АНАЛИЗ НА ТЕХНИЧЕСКИЯ РЕСУРС НА
ЕЛЕМЕНТИ ОТ СИСТЕМА ЗА ЕЛЕКТРОХИМИЧЕН ПРОЦЕС
Красимира Ангелова, Станчо Павлов
Бургаски Унивреситет ,,Проф. Асен Златаров”
Резюме: Изследването на техническия ресурс на електромагни-тните вентили за тръбна арматура, използвани в газо- и топлоснабдя-ването е свързано с прогнозиране на нивото на съответния определящ параметър, характеризиращ състоянието им в процеса на експлоатация.
В настоящата работа се предлагат статистически метод за ресу-рсно изследване на техническото състояние чрез прогнозиране на про-цеса на изменение на основните параметри. Посредством резултатите от тези изследвания се определя момента за замяна на електромагнитните вентили. Приема се, че електромагнитен вентил, на който един от па-раметрите е излязъл извън допуска е негоден за работа.
Ключови думи: технически ресурс, електромагнитен вентил
ANALYSIS OF THE TECHNICAL RESOURCES OF THE SOLENOID VALVE TO THE TUBING TO HEAT SUPPLY SYSTEM
KRASIMIRA ANGELOVA, STANCHO PAVLOV
Abstract: The study of the technical resources of electromagnetic valves for fittings used in gas- and heat supply, associated with predicting the value of the determinant parameter, characterized their condition during operation.
In this work is proposed a statistical method for resource study of the technical state by forecasting process of amending the basic parameters of the device. Through the results obtained determined now to replace the elect-romagnetic valves. It is assumed the condition that the solenoid valve, which one of the parameters is out of limits unfit for further use.
Keywords: technical resource, solenoid valve
-
ВЪВЕДЕНИЕ
При ресурсните изследвания за прогнозиране на момента за появата на постепенни откази на електромеханични функционални елементи ши-роко приложение намират регресионните и стохастическите методи [1].
Регресионните методи изискват използването на модели на процеса на изменение на основните параметри на електромеханичните функциона-лни елементи, и следователно, чрез определяне на допуските на тези па-раметрите е възможно прогнозирането на момента за възникване на от-казите им [2, 3, 8].
От множеството произвеждани индустриални продукти за нуждите на газо- и топлоснабдяването като типичен пример за широко прилагани в практиката електромеханични устройства може да се приемат електрома-гнитните вентили за тръбна арматура (Фиг. 1).
Фиг. 1. Електромагнитен вентил (външен вид)
Всеки от функционалните параметри X(t) на един електромагнитен вентил (Фиг. 2) се характеризира с математическото си очакване mx0, което е достатъчно близко по стойност до номиналната стойност mxH, както и със средно квадратичното си отклонение σx0.
Фиг. 2. Функционални елементи на електромагнитен вентил
(надлъжен разрез)
Целта на настоящата работа е да се изследва възможността за определяне на техническия ресурс на електромагнитни вентили чрез регресионен модел.
-
ОПРЕДЕЛЯНЕ НА ТЕХНИЧЕСКИЯ РЕСУРС НА ЕЛЕКТРОМАГНИТНИ ВЕНТИЛИ
Изменението на величините mx(t) и σx(t) може да се опише посред-ством регресионен модел от първи, втори и по-висок ред [4-6, 9].
Най-близък адекватен модел на процеса на стареене (износване) на електромагнитните вентили е регресионния модел от първи и втори ред.
Регресионният линеен модел от първи ред се записва по следния начин:
|
(1)
|
където е скоростта на изменение на математическото очакване и средно квадратичното отклонение на параметрите и .
Регресионния модел от втори ред има вида:
|
(2)
|
където са ускоренията на изменението на математическото очакване и средно квадратичното отклонение на параметрите и ;
dm - скоростта на изменение на математическото очакване
dσ - средното квадратичното отклонение на параметрите и .
За определен момент от време , изследваният параметър с вероятност Р = 0,954, характерна за нормалното разпределение, ще приеме стойността:
.
|
(3)
|
Изследването на изменението на параметъра X(t) позволява да се определи времето на работа (дълготрайността) на електромагнитните вентили до излизане на функционалния им размер извън допусковото поле Δ, определено от фирмата - производител.
Работоспособното състояние на електромагнитните вентили може да се определи посредством израза:
.
|
(4)
|
След преобразуването на неравенство (4), изразено чрез израза (3) се получава:
.
|
(5)
|
След заместване в уравнение (5) със стойностите на величините и , определени посредством линейния регресионен модел (1), се получава техническия ресурс (прогнозираното средно време) ТF за излизане на параметъра X(t) извън допусковото поле Δ:
.
|
(6)
|
Изчисленията на техническия ресурс ТF за излизане на параметъра X(t) извън допусковото поле за регресионен модел от втори ред, се извършват по аналогичен начин, посредством уравнение (2):
.
|
(7)
|
.
|
|
При определянето на техническия ресурс ТF на електромагнитните вентили до тяхната замяна е необходимо да се определи коефициента на автокорелация на процеса на изменение на изследвания параметър X(t).
