Автореферат (1024743), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Чкалова, 7-9 июля 2007г;- X-й, XI, XII Всероссийской научно-технической конференции «Состояния ипроблемы измерений», Москва, МГТУ им. Н.Э.Баумана, 21-25 апреля 2008г, 2011,2013, 2015 г.г.;- Международной научной школы «Фундаментальные и прикладные проблемынадежности и диагностики машин и механизмов», 21-25 октября 2013 г.;Международнойнаучно-техническойконференции«Современныедостижения в области клеев и герметиков. Материалы, сырье, технологии», 17-19сентября 2013.
Дзержинск: 2013 г.;- Всероссийской научно-технической конференции «Современные методыобеспечения эффективности и надежности в энергетике», 16-18 мая 2013.- С.Петербург: 2013 г.;- I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII Всероссийской конференции молодых ученых испециалистов «Будущее машиностроения России». Москва. МГТУ им. Н.Э. Баумана,2008, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014, 2015 г.г.;- Всероссийской научной школы «Современные технические средствадиагностики металлорежущих станков», 6-7 сентября 2011, Москва, МГТУ им.
Н.Э.Баумана, 2011 г.;- IX Всероссийская научная конференция «Нелинейные колебаниямеханических систем» 24 - 27 сентября. Нижний Новгород, 2012 г.- Всероссийский семинар «Метрологическое обеспечение нанотехнологий:текущее состояние и перспективы развития». 20-21 ноября 2012 г.
ФБУ«Нижегородский ЦСМ». Нижний Новгород. 2012 г.;-Всероссийской научно-технической конференции «Машиностроительныетехнологии» (с международным участием), посвящена 140-летию высшеготехнологического образования в МГТУ им. Н.Э.Баумана, Москва, 16-17 декабря2008г;- IX-ой и X-ой сессии международной научной школы Фундаментальные иприкладные проблемы надежности и диагностики машин и механизмов. СанктПетербург, 2009г;- II Всероссийский форум «Техногенные катастрофы: Технологиипредупреждения и ликвидации».
Москва, 17 июня 2014 г.;- Всероссийская научно-техническая конференция «Приоритетные направленияи актуальные проблемы развития средств технического обслуживания летательныхаппаратов». Воронеж, ВУНЦ ВВС «ВВА им. Проф. Н.Е. Жуковского и Ю.А,Гагарина» (г. Воронеж), 4-5 марта 2014 г.- Восьмая Всероссийская научно-техническая конференция «Гидроэнергетика.Новые разработки и технологии» (г. Санкт-Петербург), 23-25 октября 2014 г.;- II Всероссийская научно-техническая конференция«АкадемическиеЖуковские ЧТЕНИЯ» (г.
Воронеж), 25-27 ноября, 2014 г.;- XXXIX Академические Чтения по Космонавтике посвященные памятиакадемика Королева С.П. (г. Москва), 27-30 января, 2015 г.- Всероссийской научно-технической конференции «Производительность инадежность технологических систем в машиностроении» (г. Москва), 20-23 мая 2015;4- XL Академические Чтения по Космонавтике посвященные памяти академикаКоролева С.П. (г. Москва), 26-29 января.
М. 2016 г.;- Международная научно-техническая конференция «Инновационныемашиностроительные технологии, оборудование и материалы – 2015». Казань. 2015.2-4 декабря, 2015;- IV Международная научная конференция «Морская техника и технологии.Безопасность морской индустрии». Калининград, 23-28 мая 2016;- Вторая международная научно-методическая конференция «Управлениекачеством инженерного образования. возможности вузов и потребностипромышленности», в рамках Международного научного конгресса «Наука иинженерное образование. SEE-2016». Москва, 23-25 июня 2016 г.- Вторая международная научно-техническая конференция «Современныедостижения в области клеев и герметиков. Материалы, сырье, технологии», 13-15сентября 2016. Дзержинск: 2016.Практическая значимость работы1. Результаты работы используются на ряде предприятий страны, в том числе:ООО «Волга-СГЭМ» - «Камспецэнерго» (г.
