основные цели и задачи исследования.

2. Вероятностная теория нагружения электромеханических систем строительных машин.

Процесс нагружения электромеханических систем большинства строительных машии может быть представлен случайными функциями времени момента М - ^ (1) , моздюсти и тока

1 й п назвал случайным процессом нагружения. Случай-

низ! процесс нагружения но может достаточно достоверно быть охарактеризован расчетной нагрузочной диаграммой из-за непредсказуемости искажающего влияния упомянутых случайных факторов, поэтому для его исследования требуется привлечение аппарата теории случайшос процессов. Как и лмбой случайный процесс, случайный процесс нагружения следует понимать как совокупность реализаций - выборочных функций, которые возможны при том или ином "результате опыта".

При изучении случайных процессов нагружения возникает вопрос, какую совокупность реализаций следует принимать во внимание. рассматривая процесс нагружения определенного исполнительного механизма. В качество примера можно'рассмотреть процесс нагружения механизма подъема строительного экскаватора. Даже в таком конкретном выра>кешш это понятие имеет весьма широкий смысл, так как включает в себя подъемные механизмы экскаваторов различных модификаций, с разной емкостью ковша, управляемых операторами разной квалификации, работающих на скальных, связных и сыпучих грунтах разных категорий, а также в различное время года. Поэтому для реиения конкретных задач приходится сужать смысл понятия, рассматривая, например, лишь совокупность реализаций для экскаваторов с ковшом 1,6 м3 при экскавации гли-ни. Тогда степень конкретизации термина "случайный процесс нагружения" выбирается в зависимости от поставленной задачи.

Исследование случайных процессов иагрутшя, как любой случайной функции, подразумевает определение вероятностных характерней!« , классификацию их по принадлежности и тому или иному закону распределения, определению стационарности и эргодичности и т.д.

Процессы нагружения электромеханически систем строитель-

них маишн можно разделить на четыре группы.

^.^оуэрньй .э^годачеси}^ Основной уровень нагрузки и характер ее изменения мало меняются от времени и от перемены условий работы. Примером такого процесса может служить нагрузка камнерезной машины, работающей в маломеняющихся условиях, например, в одном и том же карьере.

Вероятностные характеристики процесса, полученные усредно- ' пием но множеству реализаций в разные моменты времени, существенно не отличаются друг от друга, что позволяет предположить стационарность процесса. Одинаковы и плотности распределении каждой реалнзацш1, вычисленные усреднением по времени, что говорит об эргодичности процесса. -•

Стационарный иезргоднческнй. Основной уровень нагрузки и характер ее изменения постоянны лшь при определенных условиях работы. При существенном изменении условии характеристики процесса шменяютсн существенно. Примером полня? служить процесс нагружен»» камнерезной машины при работе в существенно разных условиях. Плотность' распределения, вычисленная усреднением по множеству реализаций для разных моментов времени, не зависит от времени (стационарность). Напротив, плотности распределеши кавдой реализации, вычисленные усреднением по времен)!, неодшаг ковы (неэргодичность)

Нестационарные. Основной уровень й характер изменения нагрузки зависят л от времени, и от услсаай работа. Примером может служить работа механизма подъема экскаватора ЗКГ-4,6 при работе на грунтах разных категорий. Плотности распределения, вычисленные усреднением по множеству реалшацшЧ с Фиксированным временем начала копания для разных моментов времени, не одинакова -процесс нестационарен. Не одинаковы и плотности распределеши каздой. реализащш, вычисленные усреднением по времени, и это свидетельствует о иеэргодичности процесса.

Нестационарный, со свойством, позголяиздим судить о процессе по одной реализации (гаазизргодпческий). Основной уровень нагрузки и характер ее изменеиия зависят от времеш;, ко остаются постоянными при перемене условий работы. Примером нестационарного процесса с тагами свойствами может служить работа меха-тома подъема экскаватора ЗКГ-4,6 при маломеняющихся условиях, например, при работе в одном и том же карьере. Экскаватор имеет

цикличный характер работы, процесс может быть квалифицирован как периодически-нестационарный. Период нестационариости соответствует здесь циклу работы экскаватора. Плотности распределения, вычисленные в различные моменты времени цикла, если циклы синхронизированы, существенно отличаются друг от друга; плотности распределения реализаций, вычисленные усреднением по времени за достаточно большое количество циклоп работы, одинаковы.

Для операций со случайными процессами нагружения требуется знание их вероятностных характеристик, среди которст наиболее важшнн являются:

функция распределения,как некая вероятность:

Функция плотности распределения: математическое окшданно: дисперсия: . ,

•—«О «

стандартное срадиепвадратическае отклонение:

корреляционная функция:

где центрированная функция:

платность: «о

. о

где СО - угловая чтетотл;

спектральная платность

- и -

коэффициент вариации:

В главе приведены доказательства двух важных Теорем, выполненные автором.

Первая георема. Мощность случайного стационарного процесса у » ^ . принимающего только действительные значения, есть

сумма сходящегося ряда квадратов математических ожиданий семейства функций, первая из которых является исходной, а иаидая последующая связана с предыдущей соотношением у — | [ •

где 1 Уп »1 ~ Центрированной случайной функций

2-*(+)•

Вторая теорема. Мощность случайного эргоднческого процесса изменения тока есть сумма сходящегося ряда квадрата математических ожиданий семейства фужщий, первая из которых является самим процессом, а каждая из последующих - функцией изменения дейстЕув^к значений лредвдуцей функции, приведенной к нуля.

Теоремы имеют следствия, касающиеся дисперсии процесса.