Постига се чрез полиномна апроксимация на изследвания процес за определения времеви интервал , посредством която се изчислява и времето за корелация [5, 8-10].
Данните за прогнозиране на техническия ресурс ТF на елект-ромагнитни вентили (чрез регресионен модел) са посочени в [2].
Времето за корелация за всяка извадка от данни за електромагнитни вентили при ниво на коефициента на автокорелация равно на 0,1 се изчислява по следната формула:
,
|
(8)
|
където е параметър на изглаждането.
Резултатите от изчисляването на времето на корелация по израза (6), както и техническия ресурс, определен по формула (5) за електромагнитни вентили тип EVR2 при съответна извадка са посочени в следната таблица (Табл. 1):
Таблица 1
Данни за прогнозиране на техническия ресурс ТF на
електромагнитни вентили тип EVR2 (чрез регресионен модел)
Време,
h.103
| Номер на извадката |
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
|
2580
|
860
|
1290
|
5170
|
1920
|
358
|
698
|
230
|
77
|
|
275
|
52,2
|
45,9
|
116
|
56
|
47,4
|
59,5
|
27,9
|
25,1
|
|
24,6
|
26,8
|
41,9
|
24,6
|
28,2
|
17,1
|
141
|
151
|
95,8
|
|
236
|
3,01
|
10,3
|
50,5
|
1,5
|
11,1
|
13,7
|
12,9
|
1,03
|
|
17,2
|
0,87
|
0,51
|
36,4
|
0,51
|
4,63
|
12,6
|
15,8
|
23,4
|
|
50,1
|
0,78
|
2,98
|
13,4
|
16,9
|
1,96
|
2,56
|
23,4
|
8,77
|
Забележка: В таблицата са използвани следните означения:
са времената за корелация на процеса на изменение на съпротивлението на намотката, на тока и времето за сработване на електромагнитни вентили тип EVR2;
- технически ресурс на електромагнитни вентили тип EVR2 относно параметрите съпротивление на намотката, тока и времето за сработване.
|
-
ИЗВОДИ
С настоящия труд авторите приемат, че:
-
Прогнозирането на техническия ресурс ТF на електромагнитни вентили чрез регресионен модел е коректно само за определен времеви интервал , по-малък от времето на корелация .
-
За електромагнитни вентили тип EVR2 стойността на времената за корелация е с един разряд по-висока от техническия им ресурс за съответния параметър.
-
Възникналата значителна разлика между стойностите на техническия ресурс за съответния параметър е в резултат на различната степен на влияние на външните фактори върху параметрите на електромагнитните вентили.
Литература
[1]. Гиндев, Е. Основи на приложната надеждност. С., 2000.
[2]. Лазаров, И., З.Джандармова Работният ресурс като рисков фактор при оценяване на безопасността. Сливен, НКМУ „Машинни науки - 2012“, ТУ-София, ИПФ- Сливен, 2012, с.72-75.
[3]. Лазаров, И., З.Златев Влияние на климатичните фактори при оценяване на риска за безопасността. Сливен, НКМУ „Машинни науки - 2012“, ТУ-София, ИПФ-Сливен, 2012, с. 68-71.
[4]. Petrov, N. About Philosophical Sence of the Category Reliability. International Journal of Engineering Science and Innovative Technology (IJESIT), ISO 9001-2008, vol. 2, issue 5, sept. 2013, pp. 59-63.
[5]. Stamov G., N. Petrov. Lyapunov-Razumikhin Method for Exi-stence of Almost Periodic Solutions of Impulsive Differentioal-Difference Equations. J. ,,Nonlinear Studies”, USA, vol. 15, № 2, pp. 151-161, MR2423290, 2008.
[6]. Petrov, N. An Indicator of Reliability in the Space Dimensions. Bulletin of Society for Mathematical Services and Standards (BMSA). 2014, pp. 120-125.
[7]. Petrov, N., N. Atanasov. Probability and Orderlines is the Nature. IJMSEA, v. 7, № III, 2013, pp. 287-293.
[8]. Петров, Н. Принцип на целесъобразността за структурата на кибернетичната си-стема и нейната надеждност. Сп. ,,Наука, Образование, Култура”,бр. 4, 8.03.2014, с. 19-29
[9]. Petrov, N. Method of the Excession for Resource Researches of Technical Economical Systems. Bulletin of Society for Mathematical Services & Standards, Vol. 3, № 2, 2014, pp. 101-112.
[10].Petrov N.I., Sn. Yordanova. Extrapolation Prediction of the Technical Pesource via For-ced Testing. IEEE, WSES, CSCC-MSP-MCME 2000, Athens, Greece, 10.07.2000, p.p. 353-356.
За контакти:
Красимира Ангелова - krasimiraangelova@abv.bg
Станчо Павлов - stancho_pavlov@yahoo.com
Статията е рецензирана от проф. д.ик.н. Владимир Томов от Варненски свободен университет ,,Черноризец Храбър” и проф. д.т.н. Николай Петров от ТУ-София.
Сподели с приятели: |