Ищенко В.Ф. Ремонт судового электрооборудования - файл n1.doc

приобрести
Ищенко В.Ф. Ремонт судового электрооборудования
скачать (1004.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc1005kb.13.09.2012 17:16скачать

n1.doc

  1   2   3


Министерство образования и науки Российской Федерации

Филиал Санкт-Петербургского Государственного Морского технического университета
СЕВМАШВТУЗ

Ищенко В.Ф.


РЕМОНТ СУДОВОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ



Учебное пособие


Северодвинск

2006 г.


УДК 621.797

Ищенко В.Ф. Ремонт судового электрооборудования. Учебное пособие. Северодвинск: Севмашвтуз, 2006. - 71 с.


Ответственный редактор: к.т.н., профессор В.Е. Гальперин

Рецензенты: к.т.н., доцент А.И. Чурносов,

зам. Главного технолога

«ФГУП СПО Арктика» В.Н. Лобанов

Учебное пособие «Ремонт судового электрооборудования» соответствует дисциплине «Ремонт судового электрооборудования» специальности «Системы электроэнергетики и автоматизации судов» 180201 (140400) высшего и профессионального образования для подготовки морских инженеров.


В учебном пособии рассмотрены вопросы организации ремонта судового электрооборудования, его дефектация, методы восстановления деталей и узлов электрооборудования, современные методы диагностики и испытания электрооборудования после ремонта.

Учебное пособие предназначено для студентов пятых курсов специальности «Системы электроэнергетики и автоматизации судов» кораблестроительного факультета.

Печатается по решению редакционно-издательского совета Севмашвтуза.


Лицензия на издательскую деятельность

Код 221. Серия ИД. №01734 от 11 мая 2000 г.


ISBN Севмашвтуз, 2006 г.

Оглавление

Введение 4

1. Организация ремонтного производства 4

1.1. Подготовка к ремонту электрооборудования. 4

1.2. Определение ремонтопригодности

электрооборудования 5

1.3. Краткая характеристика плановых видов ремонта кораблей 6

1.3.1. Виды ремонта 6

1.3.2. Подготовка кораблей к ремонту 10

1.3.3. Организация технического контроля 12

1.4. Организация электроремонтного производства 14

2. Техническая диагностика судового электрооборудования 18

2.1. Задачи технической диагностики 18

2.2. Задачи акустической диагностики 18

2.2.1. Основные положения технической диагностики 18

2.2.2. Особенности использования акустических сигналов 22

2.2.3. Особенности анализа сложных сигналов 22

2.3. Методы неразрушающего контроля 26

2.4. Виброакустические методы неразрушающего контроля 29

2.4.1. Некоторые сведения из акустики 29

2.4.2. Колебания 33

2.4.3. Разложение колебаний 34

2.4.4. Электромеханические аналоги колебаний 35

2.4.5. Виброакустические методы контроля 36

2.5. Оптические методы контроля 40

2.6. Тепловые методы контроля 43

2.6.1. Основные положения 43

2.6.2. Основные параметры тепловизионных приборов 45

3. Ремонт электрооборудования 46

3.1. Особенности дефектации 46

3.2. Погрешности измерения 48

3.3. Линейные измерения 49

3.3.1. Температурный режим 49

3.3.2. Отклонения формы 51

3.3.3. Отклонение от цилиндричности 52

3.3.4. Отклонения расположения 54

3.3.5. Шероховатость поверхности 54

3.4. Подшипники качения 55

3.4.1. Условные обозначения 55

3.4.2. Расконсервация и монтаж подшипников 57

3.4.3. Приработка подшипниковых узлов 57

3.5. Восстановление изношенных деталей 58

3.5.1. Хромирование 59

3.5.2. Электроконтактная наплавка 59

3.5.3. Ремонт составных частей электрооборудования 60

3.5.4. Ремонт гальванических покрытий 61

3.5.5. Ремонт обмотанных узлов. Восстановление сопротивления

изоляции обмоток сушкой 62

3.5.6. Ремонт коллектора 62

3.6. Балансировка жестких роторов и якорей электрических машин 64

3.6.1. Статическая балансировка 64

3.6.2. Динамическая балансировка на балансировочном станке 65

3.6.3. Балансировка электрических машин в сборе 66

3.7. Сборка электрооборудования 66

3.7.1. Установочные базы 66

3.7.2. Работы по сборке прессованных соединений методом

охлаждения деталей в жидком техническом азоте 67

3.7.3. Сборка, регулировка и настройка электродвигателей 67

3.8. Испытание электрических машин 68

3.8.1. Программа испытаний 68

3.9. Требования по консервации и расконсервации

электрооборудования 68

Литература 70

Введение
Судоремонтные предприятия образованы по тому же принципу, что и судостроительные предприятия, которые рассмотрены в дисциплине «Судовая электротехнология». Электромонтажные предприятия, обслуживающие судоремонтные предприятия, дополнительно имеют цеха ремонта судового электрооборудования, средств автоматики и специальной техники.
1. ОРГАНИЗАЦИЯ РЕМОНТНОГО ПРОИЗВОДСТВА

1.1 Подготовка к ремонту электрооборудования

Отличительной особенностью электроремонтного производ­ства при ремонте судового электрооборудования является многономенклатурность ремонтируемых изделий.

Под электроремонтным производством понимается комплекс производствен­ных процессов по ремонту элек­трооборудования с восстановлением его техниче­ских характеристик до перво­начальных норм, в соответствии с требованиями техни­ческих условий на ремонт.

В состав комплекса производственных процессов входит подготовка производ­ства к ремонту электрообору­дования.

Подготовка ведется исходя из возможностей электроре­монтного предприятия, восстановить технические ха­рактерис­тики до первоначальных норм, а также исходя из показате­лей надежности, которые характеризуют ремонтируемое изде­лие. Ос­новные показатели, от которых зависит ремонтопри­годность изделий согласно Г0СТ 27.002-63 являются:

Показатели долговечности назначенный ресурс и назна­ченный срок службы, при достижении которых при­менение объектов по назначению должно быть пре­кращено указываются в технических условиях на изготовление и поставку, а на­ра­ботку фиксируют в зависимости от фактически отработанного времени в период эксплуатации объекта. Возможность электроремонтного предприятия определяется подготовкой произ­водства к ремонту кон­кретного изделия и включает в себя сле­дующие этапы:

- организация и управление процессом технологической под­готовки произ­водства (ТПП).

Решение задач ТПП осуществляется на различных уровнях: общегосударствен­ном, отраслевом и предприятия.
1.2. Определение ремонтопригод­ности электрооборудова­ния

Для решения задачи по определению ремонтопригодности электрооборудования воспользуемся алгорит­мом. Упрощенный вариант алгоритма представлен на рисунке 1.1.

Признаками не ремонтопригодности являются:

На втором 2 этапе рассматривают принадлежность оборудования к головным или опытным образцам. Если оно та­ковым является, то ремонтом занимается завод-изготовитель с привлечением разработчика данного электрооборудования. Обору­дование, прошедшее первые два этапа, попадает в раз­ряд ремонтопригодного и на­чинается подготовка производст­ва к 3 этапу - к его опытному ремонту. Запрашивается кон­структор­ская и техноло­гическая документация у разработчика для подготовки про­изводства (разработки технологии, изготов­ления оснастки, изготовления нестандартного оборудования и т.п.).



Рис.1.1 Алгоритм решения задачи ремонтопригодности электрооборудования

Заключатся договора на шеф-помощь, поставку комп­лектующих изделий, ЗИП, материалов. Решаются вопросы ти­пизации технологических процессов. Ведется под­готовка и переподготовка работников ремонтных служб.