Разработанная здесь специальная теория нагружеют, основанная на классической теории вероятностей, существенно облегчает исследования случайных процессов нагруления электромеханических строитеяышх машин и дает возможность создалия инженерная. методов, предназначенных для этих целей. Фактическая нагрузка электромеханических систем мокет бить оценена в рамках згой теории с высокой вероятность» иепревшешш заданной допустимой погрешности. •

Процесс иагружешш рассиатрлааеиих электромеханических систем представляет собой случайный, чаще всего нестационарный, незргодичеекий, но при некоторые условиях приводимый к стационарности и эргодичности процесс с распределением, близким к закону Райса и косинусно-эиспоиеициалмюй корреляционной функци-

еЯ. Зияние вероятностных характеристик процесса нагружения позволяет заранее определить объем и длительность испытания при подготовке и планировании эксперимента для исследования нагру-ггенля строительных машин.

3. Ьк?тодика исследования случайных процессов нагружения электромеханических систем строительных манит.

При исследованиях процессов нагружения полезно представить закон распределении в виде упорядоченной вероятностной нагрузочной диаграммы, ординаты которой, полученные в результате экспериментов, расположены по степени убивания. Автором дано матемаглчсскоф доказательство, что упорядоченная нагрузочная диаграмма представляет cof-ofl вероятностную характеристику - одну га форм закона распределения, - которая связана с функцией распределения и с плотностью распределения следующими соотношениями:

X | F Ц - arg ^ - F(y)J = ar3 ^ - ['W(vJd iij ;

где ОГС| { | - знак обратной функции выражения, заключенного

* Е СКОбКН. " .

Таким образом, статистическая упорядоченная нагрузочная диаграмма пожег рассматриваться как вероятностная характеристика процесса нагружения н является ¿¡^-преобразованием от функции распределения и функции плотности распределения случайного процесса нагрукетм.

В связи с этим оказывается, что эквивалентные величины момента, ноиуюстм. тока такие являются вероятностными характеристиками случайного процесса нагружения.

Учитывая вишесказанное, можно предложить следующий oöuptil метод вычисления статистической упорядоченной нагрузочной диаграмм!!.

1. В соответствии с существом процесса нагружения выдвигается гипотеза о его стационарности, эргодичности, законе распределения и предполагаемом диапазоне энергетического' спектра.

Стационарность оценивается из условия изменения основных характеристик процесса нагружения во времени.

Суждение об эргодичности вшосится на основании пгэдполо-

жения, что реализации процесса, полученные в различных условиях, будут мало отлотагься друг от друга.

2. Производится пробная запись информации с предварительным значением достаточного времени реализации Те. в зависимости от заданной допустимой погрешности .

Предварительные значения параметров обычно принимаются с учетом физической сущности процесса или по аналогии с уже известными процессами.

Если процесс заведомо неэргодичесшв! или существует сомнение в его эргодичности, характеристики долина определяться по ансамблю реализаций.

При определении достаточного числа реализаций^предполагается априорное знание приблизительного значения "^[у] Среднеквадратическим отклонением оценки при этом следует задаться.

3. По получети Ь'л реадизацзш случайного процесса или, если заведомо известно, что процесс эргодическйй, по одной реализации продолшггельностью Т»ч .вычисляется гистограмма или статистическая функция распределения, по которой определяется закон распределения, необходимый для более точной оценки погрешности вычисления характеристик.

Принадлежность гистограммы распределения к тому или шому закону распределения проверяется при помощи критериев согласия. Гистограмма долина быть определена для нескольких моментов времени, и в ссютаетстшп! С том, наблюдаются или нет при этом изменения гистограммы, делается дополнительный вывод о стационарности процесса. Кроме того, должны быть определены гистограммы для некоторая реализаций отдельно, что дополнительно подтверждает или опровергает гипотезу об эргодичности процесса.

4. Вычислите» сценка корреляционной функции, которая дополнительно подазэрждаег идя опровергает предварительный вывод о стационарности и эргодичности процесса, для стационарных процессов эти фу1нщя» но зависят от сдвига времени. Эргодичность подтверждается выполнением условия

х-»-«- ' -ъ

5. Определяются оценки математического ожидания, диспер-

сии, стандарта и коэффициента вариации процесса.

6. По известной корреляционной функции определяется время корреляции Тк , которое сравнивается с принятым априори.

■ 7. Вычисляется оценка функции спектральной плотности 5(6)), по которой проверяется правильность первоначального выбора границ интервала частот и ¿4«.!* , а также определяется основная частота энергетического спектра системы ¿Л» .

О. Определяется достаточное время реализации Тл, или достаточное количество реализаций На. по уточненным параметрам и в случае необходимости производится новая запись информащш с учетом более точных значений Тд. и НД.

9. Додается окончательный вывод о том, противоречат ли гипотезы о стационарности, эргодичности и законе распределения процесса результатам данного эксперимента.

10. По уточненным гистограммам строятся статистические упорядоченные нагрузочные диаграммы.

11. Определяются доверительные границы статистической упорядоченной нагрузочной диаграмм«.

Аналогичен этому разработанный автором метод определения эквивалентных величзш, в результате которого вычислетхе производится: ' •

для стационарного эргодического процесса усреднением по временя:

для стационарного незргодического процесса усреднением по ансамбли:

>

для нестационарного - двоЛшм усреднением: прямого и обратного порядка:

« .Тн

о

Для повторно-кратковременного режима учитывается относи-

тельная продол,тоггельность включения.

В тех случаях, когда нестационарный процесс может быть приведен к стационарности тем или иным методом, эквивалентные величины вычисляются по формулам стационарных процессов. То же можно сказать и об эргодичности приведенных к стационарности процессов.

Вычисляются доверительные интервалы и определяются доверительные границы полученных оценок эквивалентных величин.

Кроне упомянутого, здесь разработана методика исследования процессов изменения напряжения (его действующего значения) питающей электрической сети и соответствующей оценки качества электроэнергии, если изменение этого напряжения представляет собой случайную функцию времени; созданы метода исследования случайных процессов изменения некоторых параметров привода: скорости вращения, коэффициента полезного действия и др.

'1. Проблемы надежности электромеханических систем строительных машин со случайной нагрузкой при их разработке.

