Розробка і вдосконалення геодезичних методів контролю параметрів обертових і коливних об’єктів

1.Похибки вимірів встановлені нормативними або проектними документами. Для забезпечення необхідної точності необхідно вибрати технологію геодезичних вимірів, в залежності від конкретних умов і приладів.

2.Похибки вимірів не регламентовані в проектах, але машинобудівні допуски відомі і не викликають сумнівів. В цьому випадку геодезичні виміри повинні здійснюватися з похибкою, що не перевищує:

  ,(1)

де   - граничне відхилення вимірюваного параметра.

Для особливо відповідальних агрегатів і складного устаткування приймається величина:

  .(2)

Ґрунтуючись на формулі (1) або (2), роблять розрахунок точності всіх виконуваних видів геодезичних вимірів.

3.Похибки вимірів не регламентовані нормативними документами і не зазначені в проектній документації, а обґрунтованість допусків, прийнятих при експлуатації устаткування, не відповідає конкретним умовам.

В цьому випадку необґрунтованість прийнятих допусків може підтверджуватися наявним досвідом виконання геодезичних робіт або відсутністю відповідних умов для їхнього забезпечення.

Досвід експлуатації обертових печей показує, що точність вимірів доцільно призначати в межах:

  ,(3)

де   - зсув параметра у плані.

Для обертових вагоноперекидачів цей допуск вимагає визначеного уточнення, хоча обертові печі і вагоноперекидачі по точності вимірів віднесені до однієї групи.

У другому розділі дисертації "Розробка математичної моделі і методів оперативного геодезичного контролю обертових розвантажувальних агрегатів" розроблена математична модель деформаційних процесів опорних елементів і конструкцій обертових і коливних агрегатів.

В більшості випадків поперечні перерізи ротора і бандажів вагоноперекидача внаслідок тривалих ударно-вібраційних впливів при експлуатації приймають вид еліпса, мала вісь якого збігається з напрямком удару вагона при його розвантаженні. Виникає задача визначення параметрів оптимального кола або еліпса бандажа і ротора. При цьому центр кола і бандажа повинен збігатися з віссю обертання ротора. Іноді потрібно визначити геометричні параметри перерізів споруд криволінійної форми, проектні дані яких невідомі або вимагають уточнення.

В результаті виникаючих деформацій, поперечний переріз конструкції має криволінійну форму, в загальному вигляді схожу на еліпс (рис. 2). Прямокутні координати Xі, Yі точок Мі, позначених через рівні кутові інтервали, одержують геодезичними методами. Використовуючи метод найменших квадратів, необхідно підібрати параметри оптимального еліпса (X0, Y0 - координати центра еліпса, a і в - півосі еліпса,   - кут нахилу півосі еліпса) так, щоб сума квадратів відхилень Vі=МіNі точок реальної кривої від еліпса вздовж його нормалі була б найменшою, тобто знайти мінімум функції:

Для визначення параметрів деформаційного процессу вагоноперекидача, що знаходиться в складних умовах експлуатації, під постійним впливом несприятливих факторів, з необхідною точністю, розроблено методику створенння планової геодезичної мережі, дослідження якої виконано методом геометричного моделювання на спеціально створеному полігоні. Встановлено, що найбільш ефективною в стиснутих умовах експлуатації є мережа у вигляді чотирикутника без діагоналей, яка доповнена побудовами допоміжних пунктів способами створів і лінійних засічок.

Обгрунтовано необхідність створення дворозрядної висотної мережі в звязку з різними вимогами щодо точності визначення висотного положення вузлів вагоноперекидача.

В залежності від часу зупинки технологічного устаткування і методів рихтування, запропонований один з варіантів контролю обертових агрегатів на ходу. На відміну від існуючих методів контролю обертових агрегатів найбільшою проблемою був вимір відстаней до обертових елементів устаткування, які часто мають високу температуру нагрівання, і по довжині агрегату ця температура буває різною.

Розроблена автоматизована геодезична вимірювальна система для безперервного і дискретного моніторингу обертових промислових агрегатів різного призначення, що працюють у складному технологічному режимі при великій запиленості, вібраціях і високих температурах, у якій в якості вимірників використовують електронні рулетки або електронні тахеометри, що виконують виміри безконтактним способом.

Застосування в якості вимірників малих відстаней електронних рулеток або електронних безвідбивних тахеометрів дозволяє безпечним способом визначати відстані до обертових вузлів з похибкою 1-2мм відносно закріпленого створу напроти бандажів (рис. 3).

 

Для підвищення точності виміру відстаней електронною рулеткою розроблений спеціальний пристрій для її установки методом примусового центрування, що дозволяє підвищити точність вимірів.

Виконано дослідження точності виміру відстаней електронною рулеткою DІSTO Classіk та електронним тахеометром SET 530RK при високих температурах відбивної поверхні. Встановлено що, нагрів поверхні відбиття (+400, +600°С) практично не впливає на точність лінійних вимірів безконтактним способом електронними приладами.

Виконані дослідження точності виміру відстаней електронними рулетками і тахеометрами без відбивачів підтвердили можливість їх застосування в якості вимірників в автоматизованій системі. Однак застосування тахеометрів для виміру відстаней в такій автоматизованій геодезичній системі економічно не вигідно через високу їх вартість, а більш виправданим є застосування електронних рулеток в якості вимірників.

Третій розділ "Розробка методів і приладів для оперативного геодезичного контролю великих обертових агрегатів" присвячено розробці нових і вдосконаленню існуючих приладів і методів з застосуванням нових електронних засобів виміру.

Для визначення полярних координат контрольних точок досліджуваних об'єктів (вагоноперекидачі, обертові печі, циліндрічні резервуари та ін.) розроблено прилад на базі оптичного теодоліта з закріпленою на його горизонтальній осі електронною рулеткою. Така конструкція кріплення дала можливість виключити основні приладові похибки і значно підвищити точність лінійних вимірювань.

Для визначення впливу кутів нахилу   відбивної