По результатам опытного апробирования делается зак­лючение о ремонтопри­годности электрооборудова­ния.

При поступлении электрооборудования прошедшего опыт­ный ремонт с после­дующих судов оно проходит следующие этапы:

4 - определяется наличие отчетно-эксплуатационной документации, и проверя­ются записи в них;

5 - определяется наработка и срок службы по формулярным (паспортным) данным;

6- определяются дефекты, характерные для данного типа электрооборудования, на период его эксплуатации по прямому назначению;

7- определяются дефекты после разборки электрообо­рудования, и определяется место их ремонта (цех или судно) и вид (техническое обслуживание, текущий ре­монт, средний ремонт).

Система технического обслуживания и ремонта техники определяется по ГОСТ I8. 322-78.

Техническое обслуживание - комплекс операций или опе­рация по поддержанию работоспособности или исправ­ности изделия при использовании по назначению, ожидании, хранении и транспортировании.

Ремонт - комплекс операций по восстановлению исправ­ности или работоспособ­ности изделий и восстанов­лению ре­сурсов изделий или их составных частей.

Текущий ремонт - ремонт, выполняемый для обеспечения или восстановления работоспособности изделия и состоящий в замене и (или) восстановлении отдельных частей.

Средний ремонт - ремонт, выполняемый для восстанов­ления исправности и час­тичного восстановления ре­сурса из­делий с заменой или восстановлением составных частей ог­раниченной номенклатуры и контролем их техни­ческого состоя­ния. Объем работ устанавливается нормативно-технической документацией.
1.3. Краткая характеристика плановых видов ремонта кораблей

1.3.1. Виды ремонта

Для поддержания кораблей в строю в течение нормального срока службы уста­новлены следующие плановые виды ремонта: навигационный; межпоходовый; доковый; текущий; средний.

В последнее время от капитального ремонта отказываются из-за его длитель­но­сти и высокой стоимости. Только в исключительных случаях принимается специ­аль­ное решение о проведении капитального ремонта, совмещенного с круп­ными модер­низационными работами. Опыт ремонта у нас и за рубежом показывает, что рентабельнее систематически поддерживать техническое состояние кораблей и судов на высоком уровне путем строгого соблюдения профилактических ремон­тов и доко­вания, чем периодически проводить капитальный ремонт.

Особое внимание уделяется в настоящее время модернизации и переоборудо­ва­нию кораблей. Рассмотрим краткое содержание каждого из перечисленных выше ви­дов ремонта.

Навигационный ремонт производится ежегодно. Время ремонта устанавливается пла­ном бое­вой подготовки, при этом корабль не выводится из эксплуатации. Для выпол­нения навигационного ремонта отводится непродолжительное время - 10 дней.

Основной целью навигационного ремонта является своевременное обнаруже­ние, и устранение мелких неисправностей материальной части с тем, чтобы преду­пре­дить преждевременный выход корабля из строя.

В период навигационного ремонта выполняются следующие работы:

- осмотр, чистка котлов и исправление их обмуровки;

- вскрытие и очистка некоторых вспомогательных механизмов;

- переборка клапанов;

- смена набивок;

- пришабровка подшипников;

- регулирование электромоторов;

- окраска корпуса.

Навигационный ремонт выполняется в основном силами личного состава ко­рабля. На больших кораблях почти все работы по навигационному ремонту выпол­няются собственными корабельными мастерскими. Для ремонта малых кораблей часто привлекаются мастерские соединений или баз, которые могут изготовить не­сложные детали механизмов. Если же при навигационном ремонте необходимо вы­полнить сложные работы (паковки, отливки), то эти работы передаются судоре­монт­ному заводу.

Руководство личным составом при навигационном ремонте осуществляется ко­мандирами боевых частей. Контроль за качеством ремонта ведут флагманские спе­циалисты соединений и флота.

Межпоходовый ремонт производится для кораблей, совершающих длительное плавание. Он планируется командующим флотом и выполняется мастер­скими во­енно-морской базы и личным составом корабля. Работы, которые не могут быть вы­полнены личным составом и мастерскими, передаются производственным пред­при­ятиям. В межпоходовом ремонте производится осмотр, устранение износов и повре­ждений материальной части корабля с целью подготовки его к следующему походу.

Доковый ремонт производится в доке с целью исправления подводной час­ти ко­рабля: исправления или смены листов наружной обшивки, очистка и окраска подвод­ной части корпуса, устранение дефектов в линиях валов, ремонт гребных винтов, ру­лей, донной забортной арматуры и т.п.

Доковый ремонт выполняется судоремонтным предприятием (заводом или мас­терскими). Для очистки подводной части корпуса, как правило, привлекается лич­ный состав.

Доковый ремонт планируется как самостоятельный вид ремонта, но нужно иметь в виду, что он может быть составной частью каждого из перечисленных видов ремонта при возникающей необходимости постановки корабля в док.

Объем доковых работ определяется типовой ведомостью и уточняется доковой комиссией сразу после постановки корабля в док. В состав доковой комиссии вхо­дят: командир корабля, командир электромеханической части, представители су­доре­монтного завода и представители соответствующих управлений флота.

Текущий ремонт должен проводиться ежегодно, кроме тех лет, когда корабль находится в среднем или капитальном ремонте.

Во время текущего ремонта корабль выводится из эксплуатации, но на нем со­храняется оперативная готовность, которая объявляется приказом по флоту.

Во время текущего ремонта производятся также ремонтные работы, которые нельзя было выполнить во время навигационного ремонта.

К работам, выполняемым в период текущего ремонта, относятся: замена от­дель­ных листов наружной обшивки, ремонт рулей, устранение дефектов в линиях валов, замена или ремонт забортной арматуры, проверка и переборка главных двигателей, ремонт всех вспомогательных механизмов и устройств, частичная замена трубок у котлов и холодильников, освидетельствование и переборка сис­тем, ремонт вооруже­ния, аппаратуры и приборов, частичный ремонт помещений. Теку­щий ремонт выпол­няется судоремонтными предприятиями с привлечением лич­но­го состава корабля.

Средний ремонт характеризуется сравнительно большим объемом работ, как по корпусной, так и по механической части корабля.

При среднем ремонте выполняются следующие работы: замена отдельных уча­ст­ков наружной обшивки, замена настила второго дна и водонепроницаемых пере­бо­рок, опрессовка междудонных цистерн и отсеков, ремонт главных и вспомога­тельных механизмов, систем, устройств и вооружения, производится кренование.

Средний ремонт больших кораблей обычно выполняют судоремонтные пред­при­ятия, малых кораблей - базовые мастерские.

Во время среднего ремонта производится обычно и модернизация корабля, по­этому для ремонта и модернизации разрабатывается единый технический проект. На период модернизации иногда личный состав сходит с корабля, корабль по акту пере­дается производственному предприятию. Передаются предприятию ре­монтные и ин­вентарные ведомости, имеющаяся на корабле техническая документа­ция: формуляры корпуса, механизмов, систем, устройств, вооружения, аппаратуры, приборов, отчетные чертежи и т.д. Акт о передаче корабля утверждается коман­дую­щим флотом и директором предприятия.

Вооружение и оборудование корабля, которое не подлежит ремонту, сдается на склады завода или флота.

Средний ремонт и модернизация производится одним головным судоремонт­ным предприятием, которое отвечает за весь ремонт в целом. Это предприятие при­влекает контрагентов для выполнения различного вида работ.