Надежность электромеханических систем строительных манат со случайной нагрузкой в настоящее время недостаточно высока. Одной из причин этого являются недостатки при разработке этих систем, в частности, недостаточное вш1мание к будущгм воздействиям случайных факторов на их нагрузку.

Интенсивность воздействия случайных факторов может однако быть различной. Иногда пренебрежение ими приводит н значительной погрешности в расчетах. 1!ожет быть и такая ситуация, когда влияние случайных факторов, да;хе если они явно присутствует, настолько мало, что учет их, не давая ощутимого уточнения результата, существенно осложняет расчеты, поэтому желательно разграничить случайные процессы на случайные и детерминированное на оснавандо какого-то соотношения кежду случайной и детерминированной составляющими. Таким "критерием случайности" в данном случае можно предложить коэффициент вариации V (для постоянного макроуровня нагрузки"), а условной границей принимать какое-либо его значение, например, V = 0,05 , в зависимости от задач данного конкретного исследования или расчета.

В главе приведены инженерные методы выбора мощности приводов главных механизмов строительных машин со случайной нагрузкой.

Одним из наиболее удобных является метод коэффициента случайного превышения потерь

к

<" Aft,

где и öPcp - мощность потерь, определенная в результате статистических исследований эксплуатируемых подобных механизмов и полученная традиционным методом средних потерь.

Коэффициенты Ken различных механизмов должны быть сведены в таблиц», составлению которых должны предшествовать обширные исследования по определению Фактических потерь или фактического эквивалентного момента или тока данных приводов. После составления таких таблиц инженерный расчет выбора мощности и типа привода по нагреву методом средних потерь с учетом случайного характера нагружения может быть сведен к удовлетворению условия

> ДРср Ксп .

Если выбор мощности двигателя производят методом эквива-лентлых величин, то учет воздействия случайных факторов можно вести двумя путями. Первый путь - с использованием расчетной нагрузочной диаграммы привода, которая должна быть построена с. учетом доверительного интервала на оснсваиии статистического материала о подобных механизмах.

Второй путь основывается на результатах исследований ужо эксплуатируемых механизмов, сведенных в систематические таблицы поправочных коэффициентов, и расчет с учетом случайной нагрузки тогда можно производить по формуле

И* « Кс и£ ,

гдо М^ - результат вычисления по расчетной нагрузочной диаграмме.

Данный метод может осуществляться в рамках любого другого из общепринятых или ведомственных методов путем введения соответствуй:!?« коэффициентов случайной нагрузки с определением доверительных границ без коренных изменений самой методики.

Разработка электромеханических систем обычно включает в себя различные виды испытаний опытных и серийных образцов на

е

надежность, производительность, удобство управления и другие свойства, заложенные в техническом задании. Стендовые испытания, использующие физическую модель процесса электромеханической системы, существенно повышают качество разработок.

Детерминированные модели не могут полностью охарактеризовать нагрузку при испытаниях системы, предназначенной для механизмов, испытывающих случайные возмущения, так как здесь су- . щественнуи роль играет не только уровень нагрузю1 и се диапазон, но также плотность распределения, энергетический спектр частот и другие вероятностные характеристики процесса пагруже-нин. На основании знания оценок этих характеристик, получению: опытным путем на подобных уже действующих механизмах, была построена физическая модель модель процесса, что позволило сконструировать испытательный стенд для решения вышеупомянутых практических задач.

В качестве задающего устройства стенда использовался разработанный под руководством автора генератор, . способный имитировать случайную*нагрузку в диапазоне параметров математической модели случайного процесса ыагружения строительных машин.

Надежностные испытания на стендах, использующих стохастические модели, должны производиться на заводах-изготовителях (даже в процессе разработки). Аналогичные испытают должны проводиться с профилактическими целями и с определенной периодичностью на местах непосредственной эксплуатацш машин. Стенда можно использовать и в конкурсных испытаниях при сравнении продукции нескольких фирм, в том числе и зарубежных, когда решается вопрос о заказах.

В главе приводятся также разработанные при участии и под руководством автора аппараты для анализа, контроля, сигнализации и защити электромеханических систем строительных манит при их испытаниях и эксплуатации, главные из которых следующие.

Устройство для определения статистической упорядоченной нагрузочной диаграммы электропривода, которое оекомендуется применять при профилактических испытаниях. электромеханических систем строительных машин, где текущая диаграмма мо.«рт сравниваться с эталонной, снятой для электромеханической системы при ее нормальной работе в начале эксплуатации или после капитального ремонта.

Анализаторы коэффициента распределения нагрузок и группы классификации грузоподъемных 'кранов и крановых механизмов в соответствии с ГОСТ и ISO.

Устройство сигнализации и защиты электродвигателя при его перегреве, обладающее свойством задержки отключения в случае необходимости, например, до полного опускания груза. Устройство имеет псзисторные датчики температуры, контролируйте ее в любом заданном место механизма.

5.Информационно-предупредительная система надежности строительных манат и механизмов со случайной нагрузкой.

В главе рассматривается совокупность некоторых случайных функций, которые реально отражаит отклонение того или иного технолопзческого параметра от эталонной величины. Вероятностные характеристики этих функций должны вписываться в заданные границы доверительных интервалов.

Пусть ^{l - один из параметров-критериев (не обязательно постоянный), по которым определяется состояние механизма п смысле надежности, например, температура подиипникоз двигателя.

Пусть случайная функция, фактически представля-

ющая собой данный параметр-критерий , то есть состоять система в этом смысле.

Тогда Функция отклонения фактического

состолш'л системы по данному параметру-критерию от иорми. По-вероятностным зарактеристика^этой функции мокло судить о состоянии машины при ее периодической или непрерывной диагностик. •

На ссновании этого авторол разработана информационно-предупредительная система эксплуатационной иадежностп электромеха-lawecinn систем строительных маши со случайной нагрузкой.

