Мониторинг и диагностика электрических машин переменного тока в алмазодобывающей промышленности

Гусев, Валерий Вадимович

Электромеханика и электрические аппараты

автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.01, диссертация на тему:Мониторинг и диагностика электрических машин переменного тока в алмазодобывающей промышленности

кандидата технических наук: Гусев, Валерий Вадимович
город: Томск
год: 2010
специальность ВАК РФ: 05.09.01
цена: 450 рублей

Диссертация по электротехнике на тему «Мониторинг и диагностика электрических машин переменного тока в алмазодобывающей промышленности»

Автореферат диссертации по теме "Мониторинг и диагностика электрических машин переменного тока в алмазодобывающей промышленности"

на правах рукописи.

Гусев Валерий Вадимович

МОНИТОРИНГ И ДИАГНОСТИКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ПЕРЕМЕННОГО ТОКА В АЛМАЗОДОБЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Специальность 05.09.01 - «Электромеханика и электрические аппараты»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 1 НОЯ 2010

Томск 2010

004612046

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Национальном исследовательском Томском политехническом университете» на кафедре «Электромеханические комплексы и материалы» и в Мирнинском политехническом институте филиала ФГАОУ ВПО «Северо-Восточного федерального университета им. М.К. Аммосова»

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Муравлев Олег Павлович

Научный консультант:

кандидат технических наук, доцент Шевчук Владимир Петрович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Казанцев Юрий Михайлович

кандидат технических наук Целебровский Игорь Викторович

Ведущая организация:

Институт Физико-Технических проблем Севера СО РАН (г. Якутск)

Защита диссертации состоится « 24 » ноября 2010 г. в 15.00 часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д212.269.11 при Национальном исследовательском Томском политехническом университете: 634050, г. Томск, ул. Усовз, 7, ауд. 217

С диссертацией можно ознакомится в научно-технической библиотеке ГОУ ВПО НИ ТПУ по адресу: 634034, г. Томск, ул. Белинского, 55.

Автореферат диссертации разослан с&яТр* 2010 г.

Ученый секретарь совета по защите докторских и кандидатских диссертаций, кандидат технических наук, доцент—Э^-е-^-^Т Ю.Н. Дементьев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Развитие добычи полезных ископаемых в алмазодобывающей промышленности АК «АЛРОСА» в настоящее время идет по пути роста производственной мощности. Вместе с тем, поддержание высоких темпов добычи ставит задачу обеспечения и сохранения надежности, качества эксплуатации и эффективности использования технических средств. Особое влияние на решение этой задачи оказывает эксплуатационная надежность электрических машин (ЭМ) переменного тока, являющихся основным элементом электропривода механизмов.

Эксплуатация ЭМ в алмазодобывающей промышленности связана с влиянием различных воздействующих факторов, как климатических, характерных для районов Крайнего Севера, так технологических, обусловленных условиями применения. В частности, ЭМ переменного тока, работающие в качестве приводов горно-шахтного оборудования, подвергаются комплексному воздействию тепла, вибрации, пыли, влаги и др. Так, колебания температуры воздуха в течение года в подземных выработках составляют от 6 до 15°С (на поверхности - от плюс 35 до минус 55°С), колебания значений относительной влажности - от 80 до 98% (на поверхности - от 22 до 100%), запыленности воздуха в подземных выработках - от 70 до 695 мг/м3.

Одним из основных инструментов в обеспечении надежности является широкое использование на всех стадиях жизненного цикла ЭМ методов и средств технической диагностики. Диагностика становится своеобразным индикатором, а возможно и гарантом качества и надежности оборудования.

Несмотря на ведущую роль показателей надежности, их использование для анализа и количественной оценки не нашло должного внимания в действующей системе эксплуатации и ремонта оборудования алмазодобывающей промышленности. До настоящего времени техническая диагностика является основным инструментарием в оценке технического состояния. Но насколько надежны подконтрольные объекты, какова их вероятность безотказной работы — этот вопрос остается открытым. Особенность заключается еще и в том, что надежность, как свойство ЭМ, нельзя измерить обычным для других характеристик или величин способом путем физических измерений с помощью измерительных приборов. Но ее можно количественно выражать на основе соответствующей теории — теории надежности, в основе которой лежит теория вероятности, позволяющая аналитически определить показатели надежности ЭМ, используя результаты технического диагностирования и систем наблюдений, являющихся функцией мониторинга.

Определить основные пути совершенствования системы управления эксплуатационной надежностью ЭМ можно только на основе методологии, получившей название системный анализ. Реализация принципов системного анализа позволяет найти оптимальные направления в обеспечении эффективности функционирования ЭМ на основании имеющихся данных эксплуатации, а также предоставляет возможность совершенствовать систему технической диагностики и технического обслуживания и ремонта (ТОиР) ЭМ.

Формализация процедур заложенных в системном анализе, таких как экспертные оценки, представит дополнительную априорную информацию.

В задаче обеспечения надежности важное место отводится количественным методам, базирующимся на вероятностно-статистических методах оценивания. Данные методы оценки дают приемлемые результаты, если обладают определенностью и однородностью информации. Однако эксплуатационная информация представляет собой специфические выборки, основной особенностью которых является отсутствие сведений о моментах отказов части контролируемых объектов. Данное явление носит название цензурированные данные.

Этап эксплуатации ЭМ является одной из важнейших стадий их существования и, следовательно, от организации обслуживания на этом этапе, в частности от периодичности проведения ТОиР, во многом зависит эффективность использования ЭМ. Совершенствование системы организации ТОиР на основе эксплуатационной надежности ЭМ с учетом результатов технического диагностирования и мониторинга позволяют обеспечить работоспособность ЭМ в алмазодобывающей промышленности и сделать ее адаптированной в сложных условиях эксплуатации.

Решение обозначенных проблем является актуальной задачей и представляет научный и практический интерес.

Целью диссертационной работы является обеспечение эксплуатационной надежности электрических машин в алмазодобывающей промышленности на основе взаимодействия задач мониторинга и диагностического обследования с совершенствованием систем технического обслуживания и ремонта.

Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи:

1. Рассмотреть концептуальные ,аспекты повышения эффективности функционирования ЭМ на основе системного анализа. Оценить влияние соотношения компонентов, составляющих систему повышения эффективности функционирования ЭМ, для формализованного принятия решения по обеспечению и сохранению надежности и качества эксплуатации ЭМ.

2. Произвести исследование и анализ информационного потенциала контролируемых параметров, полученных по результатам технического диагностирования и мониторинга.

3. Разработать математическую модель оценки эксплуатационной надежности ЭМ, учитывающую произвольные распределения до отказов и цензурированные данные.

4. Разработать алгоритмы расчета показателей надежности ЭМ, на основе которых создать программное обеспечение для ЭВМ.

' 5. Определить численные значения показателей эксплуатационной надежности ЭМ, используя статистические данные наработок и анализа отказов ЭМ по результатам диагностического контроля и мониторинга. (

6. По результатам оценки показателей эксплуатационной надежности определить стратегию совершенствования системы ТОиР.

Методы решения задач. В процессе исследования использовались

методы системного анализа, теория электрических машин, теория вероятности, надежности, математической статистики, математического программирования, пакеты прикладных программ Word, Excel, MathCAD, Delphi, Диамант2, программа по оценке надежности ЭМ по эксплуатационным данным.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

1. На основе системного анализа функционирования энергомеханического оборудования разработана методология, определяющая эффективность эксплуатации и обслуживания ЭМ и позволяющая рассматривать в полном единстве взаимосвязей оценку эксплуатационной надежности, систему технического диагностирования и мониторинга, и техническое обслуживание и ремонт.

2. Для эксплуатации ЭМ, являющихся электроприводом вентиляторов главного проветривания подземного рудника, обоснованы модели оценки технического ресурса и проведена оценка информативных данных, полученных по результатам мониторинга и диагностического контроля.

3. Разработана и апробирована оригинальная математическая модель оценки эксплуатационной надежности ЭМ, отличающаяся от существующих тем, что позволяет учитывать произвольные распределения до отказов и цензурированные данные, а также эксплуатационную информацию ограниченного объема.

4. Синтезирован алгоритм оценки эксплуатационной надежности ЭМ на основе разработанной автором математической модели, который направлен на значительное упрощение задачи оценки показателей надежности в процессе мониторинга и диагностирования ЭМ.

5. Разработаны модели эксплуатационной надежности рудничного взрывозащищенного электрооборудования, определенные на срезе эксплуатационной информации с учетом установления критерия оценки технического состояния посредством диагностического контроля.

Практическая значимость работы заключается в следующем:

1. Предложен формализованный инструмент определения и соизмерения коэффициентов относительной важности элементов иерархической древовидной структуры, что, в свою очередь, является ценным дополнением к техническим и должностным инструкциям, показывая персоналу возможные варианты развития событий в зависимости от предпринимаемых действий в ходе обеспечения эффективности функционирования ЭМ.

2. Разработана программа для ЭВМ, обеспечивающая определение показателей надежности ЭМ по эксплуатационной информации, что позволяет оперативно устанавливать вид закона надежности и получать оценку параметров этого закона на основе установления функциональных связей между исследуемыми факторами и наработкой ЭМ по результатам мониторинга и диагностирования.

3. Получены объективные показатели эксплуатационной надежности на основе многоаспектной оценки фактических данных эксплуатации и апостериорной информации диагностического обследования и мониторинга, которые отражают действительное состояние ЭМ на временных отрезках

наработок в соответствии с влиянием воздействующих факторов, что позволят оценить эффективность эксплуатации ЭМ.

4. На основе фактических эксплуатационных показателей надежности ЭМ определены расчетные значения, устанавливающие график периодичности межремонтного периода обслуживаемого парка ЭМ в алмазодобывающей промышленности по действительному состоянию.

5. Предложены рекомендации по определению периодичности вибродиагностического контроля энергомеханического оборудования, сформулированные по результатам диагностических обследований и мониторинга технических средств, эксплуатируемых в алмазодобывающей промышленности.