Перед началом работ предприятие обязано провести опытное креноавние ко­рабля для уточнения данных по остойчивости.

С момента приемки корабля от флота предприятие полностью несет ответст­венность за сохранность корабля, его противопожарную безопасность.

Модернизация и переоборудование производятся как самостоятельно, так и од­новременно с проведением очередного планового ремонта. В ходе модернизации за­меняется вооружение и технические средства новыми образцами с лучшими так­тико-техническими характеристиками.

Переоборудование характеризуется значительной перепланировкой помеще­ний, установкой новых образцов вооружения и техники. При переоборудовании, как правило, изменяется номер проекта корабля.

Модернизация и переоборудование выполняется обычно на заводах судострои­тельной промышленности по специально разработанным проектам.

Широко выполняется модернизация и переоборудование за рубежом для созда­ния кораблей нового назначения, так как экономически выгоднее использовать кор­пуса устаревших кораблей, чем строить новые. Например, в США, Анг­лии и Франции крейсера, эскадренные миноносцы (ЭМ) и фрегаты военной и по­слевоенной постройки были переоборудованы в вертолетоносцы, корабли управле­ния, корабли противолодочной и противовоздушной обороны. Модерниза­ция велась в направле­нии замены артиллерийского вооружения зенитно-ракетными комплек­сами, снабже­ния их новыми более мощными гидролокационными стан­циями. Из кор­пусных работ характерными являлись установка взлетно-посадочных площадок для вертолетов, демонтаж стальных надстроек и установка новых из алюминиевых сплавов.

По зарубежным данным стоимость модернизации относительно стоимости по­стройки для крейсеров составила от 31 до 60%, для ЭМ от 58 до 60%. Удельная стои­мость модернизации одной тонны водоизмещения колебалась в пределах: для крей­серов - 1000-2650 долларов, фрегатов - 7200-8300 и ЭМ - 3000-6900. Сроки модерни­зации крейсеров составляли 3,0-3,5 года, фрегатов - 1,0- 1,5 года, ЭМ -7-16 месяцев.

Аварийный ремонт является внеплановым, необходимость в нем возникает, ко­гда корабль получает аварийные повреждения.

Целью аварийного ремонта является устранение повреждений, при наличии ко­торых корабль не может остаться в строю.

Объем работ по аварийному ремонту устанавливается специальной комиссией, на­значенной командующим флотом. В состав комиссии включаются представители ко­рабля, управлений флота и судостроительного предприятия. После осмотра по­вре­ждений комиссия устанавливает, что должно быть отремонтировано немед­ленно, и что можно отнести на очередной плановый ремонт.

К выполнению аварийного ремонта предприятие приступает после получения от флота заказа, который выписывается на основании укрупненного перечня работ, не ожидая акта расследования аварии.

1.3.2. Подготовка кораблей к ремонту

Ремонтные ведомости, их виды и назначения.

Ремонтная ведомость является первичным исходным техническим документом, который служит для определения объема и характера ремонтных работ по данно­му кораблю. Она служит приложением к заказу или договору на производство ремонт­ных работ, заключенным с производственным предприятием.

Ремонтная ведомость должна быть составлена тщательно, грамотно и исчерпы­вающе, т.к. от этого зависит дальнейшая подготовка к ремонту: качество опе­ра­тив­ного планирования, материального и финансового обеспечения ремонта, а также своевременное окончание ремонтных работ по кораблю. Поэтому к ре­монт­ным ведо­мостям предъявляются следующие требования:

- описания работ в ведомостях должны быть совершенно четкими и исчерпываю­щими, исключающими неверное толкование;

- описание работ должно производиться подробно и по отдельным самостоятель­ным узлам;

- все работы, технологически связанные между собой при ремонте данного узла, должны быть учтены в ремонтной ведомости;

- в ремонтной ведомости должно быть указано место расположения на корабле конструкций, механизмов, систем и устройств, подлежащих ремонту (на­име­нование или №№ помещений, №№ шпангоутов, палуб, переборок и т.п.)

Ремонтные ведомости, применяемые в практике судоремонта можно разделить на две группы.

Ремонтные ведомости первой группы составляются заказчиком, т.е. личным со­ставом кораблей, специалистами управлений флота. К этой группе ведомостей отно­сятся:

Ремонтные ведомости второй группы разрабатываются судоремонтным пред­при­ятием (исполнителем работ) на основе ведомостей, представленных заказчи­ком, с це­лью уточнения дефектов и составления технологической последователь­ности ре­монтных работ. Ко второй группе ведомостей относятся:

К разработке ведомостей первой группы обычно привлекаются специалисты су­доремонтных предприятий, а к разработке ведомостей второй группы - специа­ли­сты с кораблей и управлений флота.

Ремонтные ведомости, разрабатываемые на корабле, составляют командиры бое­вых частей под руководством командира корабля и флагманских специалистов.

К составлению ремонтных ведомостей, как правило, привлекаются специалисты предприятий, к которым корабль поступит в ремонт. Основанием для составления ремонтных ве­домостей служат:

- действительная потребность в ремонте;

- денежные лимиты, предусмотренные планом ремонта кораблей флота;

- данные учета технического состояния материальной части, накапливаемые в процессе эксплуатации корабля.

Ремонтные ведомости составляются в четырех экземплярах на работы, вы­пол­няемые производственными предприятиями, и в двух экземплярах на работы, вы­полняемые мастерскими соединений и средствами корабля. Так как ведомость по электромеханической боевой части корабля охватывает большой объем работ, то она составляется отдельно по корпусной, механиче­ской, электрической частям и доковым работам. В ведомости электромеханиче­ской боевой части включаются также ремонтные работы других боевых частей, которые непо­средственно связаны с характером ремонтных работ, проводимых по электромехани­ческой боевой части. К таким работам относятся:

- корпусные работы, связанные с ремонтом и установкой всех видов воору­же­ния, изготовление рубок, фундаментов, подкреплений, трубопроводов отопления, ох­лаждения и вентиляции, оборудование боевых постов и дру­гие работы, явно относя­щиеся к корпусным;

- ремонт двигателей и генераторов, обеспечивающих питание вооружения;

- ремонт, замена и монтаж кабелей питания вооружения от общекорабельной си­ловой сети до помещений и постов.

За качество ремонтных ведомостей и сроки их представления отвечает коман­дир корабля. Ремонтные ведомости представляются в управление флота.

Практика судоремонта показывает, что применение типовых ремонтных ведо­мо­стей значительно сокращает время подготовки корабля к ремонту.

Типовая ремонтная ведомость представляет собой технический документ на ремонтные работы серийных кораблей. Она разрабатывается на основе опыта их эксплуатации и ремонта.

Так как типовые ремонтные ведомости содержат принципиальные положения о технологии ремонта, то они создают единое понимание, как у заказчика, так и у ис­полнителя по вопросам технологии ремонта и монтажа материальной части. Их раз­рабатывают на флотах и флотилиях на все виды плановых ремонтов. В со­став­лении типовых ремонтных ведомостей принимают участие представители про­из­водствен­ных предприятий, органов вооружения и судоремонта и личный состав корабля.

