Способ диагностики механизмов

Способ диагностики механизмов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскнд

Социалистических ттеслублнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ау (22) Заявлено 05. 03. 80 (2I) 2892051/18-28

„о 896461 (51)М. Кл.з с присоединением заявим Ио (23) Приоритет

G 01 М 13/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий

Опубликовано 07.01.82 Бюллетень ИЯ 1

Дата опубликования описания 07. 01. 82 (53) УДК 620. 1. 05

{088.8) В.М. Благодарный, А.М. Даньков, К.К» ЕмЕльддОв и B.Â. Курилов

2 0Г. Ч if»

Могилевский машиностроительный инстйтут (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ МЕХАНИЗМОВ

Изобретение относится к технической диагностике и может быть использовано для проектирования механизмов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению являЕтся способ диагностики механизмов, заключающийся в том, что строят граф структуры механизма, вершины которого со- О ответствуют его элементам, а ребрасвязям между ними, определяют наивысшие ранги вершин графа, производят их отбор, и по ним формируют группы диагностируемых элементов механизма 51). 15

Цель изобретения — расширение прогнозирования диагностики слабого элемента механизма.

Указанная цель достигается тем, что структурный граф преобразуют в функциональный, вершины которого представляют функции, выполняемые соответствующими элементами механизма, ребрам функционального графа присваивают вес„ пропорциональный передаточным числам соответствующих элементов, ребрам структурного графа присваивают вес, пропорциональный рангам по входам соответствующих им вершин функционального графа, а зо в формируемую группу включают элементы, которым соответствуют вершины структурного графа с наивысшими рангами по выходам.

На фиг. 1 изображена схема устройства, реализующего способ; на фиг. 2 — структурный граф устройства; на фиг. 3 — функциональный граф устройства.

Устройство, реализующее способ, содержит электродвигатель 1, трехступенчатый редуктор 2, включающий первую ступень 3, вторую ступень 4 и третью ступень 5, связанную с установленным на выходном валу редуктора рычагом тягу б, замка

7-9, взаимодействующие с корпусом

10, кулачковую пару 11, толкатель

12, блок 13 датчиков и пусковое устройство 14 электродвигателя 1.Передаточные числа элементов системы соответственно равны: электродвигателя 1 U =1; первой ступени 3 редуктора 2 U =2,5; второй ступени 4

U 3; третьей ступени.5 U4 2,5; тягй б U .=1; рычага замков /-9 О„тв-2; кулачковой пары 11 09 5; толкателя

12 и« -1, Сущность способа заключается в следующем.

896461

Таблица

1))11 (ж и к л м н з 1 1 а 1 2,5

1 3

1 2,5

1 1

1 2 к

1 2 3,5 4 2 2 3 2 2 6 2 3 3 2= 37

На стадии проектирования механизма выделяют в нем слабый элемент, лимитирующий ресурс механизма, и определяют показатели работоспособности и надежности для него. Группа элементов, из которой отбирается слабый, формируется на основе анализа 5 структурного графа устройства (фиг. 2, ребра а,б,в н). В эту группу включают наиболее функционально значимые и конструктивно сложные элементы. Функционально значимыми элементами счи- 10 таются те, которые обладают большим количеством высших связей и занимают в структуре устройства такое место, при котором оно становится неработоспособным в случае выхода этого эле- 35 мента из строя. Устанавливается функциональная значимость элемента путем преобразования структурной граф модели в функциональную. В результате вершины структурного графа становят- 2ц ся ребрами функционального, а ребра — вершинами (фиг.3, вершины а, 6, 3-н ), и, следовательно, вершины функционального графа представляют собой некоторую формируемую внутри механизма функцию,а ребра, входящие в данную вершину — элементы механизма, формирующие эту функцию. При таком построении ранг вершин функционального графа по входам будет показывать, какое количество элементов формирует входную функцию для данного элемента — ребра, выходящего з а б в r д е из данной вершины функционального графа. Чем более сложная функция подается на вход элемента, тем больше его функциональная значимость.

Поскольку вершины функционального графа соответствуют ребрам структурного, то придав последним вес,соответствующий рангам вершин функционального графа, и, определив ранги вершин структурного графа по выходам, учитывают функциональную значимость элементов механизма. Определяют ранги вершин функционального графа по выходам и учитывают сложность подаваемой на вход элемента функции.

Затем определяют ранги по выходам вершин структурного графа и учитывают сложность вырабатываемой им функции.

Конструктивную сложность элемента характеризуют передаточным числом элемента, а на функциональном графе ребрам, соответствующим конкретным элементам, придают вес,равный передаточному числу этих элементов, и по рангам вершин функционального графа учитывают конструктивную сложность элементов, вырабатывающих ту или иную функцию.

Пример. Реализация способа в виде алгоритма. Составляют матрицу функционального графа в виде табл.1, ребрам которого присваивается вес, пропорциональный передаточным числам элементов системы.

8964 >1

Ранги, соответствующие входам вер- шин функционального графа, имеют

Ок 0270; г1" О 0540; rg 0 ° 0946 r> О, 1081;

r 0,0946; r> О 0540; ге О 0810 г» О 0540 r 0,0540; r = 0,1622; r, 0,0540; г,„0,0810; . г О, 0810

Составляют матрицу структурного графа в виде табл.2, ребрам котоТаблица 2

14 .1 3 4.

6 7 11 8 9 10 12 R„

14 1 0,027

1, 027

1 1 0,054, 054

1 0,0946

1,0946

1. 0,1081

i,1081

1,0946

0,0946

О 054 О 054

1 0,054

1, 162

1 О, 162.2

0,0810

1,2432

О, 054 1 054

О, 081

1, 081

1 0,081

1,081

12

1 1

=12,9995

Вершины структурного графа имеют

814 = О, 079; Rq = О, 0810;

О, 0842; Рь = О, 0893;

R8 = О, 0832; В9 = 0,0832;

0,0842; Р О, 0852;

О, 0956; R „= О, 0810;

0,0769; Rqg = О, 0769;

87 о =

По полученному результату делают вывод, что в группу для отбора слабого элемента следует включить следующие элементы механизма: замок 7 (К„ = 0,0956), тягу 6 (R6 = 0,0893), промежуточную ступень 4 редуктора

2 (84. = 0,0852).

Таким образом, предлагаемый способ позволяет сократить объем расчетных и исследовательских работ при прогнозировании ресурса сложных механических систем, вследствие обоснованного сокращения количества исследуемых объектов.

Формула изобретения

Способ диагностики механизмов, заключающийся в том, что строят следующие значения г

Д рого присваивается вес, равный рангам вершин Функционального графа.

R(. следующие ранги по выходам R

Е граф структуры механизма, вершины которого соответствуют его элементам, а ребра — связям между ними, определяют наивысшие ранги вершин графа, производя их отбор, и по ним формируют группы диагностируемых элементов механизма,о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения прогнозирования диагностики слабого элемента механизма, структурный граф преобразуют в функциональный, вершины которого представляют функции, выполняемые соответствующими. элементами механизма, ребрам функцио60 нального графа присваивают вес,пропорциональный передаточным числам соответствующих элементов, ребрам структурного графа присваивают вес, пропорциональный рангам по входам

65 соответствующих им вершин функцио896461 нального графа, .а в формируемую группу включают элементы, которым соответствуют вершины структурного графа с наивысшими рангами по выходам.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Березина Л.10. Графы и их применение. И., "Просвещение", 1939, с. 63 (прототип).

896461

Составитель A. Шман

Техред Ж.Еастелевич Корректор И. Пожо

Редактор В. Лазаренко

Тираж 882 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 11683/29

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4