Реализация результатов работы. Результаты диссертации использованы и внедрены в ЗАО АК «АЛРОСА» и Светлинской ГЭС ОАО «Вилюйская ГЭС-3» для определения показателей эксплуатационной надежности электрооборудования, составления планов ТОиР и выработки рекомендаций по диагностированию и обеспечению эффективности эксплуатации ЭМ.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

> Методологические положения и принципы на основе системного анализа, определяющие эффективное функционирование ЭМ;

> Математическая модель определения эксплуатационных показателей безотказности ЭМ, учитывающая произвольные распределения до отказов и цензурированные данные, в соответствии с результатами мониторинга и диагностики;

> Алгоритм и программа для ЭВМ по оценке надежности ЭМ в эксплуатации, позволяющие проводить анализ показателей эксплуатационной надежности на основе установления функциональных связей между исследуемыми факторами и наработкой ЭМ по результатам диагностического обследования и мониторинга;

> Результаты исследования показателей эксплуатационной надежности ЭМ на основе итогов технического диагностирования и мониторинга, направленные на совершенствование ремонтно-обслуживающих воздействий.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались: на Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии», г.Томск, 2006 - 2010 г.; на Международной научно-технической конференции «Электромеханические преобразователи энергии» г.Томск, 2007, 2009 г.; на Всероссийской научно-технической конференции «Электроэнергия: от получения и распределения до эффективного использования», г.Томск, 2008, 2010 г.; на Международной научно-практической конференции «Стабилизация экономического развития Российской Федерации», г. Пенза, 2008 г.; на Всероссийской научной конференции молодых ученых «Наука. Технологии. Инновации», г.Новосибирск, 2008,2009 г.; на Всероссийской конференции, г.Мирный, 2009г.

Публикации. Результаты выполненных исследований отражены в 17 работах, в том числе в 5 статьях по списку ВАК, в 1 статье центральной печати,

11 докладах в материалах научно-практических конференций, 1 свидетельство об официальной регистрация программы для ЭВМ.

Структура н объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Общий объем работы составляет 165 страниц, включая 73 рисунка, 21 таблиц и списка литературы из 119 наименований.

Автор выражает благодарность научному консультанту Шевчуку В.П. за неоценимую помощь при работе над диссертацией.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первом разделе обоснована актуальность проводимых исследований, сформулирована цель диссертационной работы, поставлены основные задачи, раскрыта научная новизна и практическая ценность исследований, представлены основные положения, выносимые на защиту.

Во втором разделе представлен обзор современного состояния теории и практики технического диагностирования и мониторинга ЭМ. Рассмотрены основные стратегии ТОиР, принципы управления организацией ремонтных работ. В результате сформулированы основные положения и требования к обеспечению безотказности на этапе эксплуатации. Обоснован выбор методологии исследования - системный анализ. Раскрыто содержание этапов системного подхода для разработки системных методологических предпосылок, определяющих оптимальные пути управления надежностью ЭМ.

Проведен анализ системы диагностики электроэнергетического оборудования в алмазодобывающей промышленности и установлено, что концепция диагностического контроля не соответствует уровню и значимости эксплуатируемого парка оборудования и не полностью отвечает современным требованиям к подобным системам. Ремонтное диагностирование является основным средством выявления дефектов в ЭМ. Это и определяет сложившуюся структуру ремонтного и технического обслуживания с четкой регламентацией сроков и типов плановых ремонтов. В настоящее время в алмазодобывающем комплексе практикуется периодический индивидуальный контроль с использованием метода анализа виброакустических процессов. Сложившаяся система диагностики позволила сформулировать основную концепцию с точки зрения реализации цели данного исследования.

Для оценки показателей надежности на стадии эксплуатации проведен анализ методов их расчета. Было выявлено, что проведение испытаний требует длительного промежутка времени и большого количества образцов, что приводит к практическим неопределимым трудностям, которые возникают при анализе надежности в процессе эксплуатации. При весьма ограниченном объеме информации не предоставляется в рамках традиционных статистических моделей осуществить достаточно достоверные оценки и прогнозы. В этой ситуации приходится вычислять по "неклассическим" выборкам, элементами которых являются как наработки отказавших, так и неотказавших объектов. Выборки такого типа получили наименование -

цензурированные. Информация о надежности ЭМ в условиях реальной эксплуатации представляется практически в виде цензурированных выборок. Эта информация значительно "дешевле" информации, получаемой в результате испытаний, поэтому применение методов оценивания по цензурированным выборкам имеет практическое значение в эксплуатационных режимах.

Третий раздел посвящен разработке логически и процедурно организованной последовательности операций обеспечения эффективности функционирования ЭМ. Поскольку теория систем оперирует определенными категориями, то для изложения методологии были конкретизированы: проблема, цель и система. Так, проблемой является координация концептуальных принципов оценки качественных показателей ЭМ, установленные на основе взаимодействия системы технической диагностики и системы оценки эксплуатационной надежности. Целью является повышение эффективности эксплуатации и обслуживания ЭМ. Система есть средство или условие, выполняющее процесс решения проблемы, т.е. дерево целей. Поэтапно структурируя цель, был определен полный набор элементов для построения дерева целей.

В сформированном дереве целей, нашел отражение весь комплекс мероприятий и дано содержательное описание подсистем, по достижению требуемой цели. Используя метод анализа иерархии, опирающийся на алгебраическую теорию матриц с экспертными процедурами, был формализован процесс описания древовидной иерархической структуры, что позволило определить коэффициенты относительной важности, устанавливающие вклад каждого элемента дерева целей, что является значимым в условиях многокритериалыюсти. На основе ранжирования данных экспертов определены количественные и качественные показатели, отражающие надежность ЭМ в ходе эксплуатации.

В соответствии с принятыми методологическими аспектами в отношении ЭМ мощностью 2000 кВт, являющихся электроприводом вентиляторов главного проветривания (ВГП) подземного рудника, были обоснованы модели оценки технического ресурса и проведена оценка информативных данных. В частности, для прогнозирования долговечности узлов ЭМ были исследованы вибрационные характеристики подшипников скольжения ВГП ВОД-50 за период наблюдения работы более 76000 ч., начиная с 2001 года. Выходные параметры вибрации послужили основой в целях установления зависимости фактора времени эксплуатации на степень увеличения вибрации. Именно эти параметры наиболее объективно отражали уровень технического состояния деталей и узлов, а также развитие того или иного процесса старения, приводящего к появлению потенциальных отказов. В качестве признака, характеризующего потенциальные отказы, была использована 1-ая оборотная частота для ВОД-50 №1 и 2-ая оборотная частота для ВОД-50 №2. Динамика изменения гармонических составляющих на указанной частоте зафиксирована в полосе 2-4,5 Гц для ВОД-50 Nal, и в полосе 6-8,8 Гц для ВОД-50 №2 (рис. 1,2). На данной частоте были выделены гармонические составляющие, которые вносили наибольший вклад в нарушение эталона качества работы.

Проведение корреляционного анализа в логарифмических координатах зависимости изменения указанных выходных параметров от времени, позволило получить математическое описание реального процесса функционирования узлов синхронных машин в виде степенной функции (рис. 3). Установление границ достижения до предельного состояния для выбранного контролируемого параметра предоставляет возможность определить соответствующее время наработки, приводящее к появлению потенциальных отказов (износовые разрушения деталей).

Полученные результаты указывают на достаточную достоверность уравнения регрессии, так для ВОД-50 №1 и №2 коэффициент корреляции Pj*>0,9. Кроме того, проведенные исследования позволили определить гамма-

процентный ресурс, в течение которого объект не достигнет предельного состояния.

вд

в ф 0 4

н= 2,34 121 О"7/2 тб / 9

* а *

/ л

У ф вод 50 №1

■ко,.

/1 = 0,0( 396

ВОД- ЮЛИ

3333.33 №66.67 1-10 1 311(1 167 10 2-ю

0 3333.33 6666 67 МО4 1.33-10* 1.6710* 2 10*

к — состояние потенциального отказа от времени I Рис. 3. Степень изменения состояния подшипников скольжения ВОД-50

Исходя из основной цели системного анализа эффективность эксплуатации и обслуживания ЭМ представляет собой степень соответствия реального результата процесса работы ЭМ требуемому. Поскольку данный процесс пребывания ЭМ в каком-либо положении является переходным, то для выбора оптимальных регламентов эксплуатации могут использоваться доли времени, при которых объект находится в различных состояниях или среднее время пребывания в различных состояниях. Использование марковской аппроксимации приводит к получению результата процесса такого действия. Для раскрытия внутренних связей эксплуатационных процессов и установления закономерностей этих связей и возможностей управления ими, с целью минимизацией ремонтных оперативных затрат, а также других потерь, связанных с восстановлением работоспособности, были построены структурные модели надежности ЭМ ВОД-50 на основе графа состояний. На рис. 4 представлена структурная модель надежности по обеспечению технического состояния резервного ВОД-50.

Характерной особенностью эксплуатации вентиляторных установок для проветривания подземных рудников является периодическое функционирование одного из двух вентиляторов ВСЩ-50, при этом неэксплуатируемый в данный период вентилятор находится в постоянной готовности. Безусловно, это неизбежно накладывает отпечаток на подход к системе подготовки данного оборудования к использованию по назначению. Поэтому для обеспечения максимального уровня надежности двух машин (ВОД-50) необходимо учесть согласованность следующих процессов: периодичность ТО; среднее время ТО; время устранения повреждений и отказов (ремонт); интенсивность отказа.

Задача описания марковского процесса переходов сводится к отысканию безусловных вероятностей каждого из состояния Р, для любого момента времени /, с использованием систем дифференциальных уравнений

Колмогорова. Расчет данных систем уравнений позволил определить вероятностные зависимости при различных состояниях графа.

Рис. 4. Граф состояний резервированного ВСЩ-50 с периодическим контролем

технического состояния

где Р1 - работоспособное состояние (готовность к работе) основного и резервного объектов; Р2 - периодический контроль при двух работоспособных объектах; РЗ - работоспособное состояние (готовность к работе) одного из объектов; Р4 - периодический контроль при одном работоспособном объекте; Р5 - скрытый отказ второго объекта; Р6 — периодический контроль при двух отказавших объектах. В случае, если для периодического контроля ЭМ выводятся из работоспособного состояния (состояния готовности), то работоспособными являются только состояния Р\ и РЗ. Тогда основным показателем надежности можно считать суммарную вероятность Риз=Р1+РЗ. Если же контроль осуществляется без отключения, то работоспособными являются состояния Р1, Р2, РЗ, Р4, и основным показателем эксплуатационной надежности является суммарная вероятность РХ+Р2+РЗ+РЛ.

По исходным статистическим данным определены значения переходов графа для каждого соответствующего состояния. Поскольку в системе эксплуатации объекта ВГП для периодического контроля ЭМ выводятся из работоспособного состояния, то суммарной вероятность считается Р\.3. Оценку уровня надежности резервных синхронных машин для случаев связанных при контроле с отключением определили по выражению:

По данному показателю произвели моделирование ситуаций при различных значениях времени контроля технического состояния ЭМ и периодичности контроля (рис. 5).

Проведенное моделирование показало, что оптимальная периодичность контроля пропорциональна увеличению его продолжительности. При значении интенсивности отказов А.= 9,5-10~6ч"1 увеличение продолжительности ТО с 5ч до

(1)

55ч приводит к увеличению периодичности с 1 до 2 месяцев, при этом вероятность готовности резервного ВСЩ-50 снижается на уровень менее 1%.