В процессе производства ремонта корабля на заводе обычно выявляется не­об­хо­димость проведения дополнительных работ. Поэтому при текущем среднем ремонте личному составу корабля разрешается представить дополнительные ведо­мости. Од­нако это допускается в исключительных случаях и только на те работы, которые были включены в основные ведомости, укрупнено до выяснения полного объема ре­монта заводом, а также на работы, появившиеся в процессе дефектования. При со­ставлении дополнительных ведомостей должны соблюдаться следую­щие условия:

- ведомости должны быть представлены соответствующему управлению флота или военному представителю Министерства обороны в первой трети срока, уста­нов­ленного для ремонта корабля;

- объем дополнительных работ не должен превышать 10% стоимости общего объ­ема ремонта, оформленного первоначальным договором или заказом.

Окончательное уточнение объема ремонтных работ производится судострои­тельным заводом с управлениями флота и личным составом корабля.

Завод составляет протокол согласования объема работ, к которому прилага­ют­ся дефектно-технологические ведомости. Дефектно-технологические ведомости составляются производственным пред­при­ятием на основе ремонтных ведомостей (со всеми дополнениями к ним), пред­ставлен­ных личным составом корабля, и на основе дефектации корабля заводом. Протокол согласования является обязательным приложением к договору или заказу. Дефектно-технологическая ведомость содержит в себе перечень ремонтных ра­бот с указанием технологической последовательности их выполнения, а также все подготовительные и вспомогательные работы, которые должны быть выполне­ны предприятием при ремонте корабля. В дефектно-технологических ведомостях указывается трудоемкость всех ра­бот, потребность в материалах, оборудовании, запасных частях, рабочих черте­жах, техно­логической документации, потребность в квалифицированных (по раз­рядам) рабочих, а также указывается сметная стоимость работ. На основании дефектно-технологических ведомостей планово-производствен­ный отдел завода выдает наряды в цехи, ведет учет технической готовности ко­рабля и осуществляет контроль за деятельностью всех участков про­изводства.

Ведомости аварийного ремонта составляются на основе акта специальной ко­миссии и дефектации, проводимым судоремонтным предприятием. Эти ведомости являются окончательными и служат основой для срочного выполнения работ. Доковые ремонтные ведомости составляются на основе акта доковой комис­сии. Обычно объем доковых работ определяется типовой ремонтной ведомостью, а доко­вая комиссия уточняет эти работы. Следовательно, доковая ремонтная ведо­мость яв­ляется окончательным документом, по которому производятся необходи­мые доковые ремонтные работы.
1.3.3. Организация технического контроля

Перед непосредственной постановкой корабля на средний ремонт или модер­низа­цию личный состав выполняет следующие основные подготовительные рабо­ты:

- опытное кренование для контрольной проверки элементов остойчивости;

- составление списков чертежей, формуляров, описаний и инструкций по об­слу­живанию и эксплуатации механизмов, устройств и систем, подлежа­щих сдаче за­воду;

- составление ведомостей имеемых в наличии ЗИП (запасные части, инстру­менты и приспособления) по каждому механизму, агрегату, устройству;

- составление ведомости снабжения с указанием количества и категории его год­ности.

Перед непосредственной приемкой корабля заводом (при среднем ремонте) сда­ется довольствующим органам флота топливо, масло, боезапас и другое специ­альное оборудование, не подлежащее ремонту. Выполняются работы по про­париванию и чи­стке всех топливных и масляных цистерн.

На корабле, проходящем доковый или текущий ремонт, подготовительные ра­боты определяются перечнем основных ремонтных работ и степенью участия лич­ного состава корабля в ремонтных работах.

Для проведения контроля за качеством ремонта на судостроительных пред­при­ятиях организуется отдел технического контроля (ОТК). Основными функция­ми ОТК являются:

Детали, узлы, комплекты, изготовленные вновь или отремонтированные, при­знаются годными, если они соответствуют техническим требованиям. В случае их несоответствия техническим требованиям, они бракуются мастерами ОТК. На них ставят клеймо или надпись «брак». При этом составляется акт по установленной форме с указанием причины и виновника брака. Для эффективной борьбы с браком ОТК ведет строгий учет и анализ его. Бывает два вида брака: окончательный и испра­вимый. Окончательным является брак, исправление которого либо по техни­ческим причинам невозможно, либо экономически нецелесообразно. Брак может произойти по производственным причинам, особенно при освоении новой продук­ции и по вине исполнителей (рабочего, конструктора, технолога и т.д.)

Кроме ОТК контроль за качеством ремонтных работ осуществляет личный со­став ремонтируемого корабля и представители заказчика. Личный состав корабля контролирует качество ремонтируемых работ по заведованиям как в процессе их вы­полнения, так и при их приеме. Представителям заказчика предоставлено право окончательного заключения о годности продукции. Необходимость военной при­емки на судостроительных заводах объясняется сложностью и высокой ответст­венностью за качественное выполнение ремонтных работ боевых кораблей.

Основными обязанностями представителями заказчика на судоремонтных за­во­дах являются:

- осуществление контроля над разработкой рабочих чертежей, специфика­ций, технических условий, инструкций.

- наблюдение за технологическими процессами изготовления изделий и ре­монта корабля в целом;

- контроль за комплектностью, подготавливаемых к испытаниям кораблей в пол­ном вооружении, со всеми механизмами, устройствами, оборудованием, запас­ными частями, снабжением и технической документацией;

- определение и подтверждение готовности ремонтируемого корабля по пла­тежным этапам;

- наблюдение за состоянием весовой дисциплины при ремонте корабля.
Представитель заказчика приступает к приемке после проверки контрольным мас­тером ОТК и предъявления им положительного заключения о годности данного изде­лия к сдаче. В этом случае мастер ОТК выписывает извещение на приемку. Если представитель заказчика бракует предъявленную продукцию, то при повтор­ном предъявлении мастер ОТК должен подписывать извещение у главного инже­нера за­вода. Окончательная приемка представителем заказчика оформляется под­писью удо­стоверения.

Таким образом, технический контроль на судостроительных предприятиях яв­ля­ется необходимой составной частью производственного процесса. ОТК и пред­стави­тели заказчика, как органы технического контроля и наблюдения, призваны не только осуществлять контроль за качеством выпускаемой продукции, но и пре­дупреждать брак.
1.4. Организация электроремонтного производства

Электроремонтное производство включает в себя нес­колько самостоятельных технологических потоков для ремон­та электрических машин и агрегатов, аппаратуры управления электроприводами, электрораспределительных устройств и других, вы­полняемых на специализированных по видам работ производственных участках (рис. 1.2).

I. Электрооборудование со склада промежуточного хра­нения ремонтного фонда поступает в цех на де­фектацию. Дефектация электрических машин производится в два этапа. Первый этап - в собранном виде: про­верка в действии на холос­том ходу, снятие виброшумовых характеристик электрических машин, проверка ком­плектности и ос­новных па­раметров обо­рудования. Второй этап - в разобранной электрической машине: вы­явление дета­лей и узлов, подлежащих замене и восстанов­лению с применением вы­сокоточного измеритель­ного инстру­мента и стендовых проверок.

Дефектация электрораспредустройств (ЭРУ) и пускорегулирующей аппаратуры (ПРА) производится в собранном виде или с частичной разборкой.

2. Разборка.

Разборка ПРА и ЭРУ производится с применением механизированного инстру­мента. Разборка электрических машин выполняется на механизированных гидравличе­ских стендах с применением индукционных нагревателей. На участке разборки произ­водят технологическую маркировку деталей и узлов. После промывки сбороч­ных единиц производят их комплектование по видам ремонта (замены) и отправляют на ремонтные участки, специализированные по видам работ.

3. Очистка.

