Эффективность применения стационарных систем компьютерного мониторинга состояния оборудования Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

ПРИБОРОСТРОЕНИЕ, МЕТРОЛОГИЯ, ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ

В. Н. КОСТЮКОВ АЛ. В. КОСТЮКОВ АН. В. КОСТЮКОВ

НПЦ «Динамика» УДК 658.562.5:681.3

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ СТАЦИОНАРНЫХ СИСТЕМ КОМПЬЮТЕРНОГО

ОБОРУДОВАНИЯ

РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СТРАНЫ ТЕСНО СВЯЗАНО С БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИЕЙ МАШИННЫХ АГРЕГАТОВ НЕПРЕРЫВНЫХ ПРОИЗВОДСТВ НЕФТЕГАЗОВОЙ ОТРАСЛИ И, ПРЕЖДЕ ВСЕГО, НЕФТЕХИМИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ (НХК).

Высокая концентрация машинных агрегатов в НХК: насосных, компрессорных, воздушного охлаждения, дымососов и т.д. с единичными мощностями от десятков кВт до единиц МВт, скрытый характер возникновения и развития неисправностей, плохая наблюдаемость дефектов агрегатов, что внешне проявляется как внезапный отказ - нередко являлись причиной возникновения производственных неполадок и аварийных ситуаций, которые сопровождались большими материальными потерями и загрязнением окружающей среды. Анализ надежности технологических установок современных нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств показывает, что более 70 % отказов оборудования составляют отказы машинных агрегатов, вызывающие простои установок и снижающие коэффициент их технического использования и коэффициент готовности. Более половины аварий агрегатов НХК связано с отрицательным влиянием человеческого фактора. В соответствии с Федеральной целевой программой «Топливо и Энергия» реализация ресурсо - и энергосберегающей политики, разработка и внедрение технологий, обеспечивающих ускоренное техническое перевооружение дей-

ствующих и создание новых объектов топливо-энергетического комплекса, являются актуальной задачей, тесно связанной с обеспечением безопасности в техногенных средах. В последнее время Госгоргехнадзор России предусматривает усиление надзора за техническим состоянием эксплуатируемого оборудования с применением современных методов и автоматических средств мониторинга, адекватно отражающих высокую скорость процессов в кольце «наблюдение-управление-устойчивость-наблюдение». Это требует разработки новых подходов к созданию автоматических систем диагностики и мониторинга состояния (СДМ), обеспечивающих минимальную стоимость автоматического диагностирования, доставки и реализации персоналу НХК диагностических предписаний по управлению состоянием агрегатов с контролем исполнения. Существующая нормативная база и эксплуатационные нормы вибрации не отвечают потребностям автоматических СДМ и не обеспечивают безопасной эксплуатации агрегатов НХК. Требует развития и технология применения автоматических СДМ как стандартных промышленных систем. Таким образом, решение важной

кт 1000

100

0,1

10

6)

Рис. 1. Параметры системы мониторинга: а) • допустимая ошибка т] при требуемом риске г и фактической вероятности отказа НХК - <}; б) наработки между отказами к,, в зависимости от ошибки диагностирования .

коэффициент увеличения

народнохозяйственной проблемы обеспечения безопасной ресурсосберегающей эксплуатации комплексов машин и непрерывных производств требует разработки теории, технологии и оборудования систем мониторинга агрегатов нефтехимических комплексов в условиях реального функционирования с учетом влияния человеческого фактора.

Мониторингтехнического состояния агрегата - наблюдение за процессом изменения его работоспособности с целью предупреждения персонала о достижении предельного состояния - позволяет перевести большинство отказов из категории внезапных для персонала в категорию постепенных за счет раннего их обнаружения. Показана возможность решения проблем мониторинга автоматическими системами с функционально неопределенной структурой, которая не зависит от конструкции агрегата, что позволяет внедрять СДМ в условиях априорной неопределенности, когда часто неизвестны типы подшипников, число лопаток импеллера и т.д. Сформулирован принцип информационной полноты (я-принцип) при выборе диагностических признаков состояния в условиях априорной неопределенности, согласно которому признаки должны составлять полную группу в статистическом смысле, включая как известные признаки, так и дополняющие их до полной группы в избранном базисе сигналов. Это позволяет значительно уменьшить вероятность пропуска дефектов, диагностические признаки которых в данном базисе априорно неизвестны.

