пз (1223997), страница 4
Текст из файла (страница 4)
2.3 Расчет и расположение средств визуализации оборудования в лаборатории
2.3.1 Цель установки системы визуализации
Цель установки системы визуализации, заключается в предоставлении возможности детального дистанционного мониторинга сетевой лаборатории, а также наблюдение за проводимыми лабораторными работами в реальном времени. Установка данной системы обусловлена, в первую очередь необходимостью расширения доступа к уникальному функционалу лаборатории.
Аудитория занимает большую площадь, а именно 387 м2, в ней размещено более 30 узлов подвижного состава и учебных стендов, поэтому требуется установка «рельсовой» системы видеонаблюдения, которая дает возможность установки минимального количества камер, сохраняя обзор лаборатории с разных ракурсов, а также исключает «мертвые зон». Видеосистема «Raildome» представлена на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1 – Рельсовая система видеонаблюдения [4]
План размещения трех рельсовых систем видеонаблюдения представлен на плакате 2.
Выбранный вид рельсовой системы видеонаблюдения «Raildome», отвечает всем требованиям. Её отличительные свойства в том, что она обеспечивает детальный и точный мониторинг событий на большой площади без «мертвых зон», а также [4]:
- Купольная поворотная камера с мощным трансфокатором 36Х движущаяся по высокопрочной алюминиевой структуре;
- Каретка, с камерой перемещающаяся с высокой скоростью (до 8 м/с) и четко останавливающаяся по командам оператора, что позволяет точно направить камеру на зону наблюдения;
- Новейший модуль SONY PAL или HD-SDI/IP Full HD 1080P;
- Сигнал передается по защищенному коаксиальному или кабелю.
2.3.2 Технические характеристики системы видеонаблюдения «Raildome »
Профиль представляет собой анодированную серебром алюминиевую структуру, а также кожух из зеркального полистирола. Монтаж производится без использования лазерных нивелиров. Модули из анодированного серебром алюминия обладают высокой прочностью, что позволяет крепить их участками по 3 м, через специальные муфты для защиты от вибраций. Рычажная система крепления рельсов обеспечивает идеальное параллельное совмещение участков и обеспечивает жесткую, ровную конструкцию в целом. Профиль рельсовой системы видеонаблюдения представлен на рисунке 2.2.
Рисунок 2.2 – Профиль [4]
Характеристики профиля системы видеонаблюдения «Raildome» приведены в таблице 2.2 .
| Таблица 2.2 – Параметры профиля [4] | |
| Линейный вес конструкции | На 1 м : 5 кг |
| Профиль | 103 × 244 мм |
| Длина | Не ограниченна |
| Минимальная длина | 9 метров |
| Модули | По 3 метра |
Каретка камеры, движимая стальным тросом позволяет достигать скорости 8 м/с, которая является самой быстрой на сегодняшний день на рынке рельсовых систем. Каретка с установленными войлочными прокладками перемещается по двум направляющим внутри конструкции, что обеспечивает бесшумное движение. Горизонтальное движение камеры обеспечивает специальный бесшумный электродвигатель Visionaute®. Камера оснащена модулем SONY или IP AXIS Full HD последнего поколения. Связь обеспечивается через IP модуль с Wi-Fi передачей. Каретка с камерой представлена на рисунке 2.3.
Рисунок 2.3 – Каретка с камерой [4]
Технические характеристики камеры системы видеонаблюдения приведены в таблице 2.3.
| Таблица 2.3 – Технические характеристики камеры [4] | |||
| 1 | 2 | 3 | |
| Модуль | Модуль Sony EXview 1/4 HAD CCD | 1/2.8 Sony Exmor® CMOS, 2 МП | |
| Разрешение | 580 твл | Full HD 1080p/30, 1080p/25, 720p/60, 720p/50, 720p/30, 720p/25 | |
| Оптика | Оптический зум x36, цифровой x12, Точность ±5% | Оптический зум x20 / 12x, F=4.7мм - 94.0мм, Точность +/- 5% | |
| Освещенность | Цвет 0,1 лк (50 IRE, F1,6) | Цвет 1.0 лк 1/30 сек., 50%, Ч/Б (ICR): 0.1 лк 1/3 сек | |
| Баланс белого | Автоматический / ручной (ATW, Улица, Авто, Неоновый свет (исправление / авто) | ||
| PTZ | Вращение 360°, наклон 90° (Авто переворот) | ||
| Скорость вращения | 0,4 à 320° в секунду | ||
| Скорость наклона | 0,4 à 150° в секунду | ||
| Тревога | «Тревожные входы» для программирования режимов работы патрулирования. | ||
| WDR | Авто/Ручной | ||
| День/Ночь | Механический | ||
| Электронный затвор | 1/1 до 1/10 000 с (22 шага) | ||
| Протоколы управления | RS485, мультипротоколы | ||
| Видеовыходы | BNC 1Vp-p | HD-SDI, BNC 1Vp-p 75Вт, IP ONVIF (через встроенный энкодер) | |
| Питание камеры | 24В AC | ||
| Энергопотребление | 48Вт | 55Вт | |
| Рабочая температура | -30° à 60°C | ||
Электродвигатель с электронными платами обработки и управления жестко зафиксирован на конце рельсы. Это позволяет обеспечить высочайшую надежность системы и повышенный ресурс, а также облегчает доступ для технического обслуживания.