Т(иестц)

Рис. 5. Зависимость вероятности готовности резервного ВОД-50 от периодичности технического контроля

Обращает на себя внимание, что изменение периодичности ТО (особенно в сторону уменьшения) существенно снижает вероятность готовности объекта. Действительно, при увеличении периодичности, с одной стороны, увеличивается вероятность скрытого дефекта (отказа) до проведения ТО, однако, с другой стороны, уменьшается доля времени на ТО в общем ресурсе ВОД-50, и тем самым увеличивается вероятность состояния готовности объекта к использованию. Вариация интенсивности влияния таких факторов как интенсивность отказа, периодичность контроля, среднего времени контроля, обуславливает наличие экстремумов на графиках функции. Таким образом, учитывая вышеприведенный расчет, а также требования безопасности при эксплуатации рудников опасных по выделению газа VI нефтепродуктов в качестве оптимальной периодичности и продолжительности ТО для ВОД-50 принято 18 ч в 1 месяц.

Исследование ЭМ с использованием марковских процессов способствовало определению эффективности системы ТО по величине функционала, характеризующего время пребывания ВОД-50 в состояниях ТО и восстановления по отношению ко времени нахождения в работоспособном состоянии при определённом уровне технической готовности:

| />3(/>Л + } Р4(()с11 +\ Р5(()сИ +| Рб{()сН

/Т, (2)

где Г—период непрерывного функционирования.

Четвертый раздел посвящен оценке технического состояния ЭМ вероятностно-статистическим методом. Обоснован процесс формирования эксплуатационного массива данных для статистического анализа надежности ЭМ и предложена схема натурного обследования технического состояния ЭМ

на различных участках технологического процесса алмазодобычи учитывающая цензурированные выборки (ЦВ). Причинами ЦВ являются две категории: внешние и внутренние. К внешним причинам относятся следующие признаки:

> разное время начала и окончания эксплуатации ЭМ;

> снятие с испытаний или с эксплуатации некоторых ЭМ по организационным причинам или из-за отказов составных частей;

> перевод ЭМ из одного режима работы в другой в процессе эксплуатации;

> необходимость оценки надежности до наступления отказов всех испытываемых ЭМ;

> периодический контроль ЭМ, приводящий к поступлению информации о надежности в виде интервалов наблюдений.

Внутренние причины обусловлены свойством безотказности самой ЭМ и для этой категории необходим учет причин отказов по заданным показателям технического диагностирования.

При разработке математической модели (ММ) оценки эксплуатационной надежности ЭМ приняты следующие допущения:

У считается, что наработки до отказа и до цензурирования являются статистически независимые;

> результаты получены с использованием одного из планов \Nllr],

[Мит], [М/*];

> анализируемые объекты идентичны по устройству, назначению и условия эксплуатации относительно однородны;

У в качестве ■ исходных данных для статистической обработки эксплуатационной информации возможно применять случайные наработки до отказов и стохастически цензурированные наработки по статистически подобным техническим системам по принятым статистическим планам;

> для оценки и анализа эксплуатационной надежности в качестве основных вероятностей безотказной работы ЭМ приняты функции распределения, которые адекватно сопоставляются с наработкой на отказ для электромеханических систем: экспоненциальная, нормальная, логарифмически-нормальная и Вейбулла.

Опираясь на данные допущения, представляется возможным построить математическую модель, на базе которой можно дать строгое количественное описание процессов, влияющих на эксплуатационную надежность ЭМ, эксплуатирующихся в различных системах технологического процесса алмазодобычи. На рис. 6 представлен алгоритм реализации ММ для вычисления статистической оценки надежности.

Представленная модель включает в себя следующие компоненты:

1. В блоке № I организуется сбор и классификация исходных данных в соответствии со схемой натурного обследования технического состояния ЭМ на различных участках технологического процесса алмазодобычи.

.1-

Ввод начальных параметров:

(<,), /=1,.. .,Гр) =1 значение полных наработок;

(т() 1=1,...у - значение неполных наработок

1,, ¡=0,1- индикатор состояния

--X---

--Х--

Обработка исходного массива данных

.. / Оранмосыыем \ f-S^-C *** ,Ш1НСН в массиву 1

! \ УЪь

1 g^D.

Устанаалнюем дчт. иассиг раяноМ переменной Л" SclL«glJi(S. Y)

Вычисление статистической оценки накопленной интенсивности отказов

• > j

о ю

е-

Вычисление вспомогательных функций для законов распределения:

vj/ ч/

/\'j\ ич у (''//)• ич j{Fn) /?{',)■ In<l'y I)

■в-х

Выбор вида закона распределения

Ы-тгтЬ**

Верно_6= Неверно

Расчет точностных характеристик параметров распределения

Вывод уточненных параметров и границ применимости законов —„, распределения. Построение графиков функций Р(1), б(г), M0J0)

Рис. 6. Алгоритм математической модели оценки надежности

2. В блоке № 2 производится обработка исходного массива данных (сортировка данных, определение длины массива, цикл для записи).

3. В блоке № 3 - вычисление статистической оценки накопленной интенсивности отказа.

4. В блоке № 4 производится вычисление вспомогательных функций для определенных законов распределения (экспоненциальный, Вейбулла нормальный, логарифмически нормальный).

5. В блоках № 5 и 6 осуществляется выбор вида закона надежности, руководствуясь мерой оценки параметров законов распределения.

6. В блоке № 7 производится уточнение значений определенного закона распределения и определяются границы применимости соответствующего закона.

7. Блок № 8 служит для вывода точностных характеристик параметров распределения и вывода графиков.

Представленный подход не противоречит классическим моделям теории надежности, а лишь расширяет их. Математическая модель справедлива для любого закона распределения, так как в нее не внесено никаких ограничений на величину интенсивности отказа X. С учетом введенных допущений ММ позволяет последовательно рассматривать значения накопленной интенсивности отказов в разных точках (интервалах) временного диапазона. Это дает возможность значительно сократить период наблюдений без ущерба для представительной выборки.

Обоснован подход оценивания параметров выборочной совокупности наработок до отказа и цензурирования в математической модели.

На основе ММ синтезирована алгоритмическая модель, позволившая создать программное обеспечение для ЭВМ. Для исследования чувствительности ММ к изменению исходных данных произведено статистическое моделирование с использованием разработанной программы. Адекватность ММ оценивалась критерием, представляющим отношение среднестатистической оценки средней наработки до отказа к средней наработке до отказа, вычисляемой по разработанной программе, Т=Тср1Т„а. В качестве исходных данных использовались выборки, свойственные определенному закону распределения: экспоненциальный, Вейбулла, нормальный.

Далее производилось изменение глубины цензурирования наработок. Установлено, что с увеличением объема выборки диапазон отклонений границ средней наработки до отказа уменьшается, а вероятность попадания в интервал увеличивается. Допустимый минимальный объем выборки N > 8. С увеличением глубины цензурирования выборки диапазон отклонений границ средней наработки до отказа увеличивается (допустимый уровень 0,4 -ь 0,5 ^У).

Предварительный анализ эксплуатационной информации показал, что для ЭМ наиболее распространенными причинами отказов и повреждений являются разрушение изоляции обмотки статора и ротора, увлажнение обмоток, износ подшипников, нарушение центровки, технологические перегрузки. Также, наблюдается значительный разброс и неравномерность наработки на отказ как ЭМ в целом, так и их отдельных узлов. Систематизация статистических данных

позволила получить динамику по отказам в зависимости от частоты вращения (рис. 7).

H - 750 об/мин И - 1000 об/мин H - 1500 об/мин Ш - 3000 об/мин

32%

Рис. 7. Структура отказов в зависимости от частоты вращения

Диаграмма наглядно демонстрирует, что в основном преобладают отказы ЭМ с частотой вращения от 1000 об/мин и выше. Определяющие факторы, обуславливающие данные отказы, часто связаны с возрастающим уровнем вибрации и недостаточной уравновешенностью вращающихся частей машины или ее небалансом, а также с технологической культурой эксплуатации.

Отмечены сложившиеся закономерности отказов ЭМ в зависимости от серии изготовления. Ретроспективный анализ эксплуатационных данных позволил классифицировать количество отказов по сериям (рис. 8) и определить удельную долю отказов каждой серии рассматриваемого оборудования в их общей сумме (рис. 9),

9,0% серия АО

1.8% серия MDS 4.1% серия 5Л

133; 5,2% серия MTKF. МГЦ

0,4% серия ДАЗ

0,9% серия ДАФЗ

, ^ -., 0,7% ссрияСДМ

904; 35% _ •■ '

Рис. 8. Общая количественная оценка отказов но сериям электрических машин

ДО 4Л SA ЛИ MTF БПР. ДАЗ СДМ ДЛФЗ MXK.F. BAO М1К

Рис. 9. Удельная доля отказов по сериям электрических машин

945; 36.7 серия АИ

153, 5,9% серия ВПР, BAO

Обработка эксплуатационной информации показала, что в большинстве случаев конструкции ЭМ далеки от соблюдения равнопрочности.

На основе метода оценки надежности по малым цензурированным выборкам, используя результаты эксплуатационных, наблюдений и апостериорную информацию диагностического обследования и мониторинга, были получены количественные характеристики по эксплуатационной надежности ЭМ рудничного взрывозащищенного исполнения, общепромышленного назначения и элементов электротехнического оборудования с учетом условий эксплуатации. Статистическая точность

показателей надежности оценивалась посредством доверительных интервалов с коэффициентом доверия не ниже 0,9. Результаты расчетов показателей эксплуатационной надежности для горно-проходческого комбайна АМ-75 приведены в табл. 1.

Таблица 1. Показатели эксплуатационной надежности электротехнического оборудования горно-проходческого комбайна_____

Элемент оборудования Вид распределения Функция плотности распределения /(/) Нижняя ipamiua Т\, час Верхняя граница Тг, час

Электродвигатель режущего органа (12Р1? \УХ250/31 -4КЬ Логарифмически-нормальный 7720 9483

Электродвигатель гидравлич. привода 8Р2225Ь-4 Логарифмически-нормальный 8814 11298

Электродвигатель погрузоч. устройства 25042255-4 Вейбулла 8085 9356

Электродвигатель станции водяных насосов с!АМ1328Х4ЛХ Нормальный /(/) = 4,3 10' е"'-7910" ■('-»»'■»Г 23082 27051

Магнитная станция I Термальный /(0=1,5-Ю 4 e-7"10'*'-"506-7^ 9248 13764

Полученные показатели надежности, определенные на срезе эксплуатационной информации по заданным критериям оценки технического состояния, позволяют учитывать вклад каждого элемента электротехнического оборудования в общей вероятности безотказной работы горно-проходческого комбайна АМ-75. Для удобства пользования полученный результат был представлен в виде карты надежности.