Набережные Челны), ЗАО «УралэнергоСоюз» (г. Екатеринбург), АО «НИИП им. В.В. Тихомирова» (Моск. обл., г.Жуковский), АО «ЦКБМ» (г. Санкт-Петербург), АО «ЭЛАРА» (г. Чебоксары,Чувашская Республика).Для реализации проекта разработана Концепция внедрения информационнотехнологии в гидроэнергетику (Письмо об использовании результатов работы ПАО«РусГидро», г. Москва).Разработаны рекомендации для обеспечения надежного функционированиятурбоагрегата ТВВ-200-2-К-200-130 (ТА №9 ГРЭС 1, г. Сургут) и исключенияполомок валов возбудителей и шпилек муфт.Результаты работы нашли отражение в учебных дисциплинах, читаемыхстудентам МГТУ им. Н.Э. Баумана: «Физические основы измерений и эталоны»,«Метрологическое обеспечение жизненного цикла изделий», «Информационнаяподдержка жизненного цикла продукции», «Автоматизация измерений, контроля ииспытаний», входящими в учебный план кафедры.2.
Применение системы измерительно-вычислительного сопровожденияфазохронометрическим методом позволило регистрировать воздействия внешнейэлектрической сети на валопровод ТА.3. Результаты диссертации позволяют осуществлять прогнозирующиймониторинг и контроль текущего технического состояния циклическихэлектромеханических систем на примере турбоагрегатов, гидроагрегатов,металлорежущих станков, дизель-генераторных установок в режиме реальноговремени.4. Результаты диссертации могут быть использованы для контроля деградациисвойствконструкционныхматериаловупругихэлементовциклическихэлектромеханических систем.5.
Результаты диссертации поддержаны в рамках проектов, в которыхсоискатель являлся научным руководителем:- ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на2009-2013г.г.ГК№16.740.11.0710от08июня2011г.«Разработка научных основ и технических средств прецизионного измерительного56вычислительного сопровождения жизненного цикла машин и механизмов в областистанкостроения»;- Задание № 9.1265.2014/К на выполнение научно-исследовательской работы врамках проектной части государственного задания в сфере научной деятельности«Создание средств информационной технологии метрологического сопровожденияциклических объектов машиностроения».
Срок выполнения 2014-2016 г.г.- Грант Президента РФ для государственной поддержки молодых российскихученых – кандидатов наук МК.3625.2015.8 «Повышение точности информационногометрологического сопровождения циклических электромеханических систем с цельюповышения энергоэффективности их эксплуатации». Срок выполнения 2015-2016 г.г.Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 85 работах, в томчисле 25 статьях в журналах, 19 из которых в изданиях, рекомендованных ВАК РФдля публикации основных результатов научных работ соискателей ученой степеникандидата и доктора наук, 6 патентах РФ.Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав,выводов и результатов по диссертации, списка используемой литературы из 258источников, 5 приложений.
Содержит 321 страницу, в том числе 105 рисунков и 23таблицы.Основные положения, выносимые на защиту:1. Концепция метрологического обеспечения жизненного цикла циклическихмашин и механизмов машиностроения на основе прецизионной информации,систематически получаемой от встроенных в функционирующие контролируемыеобъекты фазохронометрических блоков на основе постоянно идентифицируемыхматематических моделей.2.
Разработанасистемамногофакторныхматематическихмоделейфункционирования объектов машиностроения с упругими характеристиками,деградирующими в фазохронометрическом представлении и учитывающая:- для турбоагрегата - функционирование генератора и турбины, воздействиевнешней сети и системы возбуждения;- для гидроагрегата ГЭС - описывающую функционирование рабочего колеса,направляющего аппарата, вала турбины, гидрогенератора, системы возбуждения свозможностью диагностирования дефектов;- металлорежущего станка токарного типа - привода, коробки передач,шпиндельный узел, измерение износа инструмента;- подшипника качения роликового типа;- линейного осциллятора – измерительный контроль переменныхкоэффициентов внутреннего вязкого трения и процесс деградации свойствконструкционного материала упругого элемента.3. Методика измерения деградации свойств конструкционных материалов впроцессе эксплуатации с использованием метода фазохронометрического контролябез разрушения испытываемого образца.4.