Допустимая ошибка СДМ т) в сложившихся условиях эксплуатации НХК с вероятностью внезапных отказов Q и наработкой на отказ TQ, когда требуется обеспечить наработку не менее Тг, с коэффициентом увеличения ресурса к,, и риском пропуска отказа не более г, для экспоненциального закона распределения наработки до отказа:

Ц = |Ln(l - r)l / [Ln(l - r)+Ln(l - Q)], Tr = TQ* |Ln(l - Q)1 / |Ln(l - r)). (1)

Приг«<3«1,1] =«r/Q. 1ц. = 1 / ц - 1. (2)

Применение СДМ создает временную избыточность для действий персонала в условиях надвигающегося отказа, что существенно повышает безопасность работы НХК. На рис. 1 приведены соответствующие аналитические зависимости. Например, для типичных значений Q = 30 %; г = 1 %, допустимая ошибка системы диагностики т\ <3 %, при этом интервал между производственными неполадками и аварийными ситуациями возрастает в 12 раз, что объясняет существенный технико-экономический выигрыш от внедрения систем мониторинга. Эмпирический риск г является также критерием эффективности управления НХК по минимуму вероятности пропуска отказа для сравнения различных систем и технологий управления с вектором параметров {Z}: г = Min Q{Zi}.

Необходимо осуществлять мониторинг состояния агрегатов на всех этапах жизненного цикла:

-для оценки качества изготовления, ремонта и монтажа на установке,

-для оценки деградации состояния при эксплуатации вследствие износа, ошибок обслуживающего персонала и нарушения режима работы агрегата. Стационарные системы непрерывного компьютерного мониторинга для предупреждения аварий, сигнализации и контроля состояния КОМПАКС, внедряемые Центром с 1991 г., в настоящее время широко используются в нефтехимии, коммунальном хозяйстве, на железнодорожном транспорте и круг их применения постоянно расширяется [1]. Система аттестована на взрывозащиту по классу 0Ех'1аИС, испытана и принята комиссией департамента нефтепереработки Минтопэнерго РФ, сертифицирована и внесена в Государственный реестр Госстандартом РФ, разрешена к применению Госгортехнадзором на всей территории России. Тщательная проработка конструкции, учет замечаний эксплуатации, всесторонние испытания при выпуске из производства обеспечивают высокие показатели надежности в реальных условиях эксплуатации на российских заводах.

Мощное программное обеспечение систем мониторинга КОМПАКС (Рис. 2) содержит помимо стандартных для любой ЗСАОА-АСУТП системы программных модулей, также модули автоматического анализа сигналов, экспертной системы и речевого вывода. «Журнал механика-электрика» для ввода работ, замен и ремонтов оборудования осуществляемых персоналом с целью автоматизации ремонтного документооборота и расчета статистик по нара-

Рис. 2. Состав программного обеспечения КОМПАКС.

боткам, ресурсам, потокам отказов, потокам ремонтов, потокам запчастей и т.д.

Полностью on-line - автоматическая диагностика неисправностей машин и оборудования осуществляется встроенной экспертной системой, которая инвариантна к конструктивно-технологическим особенностям агрегатов и формам связи между диагностическими признаками и структурными параметрами диагностируемых объектов. Экспертная система COMPACS® обеспечивает достаточно быструю, полную и надежную безразборную диагностику технического состояния машинного агрегата путем выявления более 15 неисправностей.

Для ремонтного производства созданы системы - по входной диагностике подшипников, балансировки роторов электродвигателей, диагностике и балансировке роторов насосов в собственных подшипниках, диагностике электродвигателей и насосов на обкатке и испытаниях после ремонта, диагностике колесно-моторных блоков электропоездов, что позволило получить высокое качество изготовления и ремонта, выпускать "невибрирующие' насосы и двигатели, обеспечить "одноразовый" монтаж и пуск агрегатов в эксплуатацию.

Все системы объединены в диагностическую сеть предприятия Compacs-Net* с единой базой оборудования, обеспечивая автоматическую подготовку и циркуляцию диагностической информации между системами и представления её на всех уровнях от оператора и машиниста

до руководителей цехов, служб и производств в стандарте MIMOSA "look&feel" (смотри и воспринимай), что практически не требует времени на обучение. Это существенно увеличивает наблюдаемость за состоянием оборудования и действиями персонала, повышает управляемость персоналом, занятым эксплуатацией и ремонтом агрегатов НКО со стороны среднего и высшего звена управления, надежность и устойчивость технологических процессов и производств.