Среди рудничного подземного электрооборудования были рассмотрены составные элементы электротехнического оборудования самоходного вагона 5ВС-15М, вентиляторы местного проветривания рудников и определены фактические модели эксплуатационной надежности (табл. 2).

Таблица 2. Показатели эксплуатационной надежности шахтных вентиляторов местного проветривания______

Элемент оборудования Вид распределения Функция надежности P(t) Нижняя граница Ти час Верхняя граница Т7, час

ВМЭ-12, Р= 110кВт Нормальный W 5943,87 20714 24122

ВМЭВО-8, Р = 90 кВт Нормальный v' 4117,36 12420 16191

ВМЭВО-6, Р = 25 кВт Логарифмически-нормальный 1 1,19 10249 13159

Для подшипниковых узлов ЭМ шахтных вентиляторов, работающих в сложных геологических условиях подземных выработок рудников с достаточно высоким уровнем запыленности, характерен прогрессирующий абразивный износ рабочих поверхностей подшипников, поэтому и вероятность возникновения таких отказов зависит от длительности наработки.

По данным эксплуатации произведен анализ технического состояния и расчет показателей надежности ЭМ общепромышленного назначения по оборудованию обогатительных фабрик, котельных установок и насосных станций и компрессорных станций. В табл. 3 указаны частичные данные обогатительных фабрик.

Таблица 3. Показатели эксплуатационной надежности оборудования фабрик

Тип оборудования Серия Технические параметры Число отказов, я Средня* наработка до отказа, час Нижняя граница Ти час Верхняя граница Т2, час

Мельница ММС СДМ Р=1600 кВт 1000 об/мин 19 8608 7464 10741

ДАФЗ Р=4000 кВт 750 об/мин 24 7561 6143 9782

Классификатор 4А, ЛИ Р=7,5 кВт 1500 об/мин 20 9016 7626 11805

Элеватор 4А Р=18,5 кВт 1000 об/мин 14 15438 13021 17284

4А Р=30 кВт 1500 об/мин 19 15249 13829 16617

Величины 7'ь Т2 определяют доверительные интервалы для средней наработки до первого отказа и накрывают истинное значение математического ожидания случайной величины наработок.

Адекватность использованной в диссертационной работе модели оценки эксплуатационной надежности на основе цензурированных выборок подтверждается непротиворечивостью полученных показателей надежности по ЭМ, а также элементов электротехнического оборудования с рядом других работ, выполненных на основе статистических данных большого объема.

Пятый раздел посвящен совершенствованию системы организации ТОиР ЭМ. Применения в современных установках сложных гидравлических, механических и электрических систем управления в последние годы все труднее обеспечить необходимый уровень эксплуатационной надежности ЭМ без установления эффективной системы ТОиР. Сложность функционирования по назначению, случайность действия климатических, режимных и некоторых других факторов требуют разработки основных характеристик системы ТОиР с применением вероятностно-статистических методов исследования. Результатом обобщения межремонтного периода является увеличение числа неплановых ремонтов и восстановлений, что приводит к увеличению затрат. В соответствии с вышесказанным стратегия ТОиР должна опираться частично не на детерминированную систему планово-предупредительного ремонта, а на

стохастическую систему, предусматривающую проведение ремонтно-обслуживающих воздействий в зависимости от состояния элементов ЭМ.

Исходя из факта вероятностно-статистических характеристик эксплуатационной надежности определены оптимальные периодичности ремонтно-восстановительных воздействий для ЭМ, задействованных в конкретных горнотехнических условиях. Некоторые результаты расчета определения межремонтного периода для ЭМ рудничного взрывозащищенного исполнения отражены в табл. 4 и графически представлены на рис 10. На рис.

10 принято следующее обозначение: 1, 2, 3, 4 соответствуют эмпирическим функциям интенсивности отказов ЭМ и 1, 2, 3, 4 представляют теоретические функциям интенсивности отказов соответственно для данных машин.

Таблица 4. Результаты расчета межремонтного периода электрических машин

рудничного взрывозащищенного исполнения

Вычисляемые параметры ВМЭ-12 ВМЭВО-8 ВМЭВО-6 28042255-4

Обозначение па графике 1 2 3 4

Межремонтный период Тш 19780 11250 9670 8120

Нижняя граница Т\, ч 19120 10510 9130 7440

Верхняя граница Тг, ч 20440 11980 10220 8790

!,(/) 1Г

0 4 / л//

- /А / /2 \ — уЛ *

/ / / ^ У У^/ / / А з V 1

• Г. я = 9600 / ! оо д/ л. = 1900

0 3000 6000 9000 12000 15000 18000 21000 24000

Рис. 10. Межремонтный период электрических машин рудничного взрывозащищенного исполнения

опыта диагностирования оборудования, алмазодобывающей промышленности, даны рекомендации по определению периодичности вибродиагностического контроля технических средств.

Сопоставление расчетных значений межремонтного

периода с действующими графиками ТОиР

обслуживаемого оборудования позволило скорректировать план ремонтно-обслуживающих мероприятий, а в отношении горно-проходческих комбайнов установить конкретные

межремонтные сроки, поскольку как таковые ЭМ в графиках ремонта на данных агрегатах не отражались.

По итогам накопленного эксплуатируемого в

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация представляет законченную научно-исследовательскую работу, в которой решен комплекс научно-практических задач, заключающихся

в получении объективных показателей эксплуатационной надежности ЭМ на основе многоаспектной оценки фактических данных эксплуатации и апостериорной информации диагностического обследования и мониторинга, позволяющие совершенствовать систему ТОиР.

Основные результаты работы состоят в следующем:

1. Определена стратегическая концепция по обеспечению эффективности функционирования ЭМ. Основным содержанием концепции является обеспечение эксплуатационной надежности ЭМ в алмазодобывающей промышленности на основе взаимодействия задач мониторинга и диагностического обследования с совершенствованием систем технического обслуживания и ремонта. На стадии эксплуатации в условиях недостаточной информации исходных данных о надежности и их параметров оценку эксплуатационной надежности следует проводить с использованием теории цензурированных выборок. Совершенствование методов оценки эксплуатационной надежности ЭМ на основе указанной теории послужит инструментарием в процессе установки показателей надежности ЭМ.

2. Разработана методология определяющая эффективность функционирования ЭМ, разрешившая конкретизировать перечень элементов, определяющих эффективность эксплуатации и обслуживания ЭМ, и позволяющая рассматривать в полном единстве взаимосвязей оценку эксплуатационной надежности, систему технического диагностирования и мониторинга, и техническое обслуживание и ремонт.

3. Разработана математическая модель реального процесса функционирования узлов синхронных машин по результатам технического диагностирования и мониторинга. Численным моделированием статистических данных определена оптимальная периодичность и продолжительность технического обслуживания.

4. Обоснован процесс формирования эксплуатационного массива данных для статистического анализа надежности ЭМ и предложена схема натурного обследования технического состояния ЭМ на различных участках технологического процесса алмазодобычи, учитывающая ЦВ.

5. Разработана математическая модель оценки эксплуатационной надежности ЭМ, учитывающая произвольные распределения до отказов и цензурированные данные.

6. На основе математической модели синтезирована алгоритмическая модель и реализующее ее программное обеспечение. Программа позволяет оперативно исследовать влияние эксплуатационных и конструктивных факторов на показатели надежности ЭМ на основе установления функциональных связей между исследуемыми факторами и наработкой ЭМ по результатам мониторинга и диагностического обследования.

исполнения и общепромышленного назначения в алмазодобывающей промышленности. С учетом условий эксплуатации и воздействующих при этом факторов определены границы характеристики надежности. На основе объективных показателей надежности представлены адаптивные математические модели, дающие полное представление о свойстве безотказности рудничного электрооборудования. Классифицированы отказы ЭМ, изготовленных по серийному технологическому циклу, в зависимости от мощности и частоты вращения.

8. Разработана стратегия совершенствования системы организации ТОиР ЭМ по действительному состоянию и периодичности вибродиагностического контроля энергомеханического оборудования.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИ Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Гусев В.В. Показатели безотказности электрических машин в реальных условиях эксплуатации алмазодобывающего комплекса // Известия Томского политехнического университета. — 2010 — Т.316. - №4 - С. 178-183.

2. Гусев В.В. Методологические предпосылки к оценке эксплуатационной надежности электрических машин // Известия Томского политехнического университета. - 2008. - Т.313. - №4 - С. 110-114.

3. Муравлев О.П., Шевчук В.П., Гусев В.В. Информационное обеспечение для оценки надежности электрических машин // Известия вузов. Проблемы энергетики. -2008. -№7-8/1. - С. 183-191.

4. Гусев В.В., Муравлев О.П., Шевчук В.П. Системный анализ эффективности функционирования электрических машин в горнодобывающем комплексе // Известия Томского политехнического университета. — 2009 — Т.314. - №4 — С. 74—78.

5. Муравлев О.П., Гуссв В.В., Шевчук В.П. Оценка показателей долговечности узлов электрических машин на основе информации диагностирования и мониторинга // Изв. вузов. Электромеханика. — 2009. №6 С. 42— 46.

Авторские свидетельства

7. Гусев В.В., Шевчук В.П. Программа оценки надежности электрических машин по эксплуатационным данным. Авторское свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2009614199. Роспатент. Москва, 12.08.2009.

Публикации в рецензируемых журналах, сборниках научных трудов

8. Шевчук В.П., Гусев В.В. Методика оценки эксплуатационной надежности электрических машин II Электрика. 2009. №3 С. 26-31.

9. Шевчук В.П., Гусев В.В. Диагностирование технического состояния электрических машин экскаваторов // Электромеханические преобразователи энергии: Материалы Международной науч.-техн. конф. 17-19 октября 2007 г. Томск: ТПУ, 2007. - С. 34-38.

Ю.Гусев В.В. Анализ надежности электрических машин в реальных условиях эксплуатации // XIV Международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии» / Сборник трудов в 3-х томах. Т. 1. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2008. - С. 358-360.

П.Шевчук В.П., Гусев В.В. Принципы оценки эффективности работы электрических машин // Стабилизация экономического развития Российской Федерации. VII Международная научно-практическая конференция (октябрь -2008): сборник статей. - Пенза: РИО ПГСХА, 2008. - С. 230-232.