Очистку узлов и деталей от эксплуатационных загрязнений, влаги и коррозии в зависимости от конструкции, степени и вида загрязнений производят протиркой вручную или одним из химических способов в механизированных камерах или ван­нах с применением органических и неорганических растворителей и поверхностно-активных веществ, при одновременной механической очистке. Для отдельных дета­лей очистка со­вмещается со снятием старых лакокрасочных пок­рытий и последую­щей сушкой. Сушка осуществляется в печах терморадиационного или конвекцион­ного типа или на стеллажах. Для снятия лакокрасочных покрытий с металли­ческих деталей больших габаритов применяется дробеструйная установка.



Рис.1.2. Схема типового процесса ремонта судового электрооборудования
4. Восстановление и изготовление деталей.

После комплектования по видам работ в зависимости от конструкции узлов и деталей, вида и количества де­фектов производится их восстановление или изготовле­ние деталей, которое могут включить одну или несколько обраба­тывающих операций, ука­занных ниже.

4.1. Гальваническая обработка производится для вос­становления антикоррозий­ных и декоративных покры­тий (кадмирование, никелирование, лужение, серебрение, хроми­рование и т.п.) изношенных поверхностей валов, щитов твердым хромирова­нием на механизированной поточной линии.

4.2. Электроконтактная наплавка представляет собой процесс образования ме­таллопокрытий, при ко­тором происходит формирование слоя металлопокрытия и со­единения его с поверхностью наплавляемого изделия. Она осуществляется в твердом со­стоянии путем нагрева присадочного металла и поверхностного металла детали им­пульсами тока методом электросопротивления и совместной пластической деформа­ции. Особенностями на­грева присадочного и основного ме­таллов методом электро­сопротивления является высокая скорость нагрева (до 50 тыс. градусов/с), высокая скорость перлитного превращения для случая углеродистой стали, локализация тепла в области контакта.

Перлит – в металловедении, структурная составляющая, включающая углероди­стые сплавы, эвтектоидная смесь феррита и цементита.

4.3. Слесарно-механические работы выполняются для восстановления (изготов­ления) деталей или элемен­тов кон­струкции деталей (корпуса, обшивки, изоляцион­ных панелей, шин, деталей крепежа и т.п.). При восстановлении и обра­ботке поса­дочных шеек валов и подшипниковых щитов приме­няются прессовое оборудо­вание и высокоточное металлоре­жущее оборудование для получения размеров по 5-6 квали­тету точности и достижения шероховатости 0,63 с соблюдением высоких требова­ний к механически обрабатываемым поверх­ностям.

4.4. Сварка, пайка, лужение производятся для восста­новления повреждений корпус­ных конструкций, кон­тактных соединений и бандажей, покрытия контактных по­верхностей ремонтируемого электрооборудования. При сварке производят­ся работы на узлах и деталях из стали, меди, чугуна, алю­миния и его сплавов на различном обо­рудовании.

4.5. Монтажно-жгутовые работы производятся для восстановления и изготовле­ния новых внутренних со­единений в электрооборудовании, выполняются с помощью механизирован­ного инструмента и специализированной оснастки.

4.6. Приточно-сушильные работы производятся при ре­монте обмоток с низким сопротивлением изоляции ме­тодом окунания в кремнийорганические лаки, с после­дующей суш­кой в высокотемпературных печах конвекцион­ного типа.

4.7. Обмоточно-изолировочные и бандажировочные работы включают изготовле­ние новой изоляции обмо­ток, пазовой изоляции (клиньев, прокладок и т.п.), наложение бандажей из стеклобандажной ленты.

4.8. Балансировка вращающихся узлов производится по завершении их ре­монта, как правило, в собствен­ных подшип­никах или на опорных поверхностях.

Она подразделяется на статическую, которая выполняет­ся на призмах и динамиче­скую, которая производится на универсальных многоскоростных станках, по воз­можности на рабочей скорости вращения машины и окончательную балансировку в собранной машине.

5. Окраска деталей и узлов производится после окон­чания всех операций по ре­монту или изготовление отдельных деталей и узлов в зависимости от вида деталей (узлов), объема ремонтных работ и состояния ста­рого покрытия производится вос­становление или замена старых покрытий.

Для окраски используются механизированные поточные линии. Сушка изделий после окраски производится: после ручной подкраски и окраски - в тупиковых каме­рах конвек­ционного типа, после окраски на конвейере - в проходной терморадиаци­онной камере.

6. Комплектация деталей и узлов после ремонта и изготовленных вновь, произво­дится на участке ком­плектации в соответствии с технологическими картами ком­плектации и технологической маркировкой.

7. Сборка и механические регулировки отремонтирован­ных узлов производятся с помощью механизирован­ного инструмента и универсальной переналаживае­мой оснастки.

Сборка электрических машин производится на универ­сальных гидравлических стендах, а сборка подшипни­кового узла на специализированном участке с предвари­тельной рас­консервацией подшипников в специальных ван­нах с последу­ющей суш­кой в сушильных терморегулируемых шкафах. Сборка ЭРУ и ПРА производится на специали­зированных рабочих мес­тах, обеспеченных всеми необходимыми для пред­варительной настройки видами питания и инструментом.

8. Наладка в действии и испытание состоит из комп­лекса индивидуальных про­верок для каждого типа обо­рудования и комплексных проверок электрических машин с ПРА и ЭРУ, выполняется на специализированных стендах с примене­нием универсальных нагрузочных устройств и имитаторов нагрузки.

Стендовая проверка обеспечивает наладку и испытание всех параметров изде­лий, гарантирующих их на­дежную работу при установке на судно.

9. Наружная окраска и отделка электрических машин осуществляется в сборе после испытаний в специаль­ных камерах с последующей сушкой. ПРА и ЭРУ соби­раются из окрашенных окончательно деталей и по­этому не требуют до­полнительной наружной окраски.

10. Консервация подразделяется на три вида:

- межоперационная консервация на протяжении всего тех­нологического цикла для защиты от воздействия внеш­ней среды более 4-х часов;

- консервация готового оборудования для транспортировки и установки на судно;

- консервация для длительного хранения в обменном фонде

11. Отремонтированное оборудование транспортируется на склад готовой про­дукции.
2. ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА СУДОВОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

2.1. Задачи технической диагностики

Техническое диагностирование - процесс определения технического состояния объекта диагностирования с опреде­ленной точностью. Результатом диагностирова­ния явля­ется заключение о техническом состоянии объекта с указанием, при необхо­димости, места, вида и причины дефекта.

Принято различать рабочие воз­действия, которые поступают на объект при его функ­ционировании, и тестовые воздействия, когда на объект пода­ются сигналы только для целей диагностирования.

В процессе диагностирования, в зависимости от условий эксплуатации электро­оборудования, решают следующие за­дачи:

- определяют, может ли электрооборудование по своему состоянию выполнять возложенные на него функции;

- определяют характер дефекта, возникшего в электро­оборудовании;

- предсказывают момент времени, когда диагностические показатели достигнут опреде­ленного значения или когда электрооборудование потеряет работоспособ­ность.

Мозгалевский А.В. в своих трудах рассматривает три задачи диагностики:

При ремонте судового электрооборудования обычно ре­шается две первых задачи - это определение работоспо­собности, по результатам которой состояние объекта диаг­ностирования относят к одному из подмножеств: S1 (подмножество работоспо­собных состояний) или S2 (подмножество неработоспособных состояний). Вторая зада­ча - поиск возник­шего дефекта, когда анализируют подмно­жество S2.

Вопросам же прогнозирования технического состояния перед поступлением электрооборудования в ремонт уделя­ется очень мало внимания.
2.2. Задачи акустической диагностики.