Система аттестована на взрывозащиту по классу ОЕх-ialIC, испытана и принята комиссией департамента нефтепереработки Минтопэнерго РФ, сертифицирована и внесена в Государственный реестр Госстандартом РФ, разрешена к применению Госгортехнадзором на всей территории России. Новизна предложенных адаптивных СДМ, подтверждена патентами на изобретения и промышленные образцы.

Разработана стратегия диагностики минимальной стоимости (СДМС), которая опирается: при проектировании - на инвариантные диагностические модели и методики, сокращающие сроки проектирования в условиях априорной неопределенности; при производстве - на распределенную сетевую модульную структуру программных и аппаратных средств, самодиагностику и автоматизированную поверку, снижающих затраты на строительно-монтажные и пусконаладочные работы и обеспечивающих быстрый поэтапный ввод систем в эксплуатацию; в эксплуатации - на полную прозрачность состояния агрегатов, персонала и самих программно-аппаратных средств. Последовательная реализация СДМС на всех этапах создания, внедрения и эксплуатации систем обеспечивает низкую стоимость получения и реализации диагностических предписаний по фактическому состоянию оборудования, которая с учетом всех затрат на внедрение оборудования, подготовку персонала, эксплуатацию систем и контроль за исполнением этого предписания не превышает 0,01 коп. Повышение производительности диагностики и мониторинга по сравнению с переносными приборами превышает миллион раз. Применение систем непрерывного мониторинга позволяет реализовать технологию ресурсосберегающей эксплуатации и ликвидации фундаментальных причин отказов агрегатов (ЛИФПО). Основные причины отказов агрегатов НХК можно разделить на две группы: низкое качество изготовления, ремонта и монтажа агрегатов на установке, низкое качество его эксплуатации. Обе причины связаны с отсутствием наблюдаемости фактического технического состояния агрегата на интервале жизни. Основные проблемы при этом связаны с установкой некачественных, хотя и новых, подшипников; плохой балансировкой роторов насосов и двигателей, некачественной центровкой валов, нарушением условий крепления агрегатов на фундаменте, дефектами самого фундамента и анкерных болтов, рядом других сопутствующих причин.

Внедрение систем КОМПАКС® позволило практически сразу исключить тяжелые аварии насосных агрегатов, связанных с обрывом валов и разрушением подшипников, вызывающих разгерметизацию торцовых уплотнений и последующее возгорание [2].

На первом этапе внедрения АСУ БЭР на Ангарском НПЗ (IV кв. 1995 г. — II кв. 1996 г.) наблюдался рост числа ремонтов насосного оборудования. Это объяснялось эксплуатацией (75-80)% насосных агрегатов в недопустимом техническом состоянии, что подтверждала служба вибродиагностики НПЗ. В 1995 г. из-за неисправностей в штатной системе виброконтроля газового компрессора ЦК-1 установки Л-35/11-1000 возникла угроза остановки компрессора и простоя установки в течение 12 суток. На основании показаний системы его эксплуатация была продолжена до планового вывода установки на ремонт, что сразу окупило затраты на внедрение всего комплекса систем КОМПАКС® на НПЗ. За 1996 - 1998 гг. благодаря системе была своевременно приостановлена эксплу-

MNIMKC 6.01 (С) НГЩ 'ЛИНАША* 0ТЧЕГ ОАО 'Тобольски* ИХК"

Трещи состояния агрегатов установки 160-10 на 07-05-1999 И ч. 03 мим.

Jan пуска систем* 07*05-1999 10 ч. 54 мин.

ftj~s ie/а ПОДиИПННК_ПЕРЕДНИЙ_ДВНГАГЕЛЯ ArS M/CZ

О

45. e

эо. e

15 . &

в. e

e = li^ia^e ii

lypcop: 08/00/98 00:00

Максимальное - S9.il Минимальное - 0.00 Текучее : Si.40

и Г"8 lOA/1 П0ДШИПНМК_ПЕ1|,ЕДНИЙ_НЙС0СЙ Us-S ММ/С---

15 . 2

11 . 4

7 . б

Э . О

0 . О

оу1. 40 30

в = 11/12/96 11:11

Те

Курсор: 11/11/98 19:00

Максимальное - 12.88 Минимальное - 11.55 Текучее : 11.55

Рис. 3. Тренды вибропараметров агрегатов - летопись истории их эксплуатации и ремонта.