12.Шевчук В.П., Гусев В.В. Формирование эксплуатационных данных по оценке надежности электрических машин // Наука. Технологии. Инновации. Материалы всероссийской научной конференции молодых ученых в 7 частях. (04 - 07 декабря 2008 г.) Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2008. Часть 3-е. 80-82.

1 З.Гусев В.В. Система информационного обеспечения статистической информации в алмазодобывающей отрасли // Молодежь и научно-технический прогресс в современном мире. Материалы докладов I Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, 25-26 марта 2009. — Якутск: Изд-во Якутского госуниверситета, 2010. — С. 109-114.

14.Гусев В.В. Принцип совершенствование системы организации технического обслуживания и ремонта электрических машин в алмазодобывающей промышленности // XVI Международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии» / Сборник трудов в 3-х томах. Т. 1. — Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2010. - С. 411-412.

Личный вклад автора. Публикации [1, 2, 10, 13, 14] выполнены без соавторов. В работах, выполненных в соавторстве, автору принадлежит: предложения процесса формирования эксплуатационного массива данных [3, 11], схема натурного испытания [12], разработка метода оценки [5], методологические аспекты [2, 4], разработка математической модели [8], синтез основных расчетных модулей программного комплекса [7], проведение математического моделирования [9].

Подписано к печати 08.10.2010. Тираж 100 экз. Кол-во стр. 22 . Заказ № 36-10 Бумага офсетная. Формат А-5. Печать RISO Отпечатано в типографии ООО «РауШ мбх» Лицензия Серия ПД № 12-0092 от 03.05.2001г. 634034, г. Томск, ул. Усова 7, ком. 046 тел. (3822) 56-44-54

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Гусев, Валерий Вадимович

1. ВВЕДЕНИЕ.

2. МОНИТОРИНГ И ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА КАК ОСНОВА УПРАВЛЕНИЯ ПАРАМЕТРАМИ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ.

2.1. Роль диагностики и мониторинга в обеспечении эксплуатационной надежности.

2.2. Существующие методы и средства оценки фактического состояния электрических машин.

2.3. Методы обеспечения ремонта электрических машин в процессе эксплуатации.

2.3.1. Задачи и содержание технического обслуживания и ремонта.

2.3.2. Стратегии технического обслуживания и ремонта.

2.4. Диагностическое обслуживание и мониторинг в алмазодобывающей промышленности.

2.5. Анализ методов расчета показателей надежности электрических машин.

2.6. Концепция системного анализа в исследовании эксплуатационной надежности электрических машин.

2.7. Постановка задач исследования.

2.8. Выводы.

3. РАЗРАБОТКА МЕТОДОЛОГИИ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН.

3.1. Структурная модель системного анализа по совершенствованию оценки качественных показателей электрических машин.

3.2. Оценка иерархической структуры дерева целей.

3.3. Выбор номенклатуры показателей для оценки эффективности эксплуатации электрических машин.

3.4. Математическая обработка экспериментальных данных.

3.4.1. Система исследования процесса функционирования электрических машин на основе использования диагностической информации.

3.4.2. Оценка эксплуатационно-восстановительных работ.

3.4.3. Оценка уровня надежности резервных синхронных машин при контроле их технического состояния.

3.5.Вывод ы.

4. ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ВЕРОЯТНОСТНО-СТАТИСТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ.

4.1. Формирование исходного массива данных по надежности для статистического анализа.

4.2. Принципы цензурирования данных при эксплуатации подконтрольных электрических машин.

4.3. Разработка математической модели оценки эксплуатационной надежности электрических машин с учетом произвольных отказов и цензурирования.

4.4. Оценивание параметров выборочной совокупности наработок до отказа и цензурирования в математической модели.

4.5. Синтез программной реализации математической модели оценки надежности электрических машин по эксплуатационным данным.

4.6. Исследование чувствительности математической модели оценки надежности электрических машин к изменению исходных данных.

4.7. Оценка и анализ надежности по данным эксплуатации.

4.7.1. Эксплуатационная надежность рудничного взрывозащищенного электрооборудования.

4.7.2. Эксплуатационная надежность электрических машин общепромышленного назначения.

4.8. Выводы.

5. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ ОРГАНИЗАЦИИ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН.

5.1. Основные направления по обеспечению эксплуатационной надежности.

5.2. Определение межремонтного периода на основе характеристик надежности.

5.3. Статистическая оценка межремонтного периода электрических машин.

5.4. Рекомендации по определению периодичности вибродиагностического контроля энергомеханического оборудования.

5.5. Выводы.

Введение 2010 год, диссертация по электротехнике, Гусев, Валерий Вадимович

Развитие подземного способа добычи полезных ископаемых в алмазодобывающем комплексе АК «АЛРОСА» в настоящее время идет по пути роста производственной мощности. Вместе с тем, поддержание высоких темпов развития горных работ ставит задачу дальнейшего обеспечения и сохранения надежности, качества эксплуатации и эффективности использования технических средств. Особое влияние на решение этой задачи оказывает эксплуатационная надежность электрических машин (ЭМ) переменного тока, являющихся основным элементом электропривода механизмов.

Эксплуатация ЭМ в алмазодобывающей промышленности связана с влиянием различных воздействующих факторов, как климатических, характерных для районов Крайнего Севера, так технологических, обусловленных условиями применения. В частности, ЭМ переменного тока, работающие в качестве приводов горно-шахтного оборудования, подвергаются комплексному воздействию тепла, вибрации, пыли, влаги и др. Так, колебания температуры воздуха в течение года в подземных выработках составляют от 6 до 15°С (на поверхности - от плюс 35 до минус 55°С), колебания значений относительной влажности - от 80 до 98% (на поверхности — от 22 до 100%), запыленности воздуха в подземных выработках — от 70 до 695 мг/м3.

Известны традиционные пути увеличения надежности и ресурса, такие как совершенствование конструкции и технологии изготовления отдельных элементов, резервирование механизмов, машин и оборудования, увеличение коэффициента запаса. Тем не менее, большие возможности в повышении эффективности технических средств и обеспечении надежности кроются в организации их эксплуатации и обслуживания по их действительному состоянию, а не по наработке или истекшему календарному времени. Одним из основных инструментов в решении поставленной задачи является широкое использование на всех стадиях жизненного цикла технических средств методов и средств технического диагностирования. Поэтому техническая диагностика становится своеобразным индикатором, а возможно и гарантом качества и надежности промышленного оборудования.

Научной основой оценки технического состояния посредством диагностического контроля являются исследования И. А. Биргера, Д.В. Гаскарова, В.В. Клюева, A.B. Мозгалевского, П.П. Пархоменко и др. [12, 49, 57, 74, 75, 99]. Значительный вклад в решение проблемы обеспечения необходимого уровня качества и надежности ЭМ внесли работы Э.К. Стрельбицкого, О.Д. Гольдберг, Ю.П. Похолкова, О.П. Муравлева и многих других [22-24, 81, 82, 58-61]. Их анализ позволяет сделать вывод, что надежность ЭМ, как показатель качества, в значительной степени зависит от их начальной надежности, принятой еще на этапе исследований, конструкторских расчетов и проектирования и обеспечивается в процессе их изготовления на основе правильного выбора технологии производства и контроля за качеством изготовления. Следовательно, задача сохранения и обеспечения конкретного уровня надежности ЭМ на этапе эксплуатации должна решаться с учетом применения технической диагностики и мониторинга, а также современных методов оценки показателей надежности.

Несмотря на ведущую роль показателей надежности, их использование для анализа и количественной оценки не нашло должного внимания в действующей системе эксплуатации и ремонта оборудования алмазодобывающей промышленности. До настоящего времени техническая диагностика является основным инструментарием в оценке технического состояния. Но насколько надежны подконтрольные объекты, какова их вероятность безотказной работы - этот вопрос остается открытым. Особенность заключается еще и в том, что надежность, как свойство ЭМ, нельзя измерить обычным для других характеристик или величин способом путем физических измерений с помощью измерительных приборов. Но ее можно количественно выражать на основе соответствующей теории - теории надежности, в основе которой лежит теория вероятности, позволяющая аналитически определить показатели надежности ЭМ, используя результаты технического диагностирования и систем наблюдений, являющихся функцией мониторинга. Все это указывает, что в настоящее время в алмазодобывающей промышленности пока отсутствуют апробированные методики, доведенные до алгоритма и программной реализации, позволяющие рассчитать и оценить показатели надежности.

В процессе принятия технических решений по обеспечению эффективной эксплуатации ЭМ учет всех возможных факторов практически вряд ли возможен. Однако, именно для обобщения широкого круга вопросов, взвешенного и всестороннего подхода в современной науке используется методология, получившая название системный анализ. Реализация принципов системного анализа позволяет найти оптимальные направления в обеспечении эффективности функционирования ЭМ на основании имеющихся данных эксплуатации, а также предоставляет возможность совершенствовать систему технической диагностики и технического обслуживания и ремонта (ТОиР) ЭМ. Формализация процедур заложенных в системном анализе, таких как экспертные оценки, представит дополнительную априорную информацию.

В задаче обеспечения надежности важное место отводится количественным методам, базирующимся на вероятностно-статистических методах оценивания. Вероятностно-статистические оценки дают приемлемые результаты, если обладают определенностью и однородностью информации. Однако, эксплуатационная информация представляет собой специфические выборки, основной особенностью которых является отсутствие сведений о моментах отказов части контролируемых объектов. Данное явление носит название цензурированные данные. Вместе с тем, цензурированные выборки известны априори и этим не следует пренебрегать для уточнения искомых оценок надежности.

В соответствии с указанными положениями актуальной является проблема эксплуатационной надежности ЭМ, а также исследование и реализация более совершенных методов ее обеспечения с учетом принятой концепции технического диагностирования в алмазодобывающей промышленности. Взаимодействие отмеченных аспектов обуславливает единство по эффективной эксплуатации ЭМ и обеспечивает возможность совершенствования системы ТОиР с учетом фактического состояния.

Таким образом, для определения рекомендаций по совершенствованию системы организации ТОиР на основе эксплуатационной надежности ЭМ с учетом результатов технического диагностирования и мониторинга, а также статистических данных наработок требуется осуществить комплекс исследовательских и прикладных работ применительно к конкретным ЭМ, задействованным в системе технологической добычи алмазоносного сырья.

Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи:

1. Рассмотреть концептуальные аспекты повышения эффективности функционирования ЭМ на основе системного анализа. Оценить влияние соотношения компонентов, составляющих систему повышения эффективности функционирования ЭМ, для формализованного принятия решения по обеспечению и сохранению надежности и качества эксплуатации ЭМ.

5. Определить численные значения показателей эксплуатационной надежности ЭМ, используя статистические данные наработок и анализа отказов ЭМ по результатам диагностического контроля и мониторинга.

