ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 18.03.2020
Просмотров: 155
Скачиваний: 4
5 ПАТЕНТНАЯ ПРОРАБОТКА ПРЕДЛАГАЕМОГО
ТЕХНИЧЕСКОГО РЕШЕНИЯ
5.1 ВВЕДЕНИЕ
Защита интеллектуальной собственности в современных условиях зарождения рынка интеллектуальных продуктов в России для современного инженера, который вынужден быть еще и предпринимателем, очевидна. Защищать надо все: личные инженерные разработки; товары и услуги, которые будет выпускать и осуществлять сам предприниматель или его фирма; собственное лицо фирмы и выпускаемого