атация сотен агрегатов. Достоверность ее показаний о наличии тех или иных дефектов подтверждена более чем в 95 % случаях. Более 250 агрегатов (> 80 %) путем улучшения качества их фундаментов и креплений, центровок, правильного монтажа подшипников насосов и двигателей, рационализации схем загрузки приведены в хорошее техническое состояние. Анализ вибросостояния позволил выявить такие трудно поддающиеся оценке технологические факторы, как кавитация и гидроудар («сброс», «про-хват») в насосе, недопустимые пульсации и амплитуды токов приводных двигателей и др. Применяемый в электроцехе НПЗ стенд системы КОМПАКС®-РПЭ для обкатки и диагностики электродвигателей позволил устанавливать на агрегат электродвигатели только в нормальном вибросостоянии, что существенно сократило число необоснованных ремонтов, связанных с вибрацией агрегата.

Наблюдение за техническим состоянием агрегатов НХК-главное условие ликвидации их отказов осуществляется СДМ КОМПАКС благодаря предоставлению персоналу трендов вибропараметров - летописи истории их эксплуатации и ремонта (Рис. 3). На тренде виброускорения переднего подшипника двигателя 18/2 установки ДБО-10 Тобольского НХК видно, что он долгое время эксплуатировался в зоне «допустимо», но с 13.06.98 (участок 1) в сигнале виброускорения возрастает дисперсия и с этого момента наблюдается плавный рост виброускорения и постепенно его уровень достигает зоны «ТРЕБУЕТ ПРИНЯТИЯ МЕР», что говорит о зарождении дефекта в подшипнике и его постепенном росте. Размеры дефекта еще незначительны. 10.07.98 (участок 2) происходит образование первого очага выкрашивания на поверхности качения, виброускорение выходит в зону «НЕДОПУСТИМО» (42 м/с2). Руководствуясь указаниями системы «КОМПАКС» персо-

нал выводит агрегат 18/2 в резерв. На двигателе производится замена смазки подшипников, так как за время работы с дефектным подшипником в смазке накопились механические примеси от разрушения подшипника и 11.07.98 агрегат пущен в эксплуатацию с виброускорением в зоне «ТРЕБУЕТ ПРИНЯТИЯ МЕР». Проработав в таком режиме 9 дней в подшипнике происходит увеличение дефекта, рост размеров очага выкрашивания, которое сопровождается ростом виброускорения в зону «НЕДОПУСТИМО» (30,55 м/ с2) (участок 3). На этот раз персонал не останавливает агрегат, а производит замену смазки в подшипнике и в течении 4 дней наблюдается процесс снижения виброускорения, связанный с закаткой острых краев очага выкрашивания. С 24.07.98 двигатель эксплуатируется с параметрами «ТРЕБУЕТ ПРИНЯТИЯ МЕР» с постепенным снижением виброускорения и даже 30.07.98 выходит в зону «ДОПУСТИМО», но с 31.07.98 начинается катастрофический рост дефекта, который сопровождается быстрым ростом виброускорения. С 1.08.98 двигатель эксплуатируется в зоне «НЕДОПУСТИМО» до 8.08.98 (участок 4), когда виброускорение достигло отметки 59,8 м/с2, персонал произвел его остановку. Проводятся работы по замене смазки и другое техническое обслуживание. Через два дня двигатель пускают в работу - виброускорение снижается до 40 м/с2, но остается в зоне «НЕДОПУСТИМО» (участок 5). Проработав 4 дня двигатель выводят в резерв. 17.08.98 опять запускают его в работу (участок 6), но вибрация остается в зоне «НЕДОПУСТИМО», так как не устранен дефект в двигателе и после 5 дней эксплуатации двигатель отправляют в ремонт. Пробный пуск после ремонта 25.08.98 (участок 7) и дальнейшая эксплуатация двигателя показывают, что ремонт был проведен качественно и дефект устранен. В данном примере рассмотрена классическая схема отказа подшипника с образованием дефектов, трещин, медленных и быстрых процессов роста параметров вибрации. Таким образом, система предупредила персонал о возникновении и развитии дефекта подшипника двигателя с большим упреждением - за 2 месяца до окончания эксплуатации. В течение этих двух месяцев система постоянно напоминала и предупреждала персонал о развитии дефекта в переднем подшипнике. Персонал предпринимал различные меры по улучшению состояния переднего подшипника, но все было безрезультатно, так как разрушение прогрессировало. Двигатель при этом был под неусыпным контролем системы и персонала - авария не произошла. И только после качественного ремонта двигателя система дала «зеленый» свет и «отпустила» персонал от этого агрегата.