2.2.1. Основные положения технической диагностики

Техническое состояние любого объекта может характеризоваться определен­ной совокупностью свойств, подверженных изменению в процессе его производ­ства и эксплуатации. Если количественные характеристики этих свойств заданы в техниче­ской документации на изготовление, эксплуатацию или ремонт объекта, то в техни­ческой диагностике их принято называть параметрами состояния объ­екта. Выход лю­бого из параметров состояния за пределы, оговоренный техниче­ской до­кументацией, рассматривается как отказ.

Однако не все свойства, подверженные изменению в процессе производства и эксплуатации, характеризуются количественно или качественно в технической до­ку­ментации на объект. Те из указанных свойств, которые содержат техниче­ское со­стоя­ние объекта и могут характеризоваться качественно, называются ди­агностиче­скими признаками. Свойства, имеющие количественные характеристики, непо­средственно измеряемые в процессе диагностирования, принято называть ди­агно­стическими па­раметрами.

Оценка технического состояния по результатам прямых или косвенных изме­ре­ний параметров состояний, а также диагностических признаков и параметров и со­ставляет суть технической диагностики различных объектов.

Специфика технической диагностики в судовых условиях определяется необ­хо­димостью одной из основных целей технической диагностики СЭУ - переводом на обслуживание и ремонт по техническому состоянию. В отличие от береговых энерге­тических установок, в результате технического диагностирования СЭУ не­достаточно только определить их техническое состояние, нужно еще и предска­зать его на опре­деленный отрезок времени, например, на время плавания судна, когда достаточно сложный ремонт механизмов и оборудования невозможен.

Таким образом, техническая диагностика СЭУ - это область науки и техники, изучающая и разрабатывающая методы и средства определения и прогнози­рования технического состояния механизмов и оборудования без их разборки.

В технической диагностике можно выделить два основных класса задач: за­дачи обеспечения контролеспособности объекта диагностики и задачи распознава­ния со­стояния объекта по результатам измерений. В первый класс входят: опреде­ление па­раметров состояний объектов, или диагностических при­знаков, качест­венно характе­ризующих состояние объекта, или количественно его характеризую­щих диагностиче­ских параметров, а также разработка методов и средств измерения с характеристи­ками объекта, разработка методов и средств поиска дефектов в диагностируемом объекте. Ко второму классу задач относятся: разработка алгоритмов распознавания технических состояний по результатам ди­агностических измерений, определение правил принятия решений, а также со­ставление диагностических мо­делей и моделей распознавания технического со­стояния объекта диагностики. Специфика выбирае­мого вида диагностического сигнала, например, сигнала виб­рации проявляется, пре­жде всего, при решении первого класса задач технической диагностики.

В соответствии с ГОСТ 20911-75 «Техническая диагностика. Основные тер­мины и определения», техническое состояние объекта диагностики может подразделяться на несколько видов, связанных со сложностью решаемых диагностиче­ских задач. Так объект на момент постановки диагноза может определяться как ис­правный (неис­правный), работоспособный (неработоспособный) или правильно (неправильно) функционирующий. В первом случае необходимо определить пол­ный комплекс па­раметров состояний (или диагностических признаков и парамет­ров), задаваемый раз­работчиком объекта, и вынести решение о неисправности по полу­ченным результа­там. Во втором случае решение принимается только по тем пара­метра, которые ха­рактеризуют работу объекта в составе конкретной системы. В третьем случае выно­сится решение по параметрам, характеризующим объект в оп­ределенном режиме ра­боты системы, в состав которой входит диагностируемый объект.

В отличие от контроля технического состояния объекта (цель его - только оп­ре­деление вида технического состояния), понятие технического диагностирования го­раздо шире и включает в себя дополнительно самостоятельные исследо­вания объекта с не установленными показателями исправности, определение места, вида и причины дефекта в неисправном объекте, выдача исходных данных для прогно­зирования тех­нического состояния объекта диагностики.

При диагностировании технического состояния могут быть использованы не только рабочие воздействия, имевшие место в объекте при работе в номинальных режимах в составе судовой системы, но и тестовые воздействия, формируемые спе­циально для решения диагностических задач. В последнем случае в понятие ди­агно­стирования объекта входит управление объектом и средствами диагности­рова­ния с целью решения поставленных задач.

Диагностирование технического состояния СЭУ может проводиться на основе прямых или косвенных измерений всей совокупности параметров состояния эле­мен­тов СЭУ. Однако такой подход, называемый диагностированием в простран­стве со­стояний, в практических задачах обычно не применяется. Причина этого, во-первых, невозможность проведения прямых и косвенных измерений части па­рамет­ров методами неразрушающего контроля без разборки механизма и обо­рудова­ния, а во-вторых, экономическая нецелесообразность проведения большого объема измерений, так как разработчики каждого элемента или узла ме­ханизма задают свои параметры состояния, не учитывая возможность и целесооб­разность их измерения в составе диагностируемого объекта.

Как правило, диагностирование механизмов и энергетического оборудования производится в пространстве признаков, когда специально для решения диагно­сти­ческой задачи на базе статистического анализа возникающих дефектов и не­исправ­ностей, а также ресурсных испытаний, определяется минимальная совокуп­ность ди­агностических признаков и параметров. Они достаточно полно отражают техни­ческое состояние объекта и доступны прямому измерению на судне с помо­щью простой из­мерительной аппаратуры. В результате решения этой наиболее сложной задачи тех­нической диагностики, состояние объекта определяется и про­гнозируется только по результатам измерений выделенной совокупности диагно­стических па­раметров.

Для обеспечения возможности намерения выделенных диагностических пара­метров обычно приходится вносить конструктивные изменения в объект диагно­стики. Направленное изменение конструкции объекта - составная часть работ по соз­данию систем технического диагностирования.

Система технического диагностирования включает в себя объект, соответст­вующим образом подготовленный для диагностических измерений, средства тех­ни­ческого диагностирования (СТД), устройства сопряжения СТД с объектом, тех­ниче­скую документацию и, при необходимости (для неавтоматизированных систем диаг­ностики), исполнителей.

Специально разрабатываемые средства технического диагностирования могут быть аппаратурными или программными. Аппаратурные средства подразделяются на универсальные или специализированные, встроенные или внешние. Внешние СТД могут быть базовыми (береговыми) - для периодического диагностирования или бор­товыми - для периодического или непрерывного технического диагности­рова­ния объекта.

Очень важным вопросом обеспечения контролеспособности объекта диагно­стики является выбор глубины помех дефекта. Причем важен не столько вопрос ло­кализации дефекта до узла, детали, сколько факт его обнаружения на ранней стадии развития, когда ни один из параметров состояния объекта диагностики или его эле­ментов еще не дошел до граничных значений. Только обнаружение за­рож­дающихся дефектов может привести к решению задачи прогнозирования техниче­ского состоя­ния объекта с высокой достоверностью.

Перечисленные вопросы обеспечения контролеспособности объектов диагно­стики должны решаться индивидуально для каждого вида механизмов и оборудо­ва­ния СЭУ их разработчиками и изготовителями. Выбор вида диагностических сигна­лов и оптимизация совокупности диагностических параметров должны про­водиться с учетом сложности их измерений, стоимости и сложности СТД, стоимо­сти работ по конструктивным доработкам объекта диагностики и других экономи­ческих факторов, определяющих стоимость диагностирования. В основном эконо­мическими сообра­жениями определяются такие характеристики систем диагности­рования как глубина диагностирования, допустимые ошибки диагноза и прогноза технического состояния объекта.