Двигатель оснащен системой мгновенного торможения для точного позиционирования камеры.
На главной электронной плате установлен ЖК дисплей, который позволяет программировать все параметры системы включая выбор протоколов управления без использования контроллера.
Для управления камерой можно выбрать любой из наиболее популярных протоколов управления. IP-камера передает видеосигнал через Wi-Fi роутер, на установленный в лаборатории компьютер, а также на другие устройства, где установлено специальное программное обеспеченье (ПО).Схема передачи видеосигнала показана на рисунке 2.4.
Рисунок 2.4 – Принцип организации сети Wi-Fi
Как видно из рисунка 2.4, Wi-Fi видеонаблюдение можно организовать беспроводным способом подключаясь напрямую к ip-видеокамерам, а наблюдать можно из любой точки с помощью компьютера, на котором установлено ПО управления камерой.
3 ПЕРЕЧЕНЬ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ СЕТЕВОЙ ЛАБОРАТОРИИ
3.1 Дизель Д49
Число цилиндров в дизеле Д49 различно. Выпускали двигатели, включающих от 8 до 20 цилиндров. Мощность детали составила 4416 кВт, при минимальном значении в 590. Дизель имеет У-образный тип строения и отличается газотурбинным наддувом. Топливо впрыскивается непосредственно в дизель, надувочный воздух охлаждается.
По всем показателям, дизель Д49 не сильно отличается от своих аналогов – 10Д100 и Д50. Так же как 10Д100, Д49 использовался в кораблестроении. Благодаря своим тяговым показателям, дизель способен работать «на износ» долгое время. При выходе из строя той или иной детали, возможет частичный ремонт при разборе дизеля. Ремонт производится различными способами. Возможно оперативное вмешательство без разбора дизеля. Это ограничивается вправлением или шлифовкой детали. При более серьезных поломках, тепловоз перестает функционировать. Поломки в дизеле грозят постепенным выходом из строя всей системы механизмов тепловоза. Даже самая мелкая деталь может вызвать цепную реакцию, а при учете работы под высоким давлением, неисправности могут вызвать полный выход из строя запчастей без возможности восстановления, или даже взрыв дизеля [1].
В дизеле Д49 рама сварена из горизонтальных и вертикальных листов. Для усиления рамы, добавлены ребра жесткости. Внизу располагаются поддоны для слива масла, которые закрыты стенками. На эту раму, сверху, устанавливаются блоки дизелей и генераторы с помощью болтов. В поддоне установлен коллектор, который служит подводящим каналом для масла. Рама Д49 является аналогом 10Д100.
Для перемещения поршней, в ходе работы дизеля, существуют цилиндровые гильзы. Они образуют рабочий объем и направляют поршни. Необходимо внимательно следить за температурой втулок, т.к. сильный нагрев этих частей не допустим для безопасной работы устройства в целом. В ходе ремонта втулок, они обрабатываются химическими средствами высокого класса вредности, в связи с чем, мастера, работающие над этой проблемой, обязаны быть качественно защищены от внешнего воздействия средствами защиты. После произведенного ремонта, очищают нагар с детали и проверяют надежность их крепления. На дизеле Д49 установлены подвесные втулки. Их извлекают при ремонте цилиндровых крышек и дополнительно осматривают на предмет повреждений.
Самым важной и дорогостоящей частью двигателя является коленчатый вал. Самый большой упор в действии двигателя происходит именно на эту детали. Высокое давление, поступательные движения, механизм работы окружающих деталей – все это оказывает отрицательное воздействие на коленчатый вал. Никаких защитных механизмов деталь не имеет, вследствие чего, должна сама по себе быть крайне прочная и износостойкая. Несмотря на достаточно большой вес детали, она занимает лишь десятую часть от общего веса дизеля. Коленчатый вал состоит из шатунных и коренных шеек. Расположены они под углом в девяносто градусов. При температурных перепадах и высокой температуры, коленчатый вал удлиняется. Сильные нагрузки с кручением и изгибами вала могут привести к поломке вала. Большую роль имеет уравновешенность этой детали. Не правильное ее расположение грозит разрушением детали.