Объектом исследования диссертации является оценка эксплуатационной надежности ЭМ в алмазодобывающей промышленности.

Предметом исследования являются: методы и средства технического диагностирования и мониторинга ЭМ; принципы и методы совершенствования ТОиР; система, математическая модель и алгоритм, используемые для повышения эффективности функционирования ЭМ.

Методы решения задач.

В процессе исследования использовались методы системного анализа, теория электрических машин, теория вероятности, надежности, математической статистики, математического программирования, опыт эксплуатации и экспериментально-статистический анализ надежности, пакеты прикладных программ Word, Excel, MathCAD, Delphi, Диамант2 программное обеспечение по оценке надежности ЭМ по эксплуатационным данным.

Научная новизна результатов диссертационной работы заключается в следующем:

Практическая значимость работы заключается в следующем:

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

Методологические положения и принципы на основе системного анализа, определяющие эффективное функционирование ЭМ;

Математическая модель определения эксплуатационных показателей безотказности ЭМ, учитывающая произвольные распределения до отказов и цензурированные данные, в соответствии с результатами мониторинга и диагностики;

Алгоритм и программа для ЭВМ по оценке надежности ЭМ в эксплуатации, позволяющие проводить анализ показателей эксплуатационной надежности на основе установления функциональных связей между исследуемыми факторами и наработкой ЭМ по результатам диагностического обследования и мониторинга; Результаты исследования показателей эксплуатационной надежности ЭМ на основе итогов технического диагностирования и мониторинга, направленные на совершенствование ремонтно-обслуживающих воздействий.

Обоснованность и достоверность полученных научных результатов определяется корректным применением практически реализованных экспертных методик, основанных на положениях теории принятия решений; удовлетворительной сходимостью результатов теоретических исследований с фактическими данными, сформированных при диагностическом обслуживании оборудовании, большим объемом фактических данных промышленной эксплуатации ЭМ.

Реализация результатов работы. Результаты диссертации использованы и внедрены в ЗАО АК «АЛРОСА» и Светлинской ГЭС ОАО «Вилюйская ГЭС-3» для определения показателей эксплуатационной надежности электрооборудования, составления планов ТОиР, выработки рекомендаций по обеспечению эффективности эксплуатации и обслуживания ЭМ и определения стратегии технического диагностирования и мониторинга.

Апробация работы

Результаты проведенных исследований докладывались, обсуждались и получили одобрение на следующих конференциях:

Международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии», (г. Томск, 2006-2010 гг.)

Международная научно-техническая конференция «Электромеханические преобразователи энергии» (г. Томск, 2007 г., 2009 г)

Региональная научно-практическая конференция посвященная 375-летию добровольного вхождения Якутии в состав Российского государства

Исторические корни и перспективы развития западного региона Якутии», (г. Мирный, 2007 г.)

Региональная научно-практическая конференция посвященная 85-летию образования Якутской автономии и 15-летию вступления конституции РС(Я) «Актуальные проблемы и тенденция развития Якутии на современном этапе», (г. Мирный, 2007 г.)

Всероссийская научно-техническая конференция «Электроэнергия: от получения и распределения до эффективного использования», (г. Томск, 2008г).

Международная научно-практическая конференция «Стабилизация экономического развития Российской Федерации», (г. Пенза, 2008 г.).

Всероссийская научная конференция молодых ученых «Наука. Технологии. Инновации», (г. Новосибирск, 2008, 2009 гг.).

Всероссийская конференция «Молодежь и научно-технический прогресс в современном мире», (г. Мирный, 2009 г.).

Всероссийская научно-техническая конференция «Электроэнергия: от получения и распределения до эффективного использования», (г. Томск, 2010г.).

Публикации. По теме диссертационной работе опубликовано 17 печатных работ, среди которых 5 статей по списку ВАК, 1 статья в центральной печати, 11 докладов в материалах научно-практических конференций. Получено 1 свидетельство об официальной регистрация программы для ЭВМ "Программа оценки надежности электрических машин по эксплуатационным данным".

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа включает: оглавление; перечень сокращений; введения; четыре раздела; основные выводы; заключение; список использованной литературы и опубликованных научных работ автора; 10 приложений с актами внедрения результатов в эксплуатационную практику алмазодобывающей промышленности. Работа изложена на 165 страницах машинописного текста, включая приложение на 38 страницах, содержит 73 рисунка и 21 таблицу.

В первом разделе представлен обзор современного состояния теории и практики технического диагностирования и мониторинга ЭМ. Рассмотрены основные стратегии технического обслуживания и ремонта и сформулированы основные принципы и требования к обеспечению безотказности на этапе эксплуатации. Обоснован выбор методологии исследования — системный анализ. Раскрыто содержание этапов системного подхода для разработки системных методологических предпосылок, определяющих оптимальные пути управления эксплуатационной надежностью ЭМ. Сделан анализ системы диагностирования электроэнергетического оборудования в алмазодобывающей промышленности, в результате которого определена главная концепция с точки зрения реализации цели данного исследования.

Во втором разделе разработана методология обеспечения эффективности функционирования ЭМ. Сформировано дерево целей, в котором нашел отражение весь комплекс мероприятий по достижению требуемой цели. На основе экспертных оценок формализован процесс описания древовидной иерархической структуры, что позволило определить коэффициенты относительной важности, определяющие вклад каждого элемента дерева целей, что является значимым в условиях многокритериальности. По результатам выбора номенклатуры показателей на основе ранжирования данных экспертов определены количественные и качественные показатели, определяющие надежность ЭМ в ходе эксплуатации. В соответствии с принципами системного анализа в отношении ЭМ, являющихся электроприводом вентиляторов главного проветривания подземного рудника, обоснованы модели оценки технического ресурса и проведена оценка информативных данных, полученных по результатам технического диагностирования и эксплуатационных наблюдений.

В третьем разделе формализован процесс исследования технического состояния ЭМ в алмазодобывающем комплексе вероятностно-статистическим методом с учетом произвольных отказов и цензурирования. Разработана математическая модель оценки эксплуатационной надежности ЭМ. На основе математической модели разработана алгоритмическая модель программное обеспечение - «Оценка надежности электрических машин по эксплуатационным данным». Проведено статистическое моделирование для исследования границ применимости среднестатистических показателей предложенной математической модели. Выполнена обработка массивов статистической информации с помощью разработанного автором программы и получены' количественные значения показателей эксплуатационной ЭМ в алмазодобывающей промышленности.

В четвертом разделе определены основные направления по обеспечению эксплуатационной надежности ЭМ исходя из факта вероятностно-статистических характеристик надежности. По предложенным методическим рекомендациям представлены результаты расчетов, являющиеся основанием для установления графика периодичности межремонтного периода обслуживаемого парка ЭМ по действительному состоянию.

В заключении обсуждены итоги работы и сформулированы основные результаты выполненных научных исследований.

Автор выражает благодарность научному руководителю доктору технических наук, профессору Муравлеву О.П. за научные консультации и ценные замечания при выполнении диссертационной работы.

Заключение диссертация на тему "Мониторинг и диагностика электрических машин переменного тока в алмазодобывающей промышленности"

5.5. Выводы

1. Выполнено обоснование, что различия в условиях использования ЭМ в алмазодобывающей промышленности требуют индивидуального подхода к организации технического обслуживания и определению объема работ ремонтно-обслуживающих воздействий. Данный подход по ведению стратегии ТОиР должен опираться частично не на детерминированную систему плановопредупредительного ремонта, а на стохастическую систему, предусматривающую проведение ремонтно-обслуживающих воздействий в зависимости от состояния элементов ЭМ. Поэтому в случае, если не имеется явной точки перелома, т.е. симметричность функции распределения, определение периодичности и продолжительности ТОиР ЭМ может быть регламентировано из условия обеспечения наибольшей вероятности безотказного функционирования величиной, равной нижней границе доверительного интервала. С учетом последствий и критичности отказов, а также свойств и особенностей симметричных и асимметричных законов распределения, которым подчиняются наработки, стратегия межремонтного периода ЭМ должна исходить из факта вероятностно-статистических характеристик надежности.

2. Представлен подход, позволяющий решить задачи определения оптимальной периодичности замен отдельных элементов деталей, узлов и базирующийся на принципе расчета характерной точки перелома эмпирической характеристики интенсивности отказов. Поскольку возрастающая нагрузка на узлы и детали электрооборудования является случайной величиной, то выявление зоны резкого возрастания интенсивности отказов должно служить поводом для начала ремонтно-обслуживающих воздействий. Данная концепция позволяет обеспечить определенные эксплуатационно-технические параметры ЭМ, установленные технической документацией, с учетом определения фактических количественных характеристик по эксплуатационной надежности.

3. Получены расчетные значения, являющиеся основанием для установления графика периодичности межремонтного периода обслуживаемого парка ЭМ. Дифференцированное установление ремонта ЭМ с учетом их вероятностных характеристик становится исходным положением организационной основы структуры ремонтного цикла для предварительной оценки периодов ремонта и назначения нормативного ресурса. В рамках такого принципа обеспечивается поддержание высоких темпов развития горных работ, сохранение эксплуатационной надежности и эффективность использования технических средств. Особая актуальность данного подхода заключается в том, что это позволяет создавать комплексы по автоматизации управления ТОиР, которые в настоящее время являются все более значимыми в отношении снижении затрат при производстве продукции и эффективности работы предприятия.

4. Периодичность и точность измерения параметров вибрации, лежащих в основе оценки технического состояния ЭМ, диагностирования неисправностей и возможных причин их возникновения, оценки степени их опасности и прогнозирования развития, определяются, в первую очередь, спецификой оборудования, уровнем технологии ТО, квалификацией обслуживающего персонала и многими другими факторами, которые должны учитываться в каждом конкретном случае. Формальное использование предложенных рекомендаций может вызвать внезапные отказы технических средств, что неминуемо приведет к материальным и финансовым затратам.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Рассмотрение и анализ материалов, представленных в диссертации, указывает на то, что решен комплекс научно-практических задач, заключающихся в получении объективных показателей эксплуатационной надежности ЭМ на основе многоаспектной оценки фактических данных эксплуатации и апостериорной информации диагностического обследования и мониторинга, позволяющие совершенствовать систему ТОиР. В диссертационной работе получены разработанные автором теоретические положения и практические рекомендации, имеющие существенное значение для алмазодобывающей промышленности. Проведенные теоретические исследования, математико-статистическая обработка данных по фактической наработке ЭМ и элементов электротехнических изделий горно-шахтного оборудования, а также внедрение разработанного программного обеспечения позволяют получить новые научные результаты. На основе глубокого анализа эксплуатационной информации были получены следующие основные научные и практические результаты:

7. По результатам эксплуатационных наблюдений и итогам технического диагностирования и мониторинга проведено описание и анализ отказов с позиций условий их формирования и развития. Получены фактические количественные характеристики показателей эксплуатационной надежности, отражающие работоспособность ЭМ рудничного взрывозащищенного исполнения и общепромышленного назначения в алмазодобывающей промышленности. С учетом условий эксплуатаций ЭМ определены границы характеристики надежности. На основе объективных показателей надежности представлены адаптивные математические модели, дающие полное представление о свойстве безотказности рудничного электрооборудования. Классифицированы отказы ЭМ, изготовленных по серийному технологическому циклу, в зависимости от мощности и частоты вращения.