3 зависимости от степени оснащения элеотрстжг-йнчнслитель-ным оборудованием информационная система экегглуатацгазгягой надежности может иметь различные степени гсемттбитгриэгацкц от журнального варианта с последующей обработкой ктг^ормацлм на ЭВЛ до полностью автоматизированной системы.

В последнем случае она нокет быть установлена непосредственно на машине и действовать непрерывно, либо размещена па специальной диагностической станции, выездной или стационарной, где обследование производится по определенному графику.

Система имеет банк данных о состоянии махины по специально

определенным критериям, включая эталонные сведения и следит за жизнедеятельностью ыашии.

Текуидо информация сравшшается с эталонной и предыдущими результатами обследования, на основании чего делается вывод с-замене элементов» узлов, либо о целесообразности дальнейшей эксплуатации.

При аварийной или профилактической замене узла или элемен- , та кехакшна соответствующая информация поступает в банк данных, где регистрируются изменения, произошедшие с отремонтированным механизмом.

Система обладает спог.спюы самокорректирования: каждая дополнительно поступаюадя в результате, например, о-гкпза или замены элемента, "информация корректирует критерии системы (срок службы, номинальное параметры к т.п.).

Информационно-предупредительная система позволяет прогнозировать и предотвращать отказы; определять ненадежные элементы и узлы, время и метода из замены; определять .необходимой число занятных блоков,* деталей оборудования, «тело рабо'штов; устанавливать. на каком этапе существования происходит снижение качества машины; сигиализдфовать об отказе и отключать то пли иное устройство, если отказ все же произошел; производить превентивные замени элементов при возросшей вероятности их отказа.

6. Натурные исследования строительных манат со случайной нагрузкой.

Здесь представлены результаты многочисленных ыксперимеп-тальных исследований электромеханических систем стро5гголышх машш, проведенних кафедрой электротехники и электропривода Московского государственного сгро?полыюго университета (МЯО!) под руководством и с участием автора в течение 1965-1930 годов па различных объектах страны.

При ясшгхаииях ыашии и механизмов был использован разработанный автором метод исследования процессов пагружеиия электромеханических систем и вероятностной обработки даиних.

Исследовались различны? манаты, работающие в разнообразных условиях. Целью исследования чаще всего было определение фактической нагрузки привода при воздействии случайных факторов, кроме.того, решались некоторые частные задачи. Фактическая нагрузка определялась методами статистических упорядоченных нагру-

зочных диаграмм и эквивалентных величин, а также с помощь» анализатора нагрузки, разработанных с участием и под руководством автора.

Экспериментальные статистические исследования, требующие сбора и обработки большого количества информации, является весьма трудоемкими, в связи с чем автором был разработан метод подготовки эксперимента, сущность которого в следугещем:

1. Определение основной цели исследоваши и круга частных задач, решение которых необходимо для достижения этой цели.

2. Выбор совокупности вероятностных характеристик, необходимых для решения поставленных задач.

.3. Предварительная оценка степени влияния случайных факторов.

4. Предварительная оценка степени влияния изменений условий эксперимента т.о. предварительное решение вопроса об эргодичности процесса.

5. Предварительная оценка степени влияют изменения условий непосредственно во время эксперимента, т.е. предварительное решение вопроса о стационарности процесса. ' .

0. Выбор необходимой и достаточной точности исследоваши!, т.е. принятой вероятности непревышения допустимой погреаности при определении оценок вероятностных характеристик.

7. Предположительное определение закона распределения.

8. Решение вопроса о возможности применения корреляционной теория в исследовании процесса.

9. Приблизительная оценка спектральной плотности процесса.

10. Ориентировочное определение необходимого и достаточного для обеспечения заданной точности исследовать количества реализаций или достаточного времени одной реализации.

11. Определение возможности применения устройств непосредственного измерения вероятностных характеристик, на разных этапах исследования, аналоговых вычислительных машин для обработки гтформации, непосредственного ввода графиков или магнито-записи сигналов, необходимости повторного использования информации.

12. Определение шага квантования по уровню и дискретизации по времени для обеспечения принятой точности исследования, что определяет выбор масштаба уровня и времет! записи информации.

1М-

Цч1 =

13. Выбор комплекта необходимой аппаратуры.

В главе приводятся обирш итоги экспериментов.

Процесс нагруженмя электромеханических систем стршггельншс машин чаще всего представляет собой случайный процесс, распре-* делении*! по закону Райса,

гдо V ~ некоторая относительная величина, характеризующая функцию огибающей V (Д") •

Ц, - отношение сигпал/шуы: с .

^ = бгМ '

функция Бесселя нулевого порядка мнимого аргумента, представляющая собой выражение

Г е

2* }0 * *

Распределение Райса обьединяет в себе распределении и Ре-лея и Гаусса; характер распределения Райса зависит от дозмущам-щего ноздейств>ш сигнала ¿'({-] т.е. от величины . При 4 = 0 станоянтсл распределением Релея. При уведкчешш распределение Райса стремится и. гауссовси.оху, при » 5 его угдо иотпа считать таковым.

Процесс погружения главных механизмов строительных машин, как правило, является нестационарным или периодически иестоцио-нарним, однако может бшгь приведен и стационарности. Если птого сделать не 'удается, то процесс нагружешш "в общим смысле" долится на несколько процессов, которые "в определенных условиях" легче поддаются стандартизации. Стационарные процессы нагружо-пия "в обл.ем смысле" яиллкгген, кап правило, ноэргодическлми, для приведения к эргодичности их приходится рассматривать как процессы "в определенных условиях".

Нестационарные процессы нагружения часто обладает свойством, позволяющим запенить осреднение по множеству осреднением по времени, подобно тому, как это делается для зргодкчсских стационарных процессов.

Нормированные корреляционные фушнуш эргодических процес-

сов погружения чаще всего аппроксимируется функцией вида

процессов погружения обычно находится в

Спектральные плотности процесса погружения соответственно выражаются функцией

Энергетический спектр процессов нагружения обычно заключается,в диапазоне частот: 0,01 - 4 Гц.