На тренде виброскорости переднего подшипника насоса 18А/1 видно, что после остановки агрегата (участок 1) и проведения ремонтных работ по замене торцового уплотнения насос запущен в эксплуатацию в зоне «НЕДОПУСТИМО» с расцентровкой (участок 2), виброскорость составляет 12,3 мм/с. Проработав 8 часов, персонал останавливает насос. Через 4 часа (участок 3) насос запускают в работу, но виброскорость остается в зоне «НЕДОПУСТИМО». Проработав на расцентрованом агрегате 6 дней, персонал останавливает его и проводит ремонтные работы. Пуск в работу насоса после центровки (участок 5) показывает, что качество ремонта удовлетворительно, параметры виброскорости в зоне «ДОПУСТИМО».

Так, благодаря непрерывному мониторингу, ликвидируют фундаментальные причины и риск возникновения аварий агрегатов НХК.

Результаты внедрения автоматизированной системы управления безопасной ресурсосберегающей эксплуатацией агрегатов НХК -АСУБЭР на основе предложенных нормативов [3], дали возможность: четко определять нерегламентный режим работы агрегатов; выявлять агрегаты, работающие с малым к. п. д. и излишним расходом электроэнергии; целенаправленно проводить замену оборудования и трубопроводной обвязки, автоматически учитывать длительность работы оборудования и межремонтный пробег

с начала эксплуатации; обнаруживать быстрораэвива-ющиеся дефекты, являющиеся главными причинами аварий, и заблаговременно предупреждать о них персонал; полностью использовать ресурс диагностируемого оборудования, сохранить его ремонтопригодность и тем самым снизить потребность в новом оборудовании; обеспечивать целенаправленную работу служб главного механика, главного энергетика и технического надзора по снижению вибрации всего парка диагностируемых агрегатов до существующих норм и поддержанию их состояния на высоком уровне.

Мониторинг практических результатов применения технологии сберегающей эксплуатации в течение ряда лет приведенный в таблице подтверждает, что эффективность управления эксплуатацией агрегатов НХК по критерию минимума эмпирического риска пропуска внезапного отказа и аварии при внедрении АСУ БЭР и предлагаемой технологии в 12 раз выше, чем традиционного управления нефтехимическим комплексом, оснащенным современной АСУ ТП.

Таблица

Эффективность управления ресурсосберегающей безопасностью путем непрерывного мониторинга состояния _комплекса агрегатов НХК_

НАИМЕНОВАНИЕ УДЕЛЬНОГО ГОД ВНЕДРЕНИЯ

№ ПОКАЗАТЕЛЯ Ремонты: ППР + ТС ТС

i/п (КРИТЕРИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ) 1 2 3 4

на один агрегат в год 1993 1994 1995 1996

1 Количество аварий (частота аварий) 0,24 0,08 0,03 0,02

2 Количество ремонтов торцовых уплотнений 1,52 0,72 0,76 0,49

3 Количество ремонтов из-за износа деталей 5,68 5,58 5,44 2,77

в том числе подшипников 4.57 3,81 4,29 1,91

4 Общее количество заменяемых деталей на один ремонт 1,94 1,21 1,44 1,3

5 Общее количество ремонтов 7.2 6,3 6,2 3,3

6 Затраты на ремонт 1,0 0,78 0,78 0,24

Выводы:

1. Увеличение межаварийного пробега комплекса машинных агрегатов ■ в 12 и более раз;

2. Увеличение межремонтного пробега - в 2 и более раз;

3. Снижение эксплуатационных затрат - в 4 и более раз.

ППР • планово-предупредительные ремонты;

ТС - ремонты по фактическому техническому состоянию.

Эксплуатация оборудования нефтегазовой отрасли страны на основе разработанных АСУ БЭР и безопасной ресурсосберегающей технологии снижает аварийность НХК более чем на порядок и дает экономию эксплуатационных затрат и потерь прибыли около 2-х долларов на тонну перерабатываемой нефти в год, что эквивалентно увеличению глубины переработки нефти на 1-2 %.

Потребность в системах непрерывного мониторинга диктуется прежде всего необходимостью перехода на новый уровень надежности, безопасности и экономичности при внедрении современных высокосложных технологий нефтехимических и других потенциально опасных производств.

ЛИТЕРАТУРА

1. Костюков В.Н., БойченкоС.Н., Костюков Ал.В. Автоматизированные системы управления безопасной ресурсосберегающей эксплуатацией оборудования нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств (АСУ БЭР -КОМПАКСТ*). Под ред. В.Н. Костюкова. М.: Машиностроение, 1999.-163 с., 54 илл., 103 л. ист.