Из особенностей решения задач, распознавания состояний судовых механиз­мов и оборудования по результатам измерения диагностических параметров, сле­дует отме­тить выбор вида диагностических моделей, под которыми понимаются модели, уста­навливающие соответствие измеряемых параметров техническому со­стоянию объ­екта. Имеющая место неоднозначность связи технического состояния с вели­чинами диагностических параметров элементов СЭУ и ошибки измерения диагно­стических параметров приводят к тому, что в большинстве случаев исполь­зуются статистиче­ские диагностические модели.

Как правило, число состояний объекта диагностики в статических диагности­че­ских моделях определяется числом диагностических параметров. При делении вели­чин диагностического параметра на два класса, характеризующих исправное и неис­правное состояние объекта, число состояний неисправного объекта ока­зыва­ется больше единицы и возможна постановка задачи поиска дефекта в неис­прав­ном объ­екте. Если же величины хотя бы одного диагностического пара­метра, ха­рактеризую­щие исправное состояния объекта, можно разделить на классы с вероятностью отне­сения получаемой величины Р, к одному из классов более 1/n, где n - число классов, возможна постановка задачи планирования состояния объекта ди­агностики.

Конечной стадией создания системы технической диагностики объекта явля­ется разработка алгоритмов диагностирования, под которым понимается совокуп­ность предписаний о последовательности проведения операций при диагностиро­вании объ­екта. В алгоритм диагностирования технического состояния судовых ме­ханизмов и оборудования целесообразно включать предписания о порядке выпол­нения операций при прогнозе их технического состояния.
2.2.2. Особенности использования акустических сигналов

Выбор вида диагностического сигнала - один из важнейших вопросов созда­ния систем технического диагностирования. Основное требование к диагностиче­скому сигналу - наличие необходимого объема диагностической информации и, по возмож­ности, простота ее выделения. Как правило, контролируемые характери­стики рабо­чих процессов в механизмах и оборудовании, такие как мощ­ность, рас­ход топлива, частота вращения, электрическое напряжение, не изме­няются в на­чальных стадиях развития дефектов и не могут быть использованы в тех задачах диагностирования, в которых необходимо обеспечить хотя бы ориен­тировочный краткосрочный прогноз технического состояния объекта. Для обнару­жения зарож­дающихся дефектов обычно используются либо прямые измерения пара­метров со­стояния объекта, например, ве­личин зазоров между трущимися поверх­ностями, химического состава смазки т т.д., либо результат анализа вторичных процессов, не определяющих правильность функ­ционирования объекта в данном режиме, на­пример, тепловых, электромагнитных и виброакустических полей.

Вторичные поля, возникающие при работе механизмов и оборудования, в ди­аг­ностическом аспекте оказываются, как правило, наиболее информативными. Это обусловлено тем, что источниками поля являются узлы и элементы, в которых чаще всего и возникают дефекты. Кроме того, вторичные поля обычно имеют большое число независимых параметров, определяющих их в пространстве, вре­мени и по множеству однотипных объектов. Среди этих параметров, как правило, находятся та­кие, которые оказываются чувствительными к условиям работы объ­екта и другим дефектам.

На выбор вторичных полей в качестве диагностического сигнала в значитель­ной степени влияют такие свойства, как скорость распространения поля, потери при его распространении, простота измерений. Пространственные характеристики поля ис­пользуются при диагностике элементов СЭУ, прежде всего для локализа­ции места появления дефекта. Следует отметить, что простейший способ локализа­ции дефек­тов, заключается в сравнении результатов измерения энергетических ха­рактеристик поля в разных точках, эффективен при определен­ных ограничениях на потери при распространении волн.
2.2.3. Особенности анализа сложных сигналов

Простейшие задачи виброакустической диагностики, такие как контроль, за вы­полнением требований и выявление основных источников повышенного шума и виб­рации в точках контроля, как уже указывалось, не требует сложных видов ана­лиза сигналов. В то же время структура реальных сигналов нередко оказыва­ется весьма сложной, и даже установившийся сигнал содержит большое число пе­рио­дических и случайных, стационарных и модулированных составляющих различ­ной формы, до­шедших до точки измерения от разных узлов и механизмов.

Под сложными сигналами, используемыми в задачах вибродиаг­ностики, сле­дует понимать периодические сигналы вибрации сложной формы, модулированные и им­пульсные сигналы. Так, сложную форму имеет вибрация, создаваемая в меха­низмах периодическими удар­ными импульсами или электромагнитным полем в за­зо­рах маг­нито­проводов при насыщении отдельных его участков. Амплитудная или частотная модуляции вибрации возникают практически во всех виб­роактивных уз­лах судовых механизмов и оборудования, особенно при наличии в них разного рода дефектов. Импульсные непериодические сигналы шума и вибрации также встречаются до­вольно часто, но редко используются в задачах виброакустиче­ской диагностики из-за сложности их регистрации и анализа.

Основной признак амплитудной или частотной модуляции периодических сиг­налов, появление в спектре сигнала, кроме основных составляющих частот, со­ответ­ственно ее боковых составляющих. Для оценки глубины модуляции доста­точно оп­ределить отношение амплитуд боковых и основных составляющих частот спектра сигнала. Однако для установления вида модуляции необходимо, либо найти фазо­вые соотношения (начальные фазы у основной и боковых составляю­щих), либо ис­пользовать специальные демодуляторы сигнала, например, ампли­тудный или фазо­вый детектор. Наибольшую сложность при этом составляет вы­деление одной из основных составляющих сигнала и соответствующих боковых частот без фазовых искажений, так как использование фильтров, как правило, при­водит к значительным искажениям.

В большинстве практических задач виброакустической диагностики с исполь­зо­ванием параметров модуляции в качестве диагностических, производится только уз­кополосный анализ спектра сигнала и определяется глубина модуля­ции.

На рис. 2.1 приведен спектр огибающей случайного амплитудно-модулирован­ного сигнала с модуляцией mi = 10% и ?fэd=0,5%, равной одной октаве со средне­геометрической частотой 10 кГц и ?fэ=0,5Гц.



Рис. 2.1. Спектр огибающей амплитудно-модулированного сигнала

Следует отметить, что полосу фильтра ?fэd нельзя выбирать слишком большой, чтобы в нее не попадали интенсивные гармонические составляющие или на резуль­таты измерения не оказывали сильное влияние резонансы на пути рас­пространения вибрации и шума. Оптимальные значения ?fэd лежат в области от одной третьоктавы до одной октавы.

Алгоритмы анализа виброакустических сигналов, создаваемых периодиче­скими ударными импульсами, зависят от способа их выделения на фоне виброакустиче­ских сигналов другого происхождения. Вклад ударных импульсов, опре­деляю­щий пороговые методы выделения сигналов, алгоритмы их анализа заключаются в определении амплитуды виброакустического ударного сиг­нала, час­тоты следования, длительности и формы, а основным прибором для ана­лиза служит осциллограф.