Коэффициент вариации большинства процессов нагружсния относительно велик и располагается в диапазоне о,2 - 0,5.

Приведенные математические выкладки, 'характеризующие процесс нагруяепия электромеханических систем строительных машин и механизмов. могут бить квалифицированы как общая вероятностная модель процесса.

7. Эксплуатационная надежность грузоподъемных электромеха-нлчсских систем со случайной нагрузкой.

Исследования эксплуатационной надежности электромеханических систем проводитесь иод руководством и при участии автора с 1069 по 1992 год.

Исследовались бзиеннно и другие грузоподъ-емние краны, пас-с&ьфскио и грузоглте ли$тн, шахтные подъемные маазаш и т.п.

Здесь приведены лишь некоторое наиболее характерные результата исследований.

Дашгая глава, кроме информационного значения, служит иллюстрацией - примером возможности применения предлагаемых автором методов, разработанных на основе прикладной вероятностной теории нагружения н надежности электромеханических систем стро-лгельшп маигин.

Нногачислешша эксперименты при исследованиях эксплуатационной надежности электромеханических систем строительных маши со случайной нагрузкой позволяют сделать следукадге основные выводи.

Предложенные автором методы проведения исследований эксплуатационной надежности, а также получения и обработки данных

С/ ) Zod+cC^ + rt*) 2dCê -

об отказах оказались вполне практически применимыми и могут быть использованы в подобных исследованиях. Ннформационио-пре-дупредительная система эксплуатационной надежности, разработанная автором,опробованная на ряде действующих предприятий, показала свою работоспособность и полезность. Эксплуатационная надежность всех без исключения электромеханических систем, подверженных испытаниям, оказалась недостаточно высокой. Главными . эксплуатационными причинами отказов элементов электромеханических систем оказались частые перегрузки, а также нарушения эксплуатационных инструкций для достижения технологического эффекта.

8. ^Методика выборамои^ости механизмов башенных кранов с учетом случайного характера их нагрузки.

Глава посвящена подробному примеру расчета м выбора мощности электродвигателя привода подъема башенного крана КВ.405.2, основанному на одном из общепринятых методов расчета, но с учетом вероятностных характеристик нагрузки исследуемого привода, согласно методу, 'предложенному автором.

В результате экспериментальных исследований, проведенных в рамках данной работы с учетом заданной вероятности ^»ОУЭ допустимой погрешности был получен коэффициент случайного нагружения для асинхронного привода с фазным ротором и динамическим торможешюы при работе.крана на монтаже жилого 16-ти этажного панельного дома равный

Кс = 1.25.

Таким образом, экспериментальные исследования подтвердили необходимость шедеиия дополнительных коэффициентов случайного нагружения в "методику Динамо", по которой был выбран двигатель.

Исследования механизма подаиема башенного крана 1®-405.2, проведенных в рамках корреляционного и регрессионного анализа, позволили сделать и другие важные выводы.

Экспериментальные исследования, кроме основной задачи получения вероятностных характеристик процессов нагружения, позволили Ьидать несколько важных рекомендаций по увеличению надежности двигателей, работающих в подобных условиях, » частности, для предотвращения их перегрева. В качестве одной из этих мер следует рекомендовать применение позисторной защиты электродвигателей, которая может устанавливаться как на новых, так и

работают*« двигателях. ,

Второй (радикальной) мерой является общая для всех электроприводов с повторно-кратковременным режимом работы настоятельная необходимость применения принудительной вентиляции двигателей.

Третьей мерой является создание предупреждающей системы, сигнализирующей машинисту о слишком большой частоте и продолжительности включения, что может привести к перегреву и выходу из строя двигателя. Система может работать на основе анализатора тока "ШСИ".

Приложения включают в себя протоколы внедрения разработок автора и дополнительные материалы, иллюстрирующие содержание основных глав диссертации, в частности, результаты многочисленных экспериментальных исследований, проведенных под руководство и при участии автора.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проделанной работы создана специальная теория случайных процессов нагруиенил электромеханических систем строительных маши, на основании которой разработаны научные пЬло-жения и профилактические рекомендации, обеспечивающие повышение надежности и производительности строительных мащя!.

Основные результаты работы следующие.

1. Построена математическая модель случайного процесса' иагружения электромеханических систем строительных машин, что позволило разрз6стать методику исследования случайных процессов, определить их вероятностные характеристики с высокой вероятностью непревыщения заданной допустимой погрешности. Доказаны две специальные теоремы о разложении могцностн на постоянные составляющие. что позволяет в некоторых случаях существенно уменьшить трудоемкость вероятностных исследований.

2. Разработан метод исследования случайных процессов наг-ружешш электромеханических систем строительных машин, который успешно в течение более двадцати лет использовался при исследованиях экскаваторов, грузоподъемных кранов, подъемных и камнерезных машин, строительного инструмента, и принят к использованию многими организациями.

3. Создан метод расчета и выбора мощности приводов, согласно которому учет случайного нагружения может осуществляться

в рампах любой из существующих принятых методик путем введения необходимых доверительных интервалов и соответствующих коэффициентов. Установлена математическая зависимость упорядоченной нагрузочной диаграммы и функции распределения процесса нагруже-нмя (¿С -функция), что позволяет известными вероятностными методами сравнительно просто с помощью ЭВН проводить построение графиков нагрузки.

4. На основании математической модели построена физическая модзль случайного процесса нагруженмя электромеханических систем строительных маши со случайной нагрузкой для стендовик, заводских и профилактических испытаний, что существенно повышает их надежность и конкурентоспособность.

5. Разработан ряд информационны): и защитных устройств, предотйрацакауге отказы электромеханического оборудования: устройство дм определения статистической упорядоченной нагрузоч-иой диаграмм!,!; анализаторы коэффициента распределения нагрузки крановых-механизмов и. группы режима работы крана; позмсториов устройство скгнализацш! и защити электродвигателя или другого электроустройства при перегреве его обмоток. Перечисленные разработки внедрены на различных объектах России. Украины, Белоруссии, Таджикистана.