8. Разработана стратегия совершенствования системы организации ТОиР ЭМ по действительному состоянию и периодичности вибродиагностического контроля электромеханического оборудования.

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ

АВПКО — анализ видов, последствий и критичности отказов АД - асинхронный двигатель ВЧ - высокочастотная вибрация ГВУ — главная вентиляторная установка

ИПИЖЦ - информационная поддержка жизненного цикла изделия ИС - индекс согласованности

ИЭТР - интерактивное электронное техническое руководство

КОВ - коэффициент относительной важности

НЧ - низкочастотная вибрация

ППР - планово-предупредительный ремонт

СА - системный анализ

САР - стратегия аварийных ремонтов

СД - синхронный двигатель

СРТС — стратегия ремонта по техническому состоянию

ТО - техническое обслуживание

ТОиР — техническое обслуживание и ремонт

ТР - текущий ремонт

ЦВ - цензурированная выборка

ЭМ - электрическая машина

ВМП - вентилятор местного проветривания

СВМ - (Condition Based Maintenance) - система профилактики, по состоянию объекта

ТВМ - (Time Based Maintenance) — система периодически проводимых профилактических работ

RCM - (Reliability Centered Maintenance) - система обслуживания по обоснованной надежности

Библиография Гусев, Валерий Вадимович, диссертация по теме Электромеханика и электрические аппараты

1. Аббасова Э.М. Анализ влияния частых пусков и переменных нагрузок на надежность работы электродвигателей высокого напряжения механизмов собственных нужд // Сб. научн. Трудов ВНИИЭ, 1980. № 59. С. 46-51.

2. Агапов A.C. Опыт применения некоторых методов статистической оценки надежности промышленных изделий. Л.: ЛДИТП, 1977. - 28 с.

3. Алексеев Б.А. Контроль состояния (диагностика) крупных силовых трансформаторов. М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2002. - 216 с.

4. Анализ надежности технических систем по цензурированным выборкам / В.М. Скрипник, А.Е. Назин, Ю.Г. Приходько, Ю.Н. Благовещенский. -М.: Радио и связь, 1988. 184 с.

5. Антонов A.B. Системный анализ. — М.: Высш.шк., 2008. 454 с.

6. Аракелян В.Г. Цели, понятия и общие принципы диагностического контроля высоковольтного электротехнического оборудования // Электротехника. 2002. №5. С. 23-27.

7. Аронов И.З., Бурдасов Е.И. Методы обработки цензурированных данных о надежности. — М.: Знание, 1983. 108 с.

8. Аронов И.З., Бурдасов Е.И. Оценка надежности по результатам сокращенным испытаний. — М.: Издательство стандартов, 1987. 184 с.

9. Бабаев С.Г. Надежность нефтепромыслового оборудования. — М.: Недра, 1987.-264 с.

10. Баркова H.A. Введение в виброакустическую диагностику роторных машин и оборудования. СПб.: Изд. центр СПбГМТУ, 2003. - 160 с.

11. Беляев Ю.К. Статистические методы обработки неполных данных о надежности изделий. -М.: Знание, 1987. — 112 с.

12. Биргер И.А. Техническая диагностика. — М.: Машиностроение, 1978. 240 с.

13. Бородкин А.Ф., Воропаев В.И. Организация и экономика технического обслуживания шахтной аппаратуры. -М.: Недра, 1978. 139 с.

14. Боярский Э.А. Порядковые статистики. — М.: Издательство «Статистика», 1972. 117 с.

15. Буртаев Ю.Ф., Острейковский В.А. Статистический анализ надежности объектов по ограниченной информации. М.: Энергоатомиздат, 1995.-240 с.

16. Вайда Д. Исследования повреждений изоляции. Пер. с венг. под ред. Д. В. Разевига, М.: «Энергия», 1968. 400 с.

17. Варжапетян А.Г., Глущенко В.В., Глущенко П.В. Системность процессов создания и диагностики технических структур. — СПб.: Политехника, 2004.-186 с.

18. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Академия, 2003. - 576 с.

19. Волкова В.Н. Теория систем. М.: Высшая школа, 2006. - 511 с.

20. Герике Б.Л. Мониторинг и диагностика технического состояния машинных агрегатов. В 2-х ч. 4.1: Мониторинг технического состояния по параметрам вибрационных процессов / Кузбасс.гос.техн.ун-т. — Кемерово, 1999. -188 с.

21. Голубков Е.П. Использование системного анализа в принятии плановых решений. -М.: Экономика, 1982. — 160 с.

22. Гольдберг О.Д, Курбатова Г.С. Влияние условий эксплуатации на надежность асинхронных двигателей // Стандарты и качество. 1974. - №4. -С. 55-57.

23. Гольдберг О.Д. Надежность изоляции электрических машин. М.: Высш. шк., 1990.-250 с.

24. Гольдберг О.Д. Научные основы диагностики и управление качеством асинхронных двигателей // Электричество. — 1986. — №1. С. 20-22.

25. ГОСТ 16.504 81 Испытание и контроль качества продукции. Основные термины и определения. - Введ. 1981-08-12. - М.: Государственный комитет СССР по стандартам: Изд-во стандартов, 1982.

26. ГОСТ 18322-78. Система технического обслуживания и ремонта техники. Термины и определения. — Введ. 1980-01-01. — М.: Государственный комитет СССР по стандартам: Изд-во стандартов, 1991.

27. ГОСТ 19.701-90. Единая система программной документации. Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Обозначения условные и правила выполнения. Введ. 1992-01-01. - М.: Государственный комитет СССР по стандартам: Изд-во стандартов, 2001.

28. ГОСТ 27.002 89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения. - Введ. 1990-01-07. - М.: Государственный комитет СССР по стандартам: Изд-во стандартов, 2002.

29. ГОСТ 27.003 — 90. Надежность в технике. Состав и общие правила задания требований по надежности. Введ. 1992-01-01. — М.: Государственный комитет СССР по стандартам: Изд-во стандартов, 2002.

30. ГОСТ 27.201 81 Надежность в технике. Оценка надежности при малом числе наблюдений с использованием дополнительной информации. Введ. 1992-01-01. -М.: Государственный комитет СССР по стандартам: Изд-во стандартов, 2002.

31. ГОСТ 27.310 95. Надежность в технике. Анализ видов, последствий и критичности отказов. Основные положения. - Введ. 1997-01-01. - М.: Госстандарт России: Изд-во стандартов, 2002.

32. Гроссов Л.Ф. Повышение эффективности эксплуатации и ремонта карьерных мобильных машин. — М.: Недра, 1983. 200 с.

33. Гусев В.В. Методологические предпосылки к оценке эксплуатационной надежности электрических машин // Известия Томского политехнического университета. 2008. - Т.313. - №4 - С. 110-114.

34. Гусев В.В. Показатели безотказности электрических машин в реальных условиях эксплуатации алмазодобывающего комплекса // Известия Томского политехнического университета. 2010 - Т. - №4 - С. 178-183.

35. Гусев В.В., Муравлев О.П., Шевчук В.П. Системный анализ эффективности функционирования электрических машин в горнодобывающем комплексе // Известия Томского политехнического университета. 2009. — Т.314.-№4-С. 74-78.

36. Гусев В.В., Шевчук В.П. Программа оценки надежности электрических машин по эксплуатационным данным. Авторское свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2009614199. Роспатент. Москва, 12.08. 2009.

37. Диллон Б., Сингх Ч. Инженерные методы обеспечения надежности систем. М.: Мир, 1984. - 318 с.

38. Дружинин Г.В. Надежность производственных систем. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 480 с.

39. Дьяков А.Ф. Управление надежностью, долговечностью и безопасностью энергооборудования ТЭС и АЭС. М.: Горная книга, 2008. -424 с.

40. Евланов Л.Г., Кутузов В.А. Экспертные оценки в управлении. М.: Экономика, 1978. - 133 с.

41. Емелин Н.М. Отработка систем технического обслуживания летательных аппаратов. -М.: Машиностроение, 1995. 128 с.

42. Ефремов JI.B. Практика инженерного анализа надежности судовой техники. JL: Судостроение, 1980. - 176 с.

43. Животкевич И.Н., Смирнов А.П. Надежность технических изделий. — М.: Олита, 2003. 472 с.

44. Иноземцев Е.К. Планирование сроков замены изоляции обмоток статоров высоковольтных двигателей с учетом эксплуатационной надежности // Промышленная энергетика, 1983. № 4. - С. 8—11.

45. Калявин В.П., Мозгалевский A.B., Галка B.JI. Надежность и техническая диагностика судового электрооборудования и автоматики. СПб.: Элмор, 1996.-296 с.

46. Квагинидзе B.C. Диагностика, техническое обслуживание и ремонт карьерного горно-транспортного оборудования в условиях низких температур: Автореф. Дис. д-ра техн. наук. МГТУ. - 2003. - 46 с.

47. Ковалев И.А. Цели и задачи технической диагностики // Тр. ЦКТИ. 1992. Вып. 273. С.3-8.

48. Колчин А.Ф., Овсянников М.В., Стрекалов А.Ф., Сумароков C.B. Управление жизненным циклом продукции. М.: Анархис, 2002. - 304 с.

49. Кузнецов H.JI. Надежность электрических машин. М.: Издательский дом МЭИ, 2006. - 432 с.

50. Кузьмин Р.В., Гром В.П. Расчет надежности судового оборудования по малым выборкам. Л.: Судостроение, 1976. - 96 с.

51. Куллдорф Г. Введение в теорию оценивания по группированным и частично группированным выборкам. — М.: Наука, 1966. 176 с.

52. Лейзерович А.Ш. Рубинчик В.Б. Задачи технической диагностики теплоэнергетического оборудования // Электрические станции. 1986. №3. С. 11-13.

53. Мозгалевский A.B., Гаскаров Д.В. Техническая диагностика (Непрерывные объекты). — М.: Высшая школа, 1975. — 207 с.

54. Муравлев О.П Модель формирования качества технических характеристик при изготовлении асинхронных двигателей // В кн.: Исследование специальных эклектических машин и машинно-вентильных систем. Томск, 1980. — С.111-116.