2. Безаварийность производства-путь к повышению рентабельности. Внедрение систем мониторинга КОМПАКС®/ A.A. Шаталов, Ф.И. Сердюк, В.Н. Костюков, Ал.В. Костюков и др. // Химия и технология топлив и масел.- 2000.- № 3 -С.9-13.

3. Руководящий документ "Центробежные электроприводные насосные и компрессорные агрегаты, оснащенные системами компьютерного мониторинга для предупреждения аварий и контроля технического состояния КОМПАКС. Эксплуатационные нормы вибрации". Разработан НПЦ "Динамика". М., Госгортехнадзор РФ, Минтопэнерго РФ, 1994, 7 с.

КОСТЮКОВ Владимир Николаевич, кандидат технических наук, доцент, генеральный директор НПЦ "Динамика". КОСТЮКОВ Алексей Владимирович, начальник сектора ОДС НПЦ "Динамика".

КОСТЮКОВ Андрей Владимирович, начальник отдела ФЭУ НПЦ "Динамика".

В. Н. КОСТЮКОВ АЛ. В. КОСТЮКОВ

НПЦ «Динамика» УДК 681.518.54

ДИАГНОСТИКА И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ АГРЕГАТОВ НЕФТЕХИМИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ ПО ТРЕНДАМ ВИБРОПАРАМЕТРОВ

Насосно-компрессорные и вентиляторные агрегаты различных конструкций составляют более 95 % агрегатов нефтехимических комплексов (НХК). Обобщенную модель состояния агрегата можно представить в векторной форме как функцию времени:

(1)

ау,

(3)

Дифференцируя (2) получим:

у('1 Ш = [с]

ау.

•М.

(5)

Приращение вектора вибропараметров {АУ^ прямо-пропорционально приращению вектора старения объекта (обобщенных погрешностей - структурных параметров) {Ав^ и приращению исходных диагностируемых погрешностей механизмов агрегата (ДХд/.

Таким образом, обобщенная динамическая модель технического состояния агрегата имеет общий вид:

<2> {^(0„,} =

где {З^^м) - вектор технического состояния агрегата размерности т, соответствующей т обобщенным погрешностям {X^ афегата; ^¡дСлд.Рд^ - вектор технического состояния эталонного афегата с параметрами режима работы лд, Рд, в данной модели считается константой;

' вект0Р технического состояния реального афегата, показывает отклонение от эталона; {Ац^)} = -вектор )-х погрешностей механизмов афегата; /УЭ/с/ду -матрица преобразования размерности [тхк] конкретных погрешностей механизмов Аду=Ху, 1 <у <к, в обобщенные пофешности узлов и афегата в целом Б,-, 1 </ <т:

•{/ЩгЦ |5(/Ц

тЛ (6»

Обобщенная динамическая модель технического состояния в практически важном случае квадратной матрицы преобразования пофешностей диагонального вида определяется уравнением:

од, од,

(7)

Обобщенная динамическая модель виброситала афегата в общем случае имеет вид:

{ДУ(0.} = [С«.]-МО.}, {¿40.} = Ю^М.}.

(8)

Выражения (2) и (3) показывают, что каждая /-я обобщенная погрешность выражает парциальную функцию старения афегата. Ее изменения во времени (тренд) представляют собой сумму трендов входящих структурных параметров Ху(Х) и, в общем, носят многомодальный характер [1].

В практически важных случаях ортогональных диагностических признаков обобщенная динамическая модель вибросигнала имеет вид:

ДУ(=С„-Д5,(0, 0, (9)

а при квадратной диагональной матрицы преобразования погрешностей:

ДК =Си •— ДА", дд,

■ С, - —А'...

а?,

(10)

М/)=£с,5,(/)=£С„£|Ц(О (4)

.»I ¡»I у=1 <*?>

Скорость изменения диагностических признаков - вибропараметров - однозначно определяется взвешенной суммой скоростей изменения соответствующих пофешностей афегата.

Для приращения вектора вибропараметров справедливо соотношение;

Таким образом, скорости изменений трендов вибропараметров дополняют пространство ортогональных диагностических признаков, что позволяет увеличить достоверность постановки диагноза и снизить ошибку диагностики дд:

?о = П1' ~ ч" . при <7, = =...

Я„=Я

(11)

где - ошибка диагностики по ¡-му диагностическому признаку; п - число диагностических признаков.

На рис. 1 приведены совместные распределения вибропараметров и скоростей их изменения, полученные на