6. Создана ин^рмационно-предупредительная система эксплуатационной надежности, регистрирующая, прогнозирующая и предотвращающая отказы электромеханических систем строительных машин. Система может обладать самокоррекцией, т.е. начальные паспорт нно показатели надежности уачов и элементов системы в процессе работы могут корректироваться самой системой а соответствии с фактическим состоянием кпаины и кэнйрохнимп условиями эксплуагацш!.-

Главные выводы по работе следующие:

1. Большинство строительных машин при своей работе испытывают влияние случайных факторов, пренебрежение когорт,и: существенно сказывается на их прогавсд)17ельнг>':ти и надежности.

2. Разработанная здесь специальная "-сория нагру&емия электромеханических систем строительных машин со случайной паг-рузкой дает вотможяость создана*, ссогвстсгвушшк инженерных методов •исследования и расчета,. Фактическая нагрузка может Оыть оценена в рамках этой теории с лдоокой вероятность» непревше-

1шя заданной допустимой погрешности.

3. Процесс нагружения рассматриваемых электромеханических систем представляет собой случайный, в общем ваде нестационарный неэргодический (но приводимый в определенных условиях к стационарному и эргодическому) процесс с распределением близким и закону Райса, низкочастотным энергетическим спектром и коси-нусно-экспоненциальной корреляционной функцией.

4. Мощность (вероятностная) случайного стационарного процесса иагружения может бить представлена в виде бесконечного ряда постоянных величин.

5. Выбор мощности и другие расчеты электромеханических систем должны производиться с учетом влияния случайных факторов, который может осуществляться в рамках общепринят!« методик путем введения необходимых коэффициентов и доверительных интервалов.

6. Упорядоченная нагрузочная диаграмма есть некоторое X -преобразование функции случайного процесса нагружения и может быть получена математическими методами из этих вероятностных характеристик.

7. В процессе разработки должны проводиться поэтапные стендовые кстггпшш элементов, узлов и систем мгшяш па надежность с помощьп физической модели, имитирующей случайный процесс иагружения. Для профилактических испэташй может быть применено устройство для определения статистической упорядоченной нагрузочной диаграммы, гдо текущая диаграмма может сравниваться с эталонной, снятой для электромеханической системы при ее нормальной работе в начало эксплуатации.

8. Для повышения эксплуатационной надежности электромеха-имчесдезх систем необходимо применение информационно-предупредительной системы, которая позволяет: прогнозировать и предупреждать отказы; определять ненадежные элементы и узлы оборудования; устанавливать, на каком этапе существования машины происходит незапланированное снижение ее надежности в процессе разработки, проектггрования, изготовлешм, комплектации, испытаний, транспортировки, нонтажа, наладки и эксплуатации машины; определять необходимое число запасных блочов и деталей оборудования для замены , необходимое число работников; производить превентивные замены элементов электромеханической системы при воз-

росшей вероятности их отказа.

9. Внедрение разработанных автором информационной системы, стенда для испытаний и аппаратуры для повышения эксплуатационной надежности электромеханических систем строительных машин позволило получить на некоторых объектах годовой экономический эМ>ект около 1,6 млн. руб. в ценах 1986 года.

Выполнение рекомендаций, приведенных в данной работе, будет способствовать повышению надежности электромеханически систем.

Выводы и рекомендации данной работы могут быть применены н для других машин со случайной нагрузкой.

Основное содержание работы отражено в следующих трудах:

1. Алексеев H.H., Газгаиов А.Э., Гайдукевич В.И. и др. Эксплуа-пационнная надежность электрооборудования грузоподъемных кра-лол///!еханилация строительства. 1995 -WS. -С. 20-22.

2. Алексеев II.И., Гайдукевич В.И., Определение полной coBoicyn-ности расчетных тонов тяговых преобразователей//Тр.ШСН "Электрооборудование в стр-ве и стройиидуаприи/Моск.иижен.-стр. инс-гттут. -1975. - Bun. 129. - С. 172-177.

3. Алексеев H.H., Гайдукевич B.W., Седанов Л.В. О фатшчесной нагрузке главных электроприводов экскаваторов ЗКГ-в и его иоди-фикаций //Прочишл. энергетика. 1373. - ¡16 - С. 27-29.

4. Алексеев ПЛ., Гайдукевич В.П., Висечков Э.В. и др. Исследование электрических нагрузок нощиих орпоновтьих экскаваторов// Добыча угля открытии способом /ЦНИИУголь. 1972 - Сб. N11(83) -С. 14-15.

5. A.c.. 653710 СССР MKJlhl 03 В 29/00. Генератор случайного напряжения/ В.II.Гайдукевич, СЛ. .Демидов, Л.В. Иванов, Г.Е. Иванченко, B.C. Титов (СССР) - I¡2509773/18-09. Заявл.27.12.77; Опубл. 25.04.79. Вял. N15. -4с.:ил.

С. A.c.. 735766 СССР )Ш2Е 21 С 27/02. Установка дт втяиш угля в тонких платах/ H.H. Алексеев, Г.Е. Иванченко, В.В. Гайдукевич I/ др. (СССР). N2546394/22-03. Яяяал. 30.11.77; Опубл. 25.05.60. Вал. N19. -6с. :ил.

7. A.c., 801175 СССР MlVlbl 02 ¡1 7/08. Устройство для тепловой защити эле/тродвигателя/ В.И. Гайдукевич, С.Л. Демидов, Г.Е. Иванченко (СССР). - llZ77Z23S/?d-07, 3аявл.23.04.79; Опубл.30.01.61. Бюл. N4. -5с.:ил.

8. A.c.. 1020963 Л СССР, Ц 03 П 29/00. Гепераяор случайного напряжения/- С.Л. Денидов, В.Н. Гайдуксвич. Г. F.. Иванченко (СССР). - N3258737/18-09. Яаяйл. 13.03.81; Опубл. 30.05.63. Бил. N20. -5с. :ил.