55. Муравлев О.П. Научные основы обеспечения качества при проектировании и изготовлении низковольтных асинхронных двигателей: Автореф. дис. доктора .техн. наук. Свердловск, 1986. - 39 с.

56. Муравлев О.П. Разработка теории и практических методов управления качеством электрических машин // Электричество. 1986. - № 4. -С. 29-32.

57. Муравлев О.П. Системный подход к оценке качества при проектировании и изготовлении электрических машин // Надежность и контроль качества. 1983. - № 10. — С. 30-36.

58. Муравлев О.П., Гусев В.В., Шевчук В.П. Оценка показателей долговечности узлов электрических машин на основе информации диагностирования и мониторинга // Известия, вузов. Электромеханика.: Изд. ЮРГТУ, 2009. №6 С. 42-46.

59. Муравлев О.П., Гусев В.В., Шевчук В.П. Стадия эксплуатации электрических машин в алмазодобывающем комплексе как объективный процесс оценки показателей надежности машин // Известия вузов. Проблемы энергетики. 2010. - № . - С. - .

60. Муравлев О.П., Шевчук В.П., Гусев В.В.Информационное обеспечение для оценки надежности электрических машин // Известия вузов. Проблемы энергетики. 2008. - №7-8/1. - С. 183-191.

61. Мурманский Б.Е., Урьев Е.В., Бродов Ю.М. Концепция системы вибрационной диагностики паровых турбин // Теплоэнергетика. 1995. №4. С. 36-39.

62. Надежность технических систем / Под общ. ред. Е.В. Сугака и Н.В. Василенко. Красноярск: НИИ СУВПТ, 2000. - 597 с.

63. Надежность электрооборудования угольных шахт / Б.Н. Ванеев, В.М. Гостищев, B.C. Дзюбан и др.; Под ред. А.И. Пархоменко. М.: ОАО «Издательство «Недра», 1997. - 302 с.

64. Назарычев А.Н. Расчет и анализ надежности высоковольтных электродвигателей электростанций с учетом влияния режимов и условий эксплуатации // Энергетика: экономика, технологии, экология. Киев: НТУУ "КНИ", 2001. - № 1. - С. 32-3 8.

65. Неразрушающий контроль: Справочник: В 8 т. / Под общ. ред. В.В. Клюева. 2-е изд., испр. Т. 7: В 2 кн. Кн. 1: Иванов.В.И., Власов И.Э. Метод акустической эмиссии. Кн. 2: Балицкий Ф.Я., Барков A.B., Баркова H.A. и др.

66. Нечипоренко В.И. Структурный анализ систем. М.: Советское радио, 1977.-217 с.

67. Носенко С.И., Черных В.Г. Совершенствование системы информационного обеспечения технического обслуживания горного оборудования на принципах САЬ8-технологий. Горное оборудование 2005. №4. С. 16-18.

68. Обеспечение надежности асинхронных электродвигателей / Захарченко П.И., Ширнин И.Г., Ванеев Б.Н., Гостищев В.М.; УкрНИИВЭ. -Донецк, 1998. 324 с.

69. Оптнер С. Л. Системный анализ для решения деловых и промышленных проблем. М.: Изд-во «Советское радио», 1969. - 216 с.

70. Основы технической диагностики (Оптимизация алгоритмов диагностирования, аппаратурные средства) / Под ред. П.П.Пархоменко. М.: Энергия, 1981.-320 с.

71. Пархоменко П.П., Сагомонян В.А. Основы технической диагностики. -М.: Энергоиздат, 1981.-319 с.

72. Перегудов Ф.И., Тарасенко Ф.П. Основы системного анализа. — Томск: Изд-во НТЛ, 2001. 396 с.

73. Плахтин В.Д. Надежность, ремонт и монтаж металлургических машин. М.: Металлургия, 1983. - 414 с.

74. Половко А.М., Гуров С.В. Основы теории надежности. СПб.: БХВ-Петербург, 2006. - 704 с.

75. Попов Ф.П. К вопросу оценки надежности по усеченным выборкам.- Надежность и контроль качества. 1981. №7. С. 54—58.

76. Потапов В.Н. Диагностирование авиационных электрических машин.- М.: Транспорт, 1989. 101 с.

77. Похолков Ю.П. Разработка методов исследования, расчета и обеспечения показателей надежности и долговечности изоляции обмотокасинхронных двигателей: Автореф. дис. доктора, техн. наук. М., 1978. - С. 39-39.

78. Похолков Ю.П., Стрельбицкий Э.К. Вероятностный метод расчета надежности изоляции всыпных обмоток асинхронных двигателей. — Известия ТПИ, 1972. Т.242. - С. 216-221.

79. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. Госэнергонадзор Минэнерго России. -М.: ЗАО «Энергосервис», 2006. — 392 с.

80. Прогнозирование надежности тракторов / В.Я. Анилович, A.C. Гринченко, B.JI. Литвиненко, И.Ш. Чернявский; Под общ. ред. В.Я. Аниловича. М.: Машиностроение, 1986. - 224 с.

81. Промыслов Л.А. Ускоренная оценка надежности судовых теплообменников. Л.: Судостроение, 1976. — 68 с.

82. Проников A.C. Надежность машин. — М.: Машиностроение, 1978.592 с.

83. Разгильдеев Г.И., Серов В.И. Безопасность и надежность взрывозащищенного электрооборудования. М.: Недра, 1992. - 207 с.

84. РД 50-204-87. Надежность в технике. Сбор и обработка информации о надежности изделий в эксплуатации. Введ. 1988-07-01. - М.: Государственный комитет СССР по стандартам: Изд-во стандартов, 1987.

85. РД 50-690-89. Надежность в технике. Методы оценки показателей надежности по экспериментальным данным. Введ. 1991-01-01. - М.: Государственный комитет СССР по стандартам: Изд-во стандартов, 1990.

86. Рыбалко В.В. Корабельные газотурбинные энергетические установки. Проблемы разработки > и эксплуатации: Монография/Военно-морской инженерный институт. СПб., 2003. 450 с.

87. Рыбалко В.В. Определение закона надежности высоконадежных и малосерийных объектов по случайно цензурированным выборкам. Exponenta Pro. 2003. №1(1). С. 44-48.

88. Рыбалко В.В. Оценка качества системы технического обслуживания энергетических объектов // Exponenta. Pro. 2003. — С. 58-61.

89. Рябинин И.А., Киреев Ю.Н. Надежность судовых электроэнергетических систем и судового электрооборудования. — Л.: Судостроение, 1974. -264 с.

90. Саати Т. Принятие решений. Метод анализа иерархии. М.: Радио и связь, 1993.-320 с.

91. Смирнов В.И., Чернов Д.В. Функциональная диагностика электрических двигателей. Ульяновск: УлГТУ, 2006. — 138 с.

92. Справочник по математике для научных работников и инженеров М.: Наука, 1978.-831 с.

93. Сушко А.Е. Комплексный подход к вопросам повышения надежности работы оборудования. Вибрационная диагностика 2006. №2(4) С. 3-9.

94. Технические средства диагностирования. Справ. / Под ред. В.В. Клюева. М.: Машиностроение, 1989. - 762 с.

95. Труханов В.М. Надежность технических систем. — М.: Машиностроение-1, 2008. — 585 с.

96. Урьев У.В., Агапитова Ю.Н. Проблемы создания системы технической диагностики турбоагрегатов // Теплоэнергетика 2001. №11. С. 2428.

97. Хает С.И, Аронсон К.Э, Бродов Ю.М., Шемпелев А.Г. Разработка и апробация элементов системы мониторинга состояния и диагностики конденсатора паровой турбины // Теплоэнергетика. 2003. №7. С. 67-69.

98. Хан Г., Шапиро С. Статистические модели в инженерных задачах. —1. М: Мир, 1969.-395 с.

99. Шевчук В.П., Гусев В.В. Диагностирование технического состояния электрических машин экскаваторов // Электромеханические преобразователи энергии: Материалы Международной науч.-техн. конф. 17-19 октября 2007 г. Томск: ТПУ, 2007. С. 34-38.

100. Шевчук В.П., Гусев В.В. Методика оценки эксплуатационной надежности электрических машин // Электрика. 2009. №3 С. 26-31.

101. ISO 2372-1974. Mechanical vibration of machines with operating speeds from 10 to 200 rev/s. Basis for specifying evaluation standards.

102. Nelson W. Theory and application of hazard plotting for censored failure data. Technometrics, 1972, v. 14, n 4 C. 945-966.

103. Nilsson St. Новые разработки в области надежности, эксплуатации и ухода за оборудованием подстанций // Доклад на симпозиуме US/Russia. Новгород. Апрель 1993 г.

104. НОРМАТИВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ДЕРЕВА ЦЕЛЕЙ Показатели системы ТОиР

105. Т1 Средняя продолжительность технического обслуживания (ремонта)

106. Т2 Средняя трудоемкость технического обслуживания (ремонта)

107. Т3 Средняя стоимость технического обслуживания (ремонта)

108. Т4 Средняя суммарная продолжительность технических обслуживанийремонтов)

109. Т5 Средняя суммарная трудоемкость технических обслуживаний (ремонтов) Т6 - Средняя суммарная стоимость технических обслуживаний (ремонтов) Т7 - Удельная суммарная продолжительность технических обслуживаний (ремонтов)

110. Т8 Удельная суммарная трудоемкость технических обслуживаний (ремонтов)

111. Т9 Удельная суммарная стоимость технических обслуживаний (ремонтов)1. Тю Коэффициент готовности

112. Тц Коэффициент технического использования

113. Т12 Готовность парка изделий

114. Показатели и характеристики технического диагностирование- Продолжительность технического диагностирования 02 Полнота технического диагностирования Бз - Глубина поиска места отказа

115. Б4 Условная вероятность необнаруженного отказа (неисправности) при диагностировании (контроле)

116. Об Условная вероятность ложного отказа (неисправности) при диагностировании (контроле)- Условная вероятность необнаруженного отказа (неисправности) в данном элементе (группе)

117. Б7 Условная вероятность ложного отказа (неисправности) в данном элементе (группе)08 — Средняя оперативная трудоемкость данного вида диагностирования- Коэффициент безразборного диагностирования

118. Показатели расчета эксплуатационной надежности

119. N1 вероятность безотказной работы - Р(г) N2 - интенсивность отказа - Я(/)

120. N3 средняя наработка до отказа (для невосстанавливаемых изделий) - Тс N4 - средняя наработка на отказ (для восстанавливаемых изделий) - Т0 N5 - параметр потока отказа

Похожие работы

Электротехника
05.09.00