Возможность демпфирования влияния воздействия внешней электрическойсети в некоторых переходных режимах работы турбоагрегатов на основеизмерительной фазохронометрической информации.5. Измерительно - вычислительная система фазохронометрического контроля,обеспечивающая измерительно-вычислительный мониторинг и диагностикутехнического состояния объектов машиностроения на примере для турбоагрегатов,6гидроагрегатов ГЭС, металлорежущих станков токарного типа, редукторов,подшипников качения, насосных агрегатов.6.
Возможность математического определения основных характеристик,выражающих внутреннее трение и упругие свойства конструкционных материалов сприменение методов математической редукции измерений и формализма Гамильтонадля определения изменения во времени коэффициента затухания и собственнойциклической частоты.7. Методика определения оптимального соотношения сложности моделипрогнозирования и горизонта прогнозирования измерительного процессафазохронометрической измерительной технологии.СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВо введении обоснована актуальность темы диссертационной работы,сформулированы цели и задачи исследования, перечислены полученные новыерезультаты.ГЛАВА 1. Анализ существующих подходов применения измерительновычислительных систем поддержки жизненного цикла и диагностики объектовмашиностроения.Рассмотрены основные существующие подходы и методы измерительногосопровождения и поддержки жизненного цикла объектов машиностроения, а такжеметоды и способы исследования свойств конструкционных материалов.Анализ измерительно - вычислительных средств сопровождения и оценкитехнического состояния по отраслям машиностроения, включая энергетическоетурбомашиностроение,гидромашиностроение,металлообрабатыващегостанкостроения, подшипников качения, редукторов, исследования свойствконструкционных материалов изделий машиностроения определяет следующиефакторы, предъявляемые качеству новые требования.Информационное метрологическое обеспечение надежного функционированияциклических машин и механизмов во многом решает задачи импортозамещенияотечественной машиностроительной продукции.
Сложившаяся обстановка приводитк смещению акцентов и приоритетов:- необходимость не только оценки технического состояния, но и осуществлениеего прогнозирования в реальном времени;- недостатки традиционных методов и отсутствие комплексного подхода кизмерительно-вычислительномусопровождениюэксплуатацииобъектовмашиностроения циклического действия;- низкая информативная эффективность существующих подходов, какследствие недостаточная прослеживаемость влияния факторов, сопровождающихначальную стадию рабочего цикла на последующие этапы жизненного цикла.Вместе с тем, очевидна невозможность построения на традиционныхорганизационных подходах и метрологическом уровне Единой системыинформационно-метрологического сопровождения полного жизненного циклаобъектов машиностроения циклического действия. Невозможно обеспечить должнуюстепень технологической надежности вследствие нечувствительности применяемыхметодов подобным факторам.Недостаточность морально устаревающих результатов в части отображениярассматриваемых процессов при производстве и эксплуатации.78Все это требует качественно новых научных подходов, базирующихся нановом уровне описания техносферы.Предпосылки для резкого перехода на качественно новый уровеньинформационно-метрологического сопровождения: измерения физико-техническихсвойств материалов (теория наследственности, эволюция свойств), физикоматематических моделей (использование теории твердого тела, прецизионноематериаловедение).В метрологии техническое освоение достижений квантовой физики привело ктому, что существовавшие ранее раздельно эталоны единиц измерения расстояния,времени и частоты образовали единый комплекс, опирающийся на фундаментальнуюфизическую постоянную - скорость света в вакууме.
Известно, что хронометрическийв своей основе подход к реализации измерений больших расстояний уже давноиспользуется в радиолокационной технике, успешно применяемой как в земныхмасштабах, так и в масштабах солнечной системы. Упомянутый выше эталон обязансвоим появлением успехам в создании высокостабильных «атомных» часов.Для циклических систем, в частности, механических устройств циклическогодействия, наиболее информативной координатой является полярный угол радиусвектора точки, изображающий на фазовой плоскости состояние циклическойсистемы. В отсутствии возмущений траектория этой точки образует за время полногоцикла замкнутый контур.Площадь участка фазовой плоскости, заключенного внутри этого контура иполярный угол радиус-вектора (фаза) лежащей на контуре изображающей точкимогут быть использованы в качестве независимых переменных, однозначноопределяющих состояние циклической системы.Так, применение формализма Гамильтона позволяет исследовать процессывзаимодействия внутри циклической машины или механизма, деградацию во временисвойств и их приращение через исследование геометрических характеристик.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