9. Будумян Ii.JI., Гайдукевич D.H. Исследование режимов нагруяе-ния электроприводов камнерезных маши//Тр. MUCH "Электрооборудование в строит, и aap.индустрии" /Моск. инк. -стр. ин-п, 1075. -0123. -с.ю-гз.

10. Валмпср Я.Л.. Гайдукешч В.Н., Шварцман 0.В, Оценка и реоо-нендпщии по повышению эксплуатационной надежности электрооборудовании экскаваторов// Электрическая промышленность. Электропривод. 1973. - Вин. 4(21). -С. 36-37.

11. Газганов Л.Э., Гайдукевич В.Н., Джаеахян Е.Т. и др. Аппаратура для определения ре,тип при наладке и эксплуатации грузоподъемник крановУ/Механизация строительства.1995. -ИЗ. -С. 17-19.

12. Гайдукесич D. Н. Графические находи определения вероятюая-ша .пард.'гтсрисгаж стз;дюмргш;{ Случпйт/х, процессов изменения пою//Ыаясриалх научи.-пагод, конфсрсац. аспирантов MUCH 1967г. /Сб.тр. Хссховсх. инг.-стр. ин-т. -19С9. - вип Iii.-С.53-58. .

13. Гсйдукесич В.Н. Модсл/роп;ише случайных процессов иаеруяс-тя электрических иаши/УЭлатричсскач щюумиленность. 1900. -Вип. 299. - С. 19-21

14. ГсйдукевичВ.Н. Пепосродспвстюе измерение среднеквадрати-чедкого значения соков лпбой кон4игуращ1и//Элсктричеашя про-ютаенвсаяь. 1968. -Вип. 297. -С.21-23.

15. Гайдукетч В.Н. Определение зкгивалетгиих величин методам! теории вероятностей// Электрическая промышленность. 1967. -Вип.287. -С.3-5.

16. Гайдукевич В.Н. Построение упорядоченных нагрузочных диаграмм петодами теории случайных процессов// Электрическая про-китленнесть.1908. -Вип.298. -С.18-20.

17. Гайдукевич ВЛ. Практические расчеты электрооборудования строительной площадки. -М.:Яосковск.инх.-стр.ин-т. 1980. -54с.

18. Гайдукевич В.Н. Разложение wiynaarsf случайного процесса па постоянные саставлятгие//Тр. MUCH: Электрооборудование в стр-вв и стр.ипдустр./Московск.иня.-стр.ин-т. 1975.-Сб.N129.-С.114-117.

19. Гайдукетч В.Н. Сутиров.шю случайных процессов изменения

пока в олстроприюдах//Тр.ШСН:Элстрооборуд. в опр-ле и апр.индуаприи/Иоасовас. и ня.-слф.ин-п, 1975.-Сб. U129. -С.67-70.

20.Гайдукепич H.H. 3¡u¡uitcL'iQumiLíü мок асинхронного двизакалн' привода лифта/УОлешаричесная промышленность. Эжкщюпривод. -U.1979. -Bun.1 (72). -С.20-22.

21. Гайдукевич H.H. Змншротехшиса. Зжюг.рооборудовали о л строи польские обгоиг.ов теплознергстпш.-М. :Коск. них. стр. ин-т. 1092. -403с.

22. Гайдунсвич U.И.. Газяанов Л.З. Метод измерения мощиосш не-синусоидалышх аонов/УЭлсшпричсска» н/юшлолсниость. 1959. -Hurt. 332. -С.4-7.

2?. Гайдукевич U.U.. Демидов С.Л. Нсолодожь'ше процессов iiuzpy-ix-iiuH намино-транглорних агрогжов//Тр.РДИСХМ "Конплаигн.моха-лиз. и аитомлшз.с/я произ-na"/foanoiicii.ua. Дону ин-т с/х нжи-ноащюетш. ¡'оаяов-иа-Доиу. 19И0. -0.31-35.

2i. Гайдунсаич В.И., Дсшдоь С.Л. . Jteujов J1.D.' Заджчш: случай-ньгл нагрузок для стеидоних иепчааний злошироприводов//3латри-чеасая проиишлеииоаль. Электропривод. 1981. -Bun.9.(98). -С. 19-21.

25. Гайдупсвич D.H., Демидоп СЛ., Радии D.D. Подол1 случайная процессов нагруяетя//Тр. 1'Д11СХИ "Кокплекси. нехышз. и ашо.так. с/х прои-ва"/Ростовсн.иа Лону ин-м с/х машиностроения. -Рос-тои-нп-Допу.19(Ю. -С. 30-41.

26. Гайдукесич D.U., Epuaiíov Л.К. llocapoamc упорядоченной погрузочной диаграмма и опрелолсиие ошшкалеитшоло ш/са злаипрод-шгагселл лифта// Тр. ЩИ1Ь' но мифтлм/Всссолкиi. объодии. Союз-лифтнаш. 1973. -Bun. 1. -С.137-145.

27. t'aû/iyuenwi U.U., Нианчонпо l'.L., Дснидон С.Л. и до. Модель случайного процесса иагрукешм осиошшх ажшуюприлодои одно-навшових зкат'птров//Изг,.ПУЗ.Гори.еурнал.-1981 .-Ш2.-С.81-83. 20. Гайдупсвич H.H., ¡ía.¡ancmjni U.U. Определение вероятг.посшшх xapajonc/xjcmm токов и штряшшй вяленых ожог,; юг. pu г,од о в карьерных акскшмпо;юв//Змстричсси;1Я п роишляшоспь. Злсягаропри-вод. 1971. -Bun.ilЯ. -С.22-23.