Пуск двигателя происходит за четыре фазы, при повышении температуры, вследствие этих процессов, вязкость масла увеличивается, это приводит к увеличению силы сопротивления и запуску двигателя. Холодный двигатель запускать сразу нельзя. Это приводит к износу дизеля. Резкие смены режимов приводят к износу отдельных частей механизма в виде потрескавшихся валов или цилиндров.
За состояние дизеля и его регулярный осмотр в ходе движения и приема – передачи тепловоза в локомотивной бригаде отвечает помощник машиниста. Существуют регламентированные осмотры, производя которые, удается вовремя распознать и устранить мелкие поломки детали. Дизель Д49 показан на рисунке 3.1.
Рисунок 3.1 - Внешний вид дизель-генератора Д49 с газотурбинным наддувом [3]
3.2 Механическое оборудование дизелей Д49 и 10Д100
В проектируемой сетевой лаборатории будет рассмотрено механическое оборудование дизеля с обнаружимыми видами износа, такими как:
- Коленчатые и кулачковые валы дизелей типов Д49, 10Д100 с признаками износа;
- Комплект шатунно-поршневой группы (поршень, поршневые кольца, шатун, шатунные вкладыши) дизелей типов Д49, 10Д100. По два комплекта со следами износа;
- Втулки цилиндров дизелей типов Д49, 10Д100 с признаками износа.
3.2.1 Коленчатые валы дизелей типов Д49, 10Д100
Коленчатый вал тепловозного дизеля типа Д49 имеет 10 коренных и 8 шатунных шеек, расположенных под углом 90° одна к другой. Между 9-й и 10-й коренными шейками устанавливается шестерня привода газораспределительного механизма дизеля. К щекам вала с помощью шпилек и гаек крепятся противовесы. Полости коренных шеек соединяются каналами с шатунными шейками, по которым подводится масло. Девятая коренная шейка имеет упорные бурты, предохраняющие коленчатый вал от продольного перемещения. От температурных нагрузок коленчатый вал может удлиняться от 9-й коренной шейки к 1-й. Фланец отбора мощности соединяется пластинчатой муфтой с тяговым генератором; к фланцу с противоположной стороны крепится комбинированный антивибратор. Коленчатый вал дизеля Д49 представлен на рисунке 3.2.
Рисунок 3.2 – Коленчатый вал дизеля 1А-5Д49 [3]
На дизеле 10Д100 установлены два коленчатых вала – верхний и нижний, которые служат для преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное. Коленчатые валы дизелей 10Д100 (нижний и верхний) по конструкции и размерам шеек одинаковы. Отличаются они концевыми частями. Валы имеют по двенадцать коренных и десять шатунных шеек, кривошипы которых смещены каждый друг относительно друга на 36° в соответствии с порядком работы цилиндров, что обеспечивает равномерную работу коленчатых валов. Поверхности трения шатунных шеек валов соединены с поверхностями смежных коренных шеек двумя косыми каналами, по которым масло поступает к шатунным подшипникам в двух противоположных точках, обеспечивая надежность смазывания бесканавочных вкладышей, а также охлаждение поршней. Одиннадцатая шатунная шейка служит для установки опорно-упорного подшипника. Упором для подшипника является фланец, на обоих валах, служащий одновременно для крепления конической шестерни вертикальной передачи. К фланцу верхнего вала на болтах укрепляется ведущий фланец со шлицами для привода торсионного вала редуктора воздухо-нагнетателя второй ступени.
3.2.2 Комплект шатунно-поршневой группы дизелей типов Д49, 10Д100
Шатунно-поршневая группа вместе с коленчатым валом являются основным рабочим механизмом поршневого двигателя внутреннего сгорания. Поступательное движение поршня преобразуется во вращательное движение коленчатого вала при помощи шатуна, сочлененного шарнирно с верхней головкой поршневым пальцем и нижней головкой с шейкой колена вала. Рабочая полость располагается над поршнем в цилиндре, закрытом крышкой. Поршень – наиболее ответственная и напряженная часть двигателя. Он выполняет следующие функции:
- обеспечивает требуемую форму камеры сгорания и герметичность внутрицилиндрового пространства;
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