Существует еще один вид анализа сигналов, предназначенный для обнаруже­ния одной или одновременно нескольких групп гармо­ник, частоты которых отли­чаются на одну и ту же величину. Этот вид анализа может применяться при ис­сле­довании сигналов вибрации и шума, содержащих составляющие ударного вида, или ампли­тудно-модулированных сигналов, в которых модулируемая или модули­рующая пе­риодические функции имеет сложную форму. Он основан на выявлении периодично повторяющихся по частоте составляющих в спектре сигнала и вклю­чает в себя две последовательные операции спектрального анализа (свертки) сиг­нала. На первом этапе определя­ется обычный спектр установившегося сигнала вибрации или шума. Спектры таких сигналов приведены на рис.2.2а, б. Визу­ально невоз­можно количест­венно оценить вклад периодически повторяющихся по час­тоте составляющих в спектре таких сигналов, поэтому на вто­ром этапе ось частот заменяется на ось вре­мени, т.е. формируется но­вый сигнал, амплитуда которого за­висит от времени так же, как на рис.2.2а, б амплитуда зависит от частоты. После формирования та­кого сигнала исследуется его спектр. На рис. 2.2в, г приведены спек­тры сформированных сигналов, из которых видно, что во втором сиг­нале большое число периодических составляющих, т.е. заметный вклад в его происхож­дение вносят ударные импульсы или сложная амплитудная модуля­ция. Частота гармонических составляющих на рис.2.2в, г имеет необычную раз­мерность (с), по­этому спектр сформи­рованного сиг­нала носит название кепстр (перестановка букв в слове спектр), частота носит назва­ние сачтота, ампли­туда - маплитуда. Для упрощения описания данного вида анализа сигнала была опущена одна его особенность, заключающаяся в том, что математиче­ски стро­гое описание кепстрального преобразования включает в себя опера­цию ло­гарифмиро­вания амплитуд состав­ляющих спектра после пер­вого этапа преобразова­ния перед заменой оси частот на ось времени.

Выражение свертки сигнала имеет вид



Где X (t) - сигнал вибрации в точке измерения; X () - сигнал вибрации в точке возбуждения; g(t- ) - импульсный отклик системы.

Pиc.2.2. Спектры и кепстры сложных сигналов

Для разделения таких сложных сигналов и выделения из них составляющей, создаваемой непосредственно источником вибрации, применяется кепстральное преобразование.

Кепстр есть квадрат преобразования Фурье от логарифмиче­ского спектра мощ­ности сигнала.



Ранее были рассмотрены различные виды анализа сложных сигналов, в кото­рых параметры, характеризующие поведение сигналов во времени, имели за время изме­рения и анализа постоянные значения. Физическая природа вибрации и шума такова, что эти параметры могут изменяться при изменении широкого класса внешних усло­вий, например, режима работы СЭУ, температуры охлаждаю­щей среды, темпера­туры окружающего воздуха и многих других, т.е. параметры сигна­лов вибрации и шума - случайные величины при многократных измерениях за большой промежуток времени. Возникает задача статистического анализа па­ра­метров сигналов по множе­ству измерений. Этот вид анализа можно рассматри­вать как метод обработки резуль­татов измерений, не требующий специальной аппара­туры и выполняемый либо вручную, либо с применением вычислительной техники обычного назначения.

2.3. Методы неразрушающего контроля

Наиболее перспективными методами контроля техничес­кого состояния электрооборудования являются методы, осно­ванные на неразрушающем контроле, в которых используются проникающие поля излучения и вещества для получения ин­формации о качестве исследуемых объектов.

Классификация методов неразрушающего контроля по ГОСТ 18.353-79.

Таблица 2.1.

Вид контроля

По характеру взаимодействия

По первичному информационному параметру

По способу получения первичной информации

1

2

3

4

Магнитный

Магнитный


Коэрцитивной силы

Намагниченности

Остаточной индукции

Магнитной проницаемости

Напряженности

Эффекта Баркгаузена (ступенчатый харак-

тер намагничивания)

Магнитопорошковый

Индукционный

Феррозондовый

Эффект Холла

Магнитографический

Пондеромоторный (двигательный)

Магниторезисторный


1

2

3

4

Электриче­ский

Электрический

Трибоэлектрический

(эдс при трении)

Термоэлектрический

Электропотенциальный

Электроемкостный

Электростатический

порошковый

Электропараметрический

Электроискровой

Рекомбинационного из­лучения

Экзоэлектронной эмиссии

Шумовой

Контактной разности потенциалов


Вихретоковый

Прошедшего излучения

Отраженного излучения

Амплитудный

Фазовый

Частотный

Спектральный

Многочастотный

Трансформаторный

Параметрический

Радиоволновый

Прошедшего излучения

Отраженного излучения

Рассеянного излучения

Резонансный

Амплитудный

Фазовый

Временной

Поляризационный

Геометрический

Детекторный (диодный)

Болометрический

Интерференционный

Голографический

Жидких кристаллов

Термобумаг

Термолюминофоров

Фотоуправляемый

Полупроводниковых пластин

Калориметрический


Тепловой

Тепловой контактный

Конвекционный

Собственного излучения


Термометрический

Теплометрический

Пирометрический

Жидких кристаллов

Термокрасок

Термобумаг

Термолюминофоров

Термозависимых параметров

Оптический интерференционный

Калориметрический


Оптический

Прошедшего излучения

Отраженного излучения

Рассеянного излучения

Индуцированного излучения


Амплитудный

Фазовый

Частотный

Поляризационный

Геометрический

Спектральный


Интерференционный

Нефелометрический

(мутности)

Голографический

Рефрактометрический

Рефлексометрический

Визуально-оптический

Радиационный

Прошедшего излучения

Рассеянного излучения

Активационного анализа

Характеристического излучения

Автоэмиссионный

Плотности потока энергии

Спектральный


Сцинтилляционный

Ионизационный

Вторичных электронов

Радиографический

Радиоскопический

Акустический

Прошедшего излучения

Отраженного излучения (эхо метод)

Резонансный

Импедансный

Свободных колебаний

Акустико-эмиссионный

Амплитудный

Фазовый

Временной

Частотный

Спектральный


Пьезоэлектрический

Электролмагнитоакустический

Микрофонный

Порошковый


Молекулярный

Молекулярный

Жидкий

Газовый

Яркостной (ахроматический)

Цветной (хроматический)

Люминесцентный

Люминесцентно-цветной

Фильтрующихся частиц

Масс- спектрометрический

Пузырьковый

Манометрический

Галогенный

Радиоактивный

Катарометрический

Высокочастотного разряда

Химический

Остаточных устойчивых деформаций

Акустический


Однако имеющаяся огромная гамма СНК используется при диагностике элек­трооборудования явно не достаточно.

Ниже остановился на некоторых СНК, применяемых при определении техниче­ского состояния электрооборудования.
2.4. Виброакустические методы неразрушающего контроля

2.4.1. Некоторые сведения из акустики

Слуховой аппарат человека является совершенным и сложным органом. Колеба­ния, воспринимаемые ухом как слышимые имеют частоты от 16-20 Гц до 16-20кГц. Эти границы у разных людей не одинаковы и зависят от возраста и от состояния его слухового аппарата. При длительном воздействии интенсивных шумов верхняя час­тотная граница чувствительности слуха может снижаться до5-6 кГц.

Колебания с частотами ниже 16-20 Гц, не воспринимаемые ухом как слышимые звуки, называются инфразвуками, а колебания с частотами более 16-20 кГц, ко­торые ухо также не слышит - ультразвуками.

Область слышимости звуков ограничивается не только определенными часто­тами, но и определенными значениями звукового давления или силы звука. Ниж­нее значение звукового давления, начиная с которого ухо не воспринимает звук, называ­ется порогом слышимости или слуховым порогом. Величина порого­вого давления различна для звуков различной частоты.

В области частот 1000 - 5000 Гц среднее значение порогового давления для лю­дей с хорошим слухом равно 2
  1   2   3


Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации