Техническая диагностика. Основные положения

Диагноз означает распознавание, определение.

Техническая диагностика – отрасль научно-технических знаний, сущность которой составляют теория, методы и средства обнаружения и поиска дефектов объектов технической природы. Под дефектом следует понимать любое несоответствие свойств объекта заданным, требуемым или ожидаемым его свойствам. Обнаружение дефекта есть установление факта его наличия или отсутствия в объекте. Поиск дефекта заключается в указании с определенной точностью его местоположения в объекте.

Основное назначение технической диагностики состоит в повышении надежности объектов на этапе их эксплуатации, а также в предотвращении производственного брака на этапе изготовления объектов и их составных частей.

Любой технический объект после проектирования проходит две основные стадии «жизни» – изготовление и эксплуатацию. Применительно к задачам, решаемым технической диагностикой, на стадии изготовления целесообразно выделять периоды приемки комплектующих изделий и материалов, процессы производства, наладки и сдачи объекта ОТК или представителю заказчика. Для стадии эксплуатации типичными являются этапы применения объекта по назначению, техническом обслуживанию (плановое, перед и после применения по назначению), ремонта, транспортированию и хранению объекта.

Требования, которым должен удовлетворять изготовленный (новый) или эксплуатируемый объект, определяются соответствующей нормативно-технической документацией. Объект, удовлетворяющий всем требованиям нормативно-технической документации, является исправным или, говорят, что он находится в исправном техническом состоянии. Убеждаться в исправности объекта необходимо после его изготовлении и после ремонта.

Для условий эксплуатации практически важным является понятие работоспособного технического состояния объекта. Объект работоспособен, если он может выполнять все заданные ему функции с сохранением значений заданных параметров (признаков) в требуемых пределах. Убеждаться в работоспособности объекта необходимо, например, при его техническом обслуживании, после транспортирования и хранения.

Наконец, для этапа применения по назначению существенным является понятие технического состояния правильно функционировавшего объекта. Правильно функционирующим является объект, значения параметров (признаков) которого в текущий момент реального времени применения объекта по назначению находятся в требуемых пределах (в этот момент времени объект не отказал, т. е. правильно выполняет конкретную заданную функцию).

Неисправное и неработоспособное техническое состояние, а также техническое состояние неправильного функционирования объекта могут быть детализированы путем указания соответствующих дефектов, нарушающих исправность, работоспособность или правильность функционирования и относящихся к одной или нескольким составным частям объекта, либо к объекту в целом.

Обнаружение и поиск дефектов являются процессами определения технического состояния объекта и объединяются общим термином «диагностирование»; диагноз есть результат диагностирования. Таким образом, задачами диагностирования являются задачи проверки исправности, работоспособности и правильности функционирования объекта, а также задачи поиска дефектов, нарушающих исправность, работоспособность или правильность функционирования.

Диагностирование технического состояния любого объекта осуществляется теми или иными средствами диагностирования. Средства могут быть аппаратурными или программными; в качестве средств диагностирования может также выступать человек-оператор, контролер, наладчик. Средства и объект диагностирования, взаимодействующие между собой, образуют систему диагностирования.

Система диагностирования в процессе определения технического состояния объекта реализует некоторый алгоритм диагностирования. Алгоритм диагностирования в общем случае состоит из определенной совокупности так называемых элементарных проверок объекта, а также правил, устанавливающих последовательность реализации элементарных проверок, и правил анализа результатов последних. Каждая элементарная проверка определяется своим тестовым или рабочим воздействием, подаваемым или поступающим на объект, и составом контрольных точек, с которых снимаются ответы объекта на это воздействие.

Результатом элементарной проверки являются конкретные значения ответных сигналов объекта в соответствующих контрольных точках. Диагноз (окончательное заключение о техническом состоянии объекта) ставится в общем случае по совокупности полученных результатов элементарных проверок.

При разработке систем диагностирования должно проводиться изучение объекта, его возможных дефектов и признаков проявления последних, выбор или разработка средств диагностирования.

ГЛАВА 7. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ

В ЖИВОТНОВОДСТВЕ

Особенности производственного процесса производства

Продукции животноводства

Теоретическую основу животноводства как отрасли сельского хозяйства составляют биологические науки – зоотехния, ветеринария и зоогигиена, науки о способах производства продуктов животноводства. Поскольку сельскохозяйственные животные и способы их эксплуатации являются тем определяющим элементом технологического процесса производства продуктов животноводства, без которого он немыслим, зооветеринарные науки создают фундамент технологии животноводства.

Главным процессом производства продуктов животного происхождения является биологический процесс роста мышечной массы, образование молока, яиц и др.

Поэтому все процессы как вне, так и внутри системы содержания должны быть направлены на максимально адекватное поддержание биологических процессов в организме животного.

На рис. 7.1 представлена исходная структура производственного процесса животноводческих предприятий, которая отражает основное направление усилий проектантов и эксплуатационников на создание оптимальных условий для протекания естественных процессов в организме животных путем создания соответствующих условий их содержания, разработки в первую очередь систем обеспечения жизненных функций, а затем системы технологического оборудования.

Рис. 7.1. Исходная структура производственного процесса

для проектирования животноводческих предприятий

Технология производства животноводческой продукции включает в себя зооветеринарную технологию (системы обеспечения жизненных функций животных) и инженерно-технологическую.

Под системой обеспечения жизненных функций в зоне нахождения животных понимаются принципиальные схемы стойлового оборудования и клеток, схемы функциональных зон (кормовые и навозные проходы, схемы расположения стойл и клеток), системы микроклимата и санветобработки, разрабатываемые в зависимости от систем и способов содержания животных с целью выполнения операций производственного процесса с максимальным эффектом.

Для нормального протекания производственного процесса необходимы орудия труда (животные, кормовые, некормовые материалы, вода, воздух) и живой труд производственного персонала, зооветеринарных и инженерно-технических специалистов. В результате производственного процесса получают продукцию и отходы производства. В зависимости от вида и назначения производства в качестве продукции могут быть племенной ремонтный молодняк, мясо, молоко, шерсть и т.п.

С учетом изложенного, проектировщики животноводческих предприятий в первую очередь должны разрабатывать и обосновывать систему содержания для данных конкретных условий производства, включая системы обеспечения жизненных функций, и на завершающем этапе – систему технологического оборудования с необходимыми расчетами технико-экономического обоснования.

Содержание и объект проектирования

По своему содержанию проектирование животноводческих ферм и комплексов (предприятий) включает технологическую (биологическую), техническую и строительную части производственного процесса и ожидаемых при этом социальных и экономических последствий.

Объектом проектирования животноводческих предприятий являются все производственные и вспомогательные сооружения, строительные, технологические решения, а также инженерные коммуникации и генеральный план.

Разработанные проектировщиками процессы, конструкции, машинное и инженерное оборудование, а также технологическая документация для строительства и монтажа технологических устройств представляется как проект в виде чертежей, схем и текстовых пояснений.

Проект животноводческого предприятия при двухстадийном проектировании включает проектное задание, технический проект и рабочие чертежи. При одностадийном проектировании разрабатывают технорабочие проекты.

В проектном задании указывают требования к проекту и основные задачи: обосновать технико-экономическую целесообразность строительства (реконструкции), найти наиболее удачное проектное решение систем обеспечения жизненных функций и систем технологического оборудования, разработать проект строительных и монтажных работ, выявить основные технико-экономические показатели основных производственных объектов.

Примерный состав проектного задания показан на рис. 7.2.

Рис. 7.2. Схема примерного состава проектного задания

Задание на проектирование это начальная стадия проектирования. Оно составляется заказчиком совместно с проектной организацией.

В задании на проектирование содержатся следующие данные:

· основание для проектирования (постановление, распоряжение Совета Министров, министерства и т.д.);

· схема развития и размещения сельскохозяйственного предприятия;

· район строительства;

· характеристика и мощность объекта (полной мощности и первой очереди, например);

· основные источники снабжения водой, теплом, электроэнергией и т.д.;

· сброс канализационных стоков;

· способ содержания животных;

· тип кормления;

· механизация процессов (раздача кормов, уборка навоза, микроклимат и т.д.);

· основные строительные конструкции;

· способ строительства;

· сроки строительства и стадийность проектирования;

· данные для проектирования объектов жилищного и культурно-бытового строительства;

· основные технико-экономические показатели предприятия (расчетная стоимость строительства), производительность труда, срок окупаемости;

· основные показатели объединения или хозяйства, дающего возможность на развитие и строительство комплекса (наличие пашни, животных; производство продукции животноводства);

· расчет потребности и обеспеченность кормами.

Получив от заказчика задание на проектирование, организация приступает к расчетам и техническим разработкам, после чего представляет заказчику технический проект.

Технический проект решает следующие вопросы:

· обеспечение производства исходным поголовьем, материалами, кормами, энергией, водой и другими ресурсами;

· схемы транспортных потоков сырья и готовой продукции;

· специализации и кооперирования производства, а также связи с сопряженными отраслями растениеводства;

· технологические процессы производства, обеспечивающие высокую производительность труда;

· организации и экономики производства, применение комплексной механизации или автоматизации производственных процессов и автоматизированных систем управления;

· обеспечение производства кадрами;

· использование территории, отведенной под застройку, и выбор оптимального варианта генерального плана;

· объемно-планировочные, архитектурные и конструктивные решения основных зданий и сооружений, номенклатуры строительных материалов, конструкций, инженерное оборудование зданий;

· создание условий для научной организации труда и бытового обслуживания работающих;

· обеспечение жилищно-бытовых условий работающих на строительстве и предприятиях;

· организации строительства и продолжительности его осуществления;

· стоимость строительства;

· технико-экономические показатели, включая производительность труда, себестоимость продукции, рентабельность производства, уровень механизации и автоматизации, энерговооруженность, экономическую эффективность капитальных вложений.

Технический проект должен состоять: из общей пояснительной записки с кратким изложением содержания проекта, с сопоставлением вариантов, на основе которых приняты проектные решения, очередности строительства, с данными о согласованиях соответствия проекта действующим нормам и правилам; технико-экономической части; генерального плана и транспортных путей; технологической части с результатами, включая системы обеспечения жизненных функций животных и системы технологического оборудования, автоматизации технологических процессов, организации труда и системы управления производством; строительной части; организации строительства; сметной части; жилищно-гражданского строительства.

Рабочие чертежи – вторая стадия проектирования, которая выполняется в соответствии с утвержденным заданием или техническим проектом. Состав рабочих чертежей показан на рис. 7.3.

Рис. 7.3. Схема примерного состава рабочих чертежей

Технорабочие проекты разрабатывают для объектов, строительство которых намечается выполнять по типовым и повторно применяемым экономичным индивидуальным проектам, а также для технически несложных объектов, например, для небольших животноводческих ферм или для фермерских хозяйств. В технорабочем проекте решаются те же вопросы, что и при двухстадийном проектировании.

Содержание проектного решения может отличаться объектом, охватывающим весь комплекс, отдельную систему или только подсистему, которую можно представить в виде поточной технологической линии.

Проект производственного процесса животноводческого предприятия является частью проекта предприятия и включает системы обеспечения жизненных функций животных, системы технологического оборудования.

Разбивка объекта проектирования на части делает возможным точное решение задач проектировщиков. В соответствии с задачами проектирования существует иерархия проектировщиков. Для примера на рис. приведена иерархия проектировщиков молочно-товарного комплекса. Из рисунка виден состав двух частей.

Принципы проектирования

Основными принципами проектирования является сравнение вариантов, обеспечение надежности систем, рентабельность, комплексность, разделение задач, стандартизация, принцип блочности, принцип фаз и этапов, эффективность новых решений, учет требований эксплуатации. Первой важнейшей ступенью для достижения оптимального общего решения является сравнение эскизных вариантов систем содержания скота.

Второй ступенью оптимизации вариантов является подведение к общему оптимуму подсистем, входящих в состав системы содержания животных. При этом необходимо учитывать, что частные решения должны оцениваться не только по своей абсолютной эффективности, но и по комбинационным возможностям.

Работоспособность (надежность) является главным критерием при разработке возможных решений. Все элементы оборудования, которые в системе содержания оказывают какое-либо влияние на животных (кормоприготовление и раздача, микроклимат, доение и др.), гарантируют высокую продуктивность только при их высокой работоспособности. При этом необходимо учесть, что работоспособность отдельных элементов еще не обеспечивает работоспособности поточной линии. Работоспособность поточных линий зависит от их структуры в смысле надежности и является главным критерием при выборе оптимального варианта, причем он всегда должен включать оптимальные условия труда. Уровень производительности труда в проектируемом животноводческом предприятии определяется только проектировщиком посредством выбора соответствующих проектных решений. Оценка полезных затрат в сравнении с заданными экономическими показателями, с техническими показателями и вариантами решений всегда занимает значительное место в проектной работе.

Все элементы проекта и все ступени процесса проектирования взаимозависимы и подвержены взаимному влиянию, причем степень этой взаимозависимости различна. Элементы системы содержания животных тесно взаимосвязаны, поэтому оцениваются в совокупности. Элементы одинакового функционального назначения в различных системах содержания могут быть совершенно невзаимозаменяемыми или же обладать этими свойствами лишь условно. В остальных подсистемах предприятия степень взаимозависимости меньше, однако пренебрегать ею недопустимо.

Многообразие и объем проектных задач требуют разветвления по подсистемам. Частные задачи могут решаться последовательно или параллельно. Более рационально использовать параллельное решение частных задач, что обеспечивает более тщательное согласование как в проектной документации, так и в проектном задании.

В связи с усложнением технологии содержания и применяемого оборудования возрастает роль стандартизации. С помощью стандартов становится возможным применение унифицированных систем технологического оборудования, что сказывается на проектировании, делает возможным рациональное крупносерийное производство, обеспечивает улучшение снабжения запасными частями и представляет шаг на пути к автоматизированному проектированию.

Для крупных животноводческих предприятий (комплексов) характерно наличие большого числа одинаковых конструктивных элементов (например, стойл), последовательности подобных конструктивных элементов для создания функциональных зон, что допускает строительство и ввод в эксплуатацию предприятия по частям (блокам), то есть появляется возможность создания блочной системы оборудования, которая должна быть согласована с другими системами, в частности со строительной частью. Принцип облачности взаимосвязан со стандартизацией.

Проект животноводческого предприятия разрабатывается поэтапно, с делением проектной задачи на главные фазы, постепенным совершенствованием проекта в каждой фазе проектирования. В сетевом графике проектирования необходимо запланировать длительность его главных фаз и этапов.

Как при проектировании, так и при осуществлении проекта возникают новые решения в области технологии и техники, возможность полного использования которых обеспечивает разработку более эффективных решений. Поэтому понятно желание обеспечивать возможность использования новых достижений. Однако это не всегда возможно, так как может привести к большим затратам времени и средств на изменение проекта и не всегда оправданно экономически.

Заводы сельскохозяйственного оборудования стремятся к созданию конструкций машин и установок, удовлетворяющих требованиям эксплуатации.

Перед проектировщиками стоит задача создания технологических линий из машин и размещения недостающих промежуточных звеньев (транспортных средств) таким образом, чтобы элементы машинных систем и сам план размещения машин и установок обеспечивали удобство их эксплуатации.

При этом должны выполняться следующие требования:

· доступность для осмотра, возможность диагностики без демонтажа,

· удобное техническое обслуживание, быстрый ремонт и замена узлов, машин;

· использование по возможности в технологической цепи только таких машин и установок, которые обладают одинаковым уровнем эксплуатационной надежности и мощности;

· применение горячего и холодного резервирования отдельных машин;

· обеспечение транспортирования крупногабаритных и тяжелых запасных частей и машин в зданиях и конструкциях установок через достаточно большие проходы или открывающиеся элементы.

Кроме того, проектировщик животноводческого предприятия должен обеспечить безопасные условия труда обслуживающему персоналу.

Исходные данные для проектирования

⇐ Предыдущая 13 14 15 16 17 18 192021 22 Следующая ⇒