29. Гайдукевиц H.H., Марченко 0,С., Курица Б.И. Исследование процесса ■ иагруяснил почгэобрабагыпаихцехо фрезерного лцус;'.:)-ша//Гр. Ш.Ц.Ч '"j.nciœi/x>o борудоп.ишс аътгомибилей и спроит.-до/хьъи.

- зз -

ыа!гии"/Носк.апг.о-дорожи. mt-ñ.lÜ77. -Пип. 132. -С.101-10И.

30. Гайдунспич U.U., Малинйшта A.A. Впроллиюашпя обработка осциллограмм злятричеатх пслгпш.~!,1. :0нсряин ,197?..- 113с.

31. Гайдукспич D.H., Ноныпиюп П.Ф. , Ihivannpon 11.П. Исроатноап-i/ítí f-юдгль процесса пагрулсния олстрощячыдпп опроитслышх иа-ти//Тр.1ШСИ "f-'сяоди и срсдачж'. nosuwonun оффспп.испоят, злсюп-рооборудояпиип л сглроитсльакпс"/h'ocit. иия. стр. ии-т. -1087. -С. 4А-1В.

32. raü/iyrtcnwi H.H. .Меньшиков П.Ф., Пивоваров П.II. Особенности лиЗора мощности силовых плытроприподов ачроиаслышх мпшип со случайной нагрузкой. //7р. WICH "Исчюди и срсдоппл повышен, зф-фттиг.и, испольгоа. элспщяюборудопгшия п аяроиг.сльарж"/ tJocic.uí¡K.-arp. un-n.-í987. -С.30-41.

33. rnü;iy;temiuP.ll., Ршглшха В. Л. Иссладаплчип иазрузни алегал-¡юирчводп аг.рптг.олы'с.'ю ручного инсп.рунснт//Тр. МНОЙ. "Зл'лаг.ро-оборуловмпю л а~р.-do и сп>роит.ии.чуагрии"Л'осн. пил.-ат.р.

ии-пло?й. -сб.тго. -с.гз-2й.

3'i. Гпйдупапич ПЛ. , Тарачсштшип B.II., Головин Б.П. Нечопорно и.по::и спятюычсатх исслсдокший гюгст оглпгюз пассахиг/саих j?j^ror.//Tp. тс,'! "Элстроойоруд. л сг,<р. и агрсит.индустрии"/ /.'ос/с. ипя.-сярси/я.ин-п. -1975. -Пип. 129. -C.ÍW-105. Зй. ГгЛрукстч 13.1!., Tur.on П.С. С:г/ч;шние нагрузки салолих злешгроприлпдап. -М., Энергия, 1983. -lfíOc. 30. Гшдукапич П. И., Фупс H.A. Рсронюносянио исследовании ско-pocr.ii вращения аленяродгигвяелей похштзюв, рябо,я/авдк со случайной иагруз!юй//3лепхричсасзл промышленность. 1569.

-Bun.3Z5. -C.1&-Í9.

37. Даш дав С.Л., Гайдукеяич В.И., üusaimeaico Г.Е. Тепловая защита шфяохих acuuxpomiих элапщюдпигаехлзй. //Материалы Меяду-иар.научи.пехн. попферепц. "Развитие сзпроипслыш машин, иеха-иизац. и авгеомаа. arpen.-па и ояярт. горних работ", М..1ТСУ, 1995. -С. 75-77.

30. Нванчетю Г.Е., Дет дав С. Л., 1'айдупспич В. И. Генератор случайного папрягетя ипфранизтх частот дм ыоделирокишя процессов нагрухспип строительных 1шшин//Механизащя строительства. Í995. -т. -С. 11-14.

39. Крайцбсрг 1.1.Н., Гайдушвич П.¡i. Применение aruxucmpicaaix методой для оценки сиорост лращетн самоденшлируемих элет-

ролвигааслсй сяроителышл знаковогоров//Спроип. и дрротлшх. 1Я?0„ -Bun,2. -С.31-3?.

40. Крайц6ерг( W.H., Гайдуксвич П. И. Определение фактического зкшвляепмюго тока аирошяслышк алекщюприводов со случайной цщ:рузкой//Тр. НИШ "Злсюирообор/д. в сяроия.-вс и'стр. индустрии/Моск. иня.-аяр. ии-и. -1971h -Сб.Il 120. -С.57-67.

41. Крайцбсрг И.И., Фукс /I.A., ¡'¿¡звонов А.Э., Гайдукебич D.H. Продрлшталъноспь и чааяояа включения основных злс!щх>двигап^-лей экскаваторов с кошои сикостыа оа 0,65 до 2,5 и-//Сяраи-^ вельиие и дороянис uaimiuu. КШ. -Bun.3.-С.22-25.

42. Kpautiócpí! М.й.. Гайдуксвич U.U. Исследование решкой ttazpy-кomit генераторов дузслтих эпскавашров ыетдзш шитиашчес-ftoü сеиигистки//Сяроия. и дороги/.иашшш. 1PS7. -Вип.З. -С.23-25.

43. Крайцбсрг tí.П.. Фукс П.А., Гойдутвич ¡J.H. и др. О соошю-юеиии иощносасй люкхродвигзтелей основных иеханизиов схрои-оемних 3Hcnamnx>poB//CfxpouR. и дорожи,.шшиниЛВбв. -Бип.2. -С. U. ^

44. Уушшов П.11}, Гайдуксвич В.П., Сегая В.Л. Ускоренное исли-юшшя иадеяносш работ м{лю//Тр. Мосишшипроекга "Соисршепс-вшовгиые ыетодов энспяуатяти дал. зданий Ноский" -1973. -Bun.1. -C.242-24D.

Лицстпя Л!» N 020075 от 09.12.1992 г.

Подписано п немал. 7.03.97.Формяг (10x84 1/1G Немал, о^н-епшя И- 33 Ofrt.cm 2 u.a. T. 100 Пикал

"Моокош'кнК им'уд.цхтнсннии сцюитслып.и! униворонтст Типографии МГСУ. 129337, Москва, Лрослппскос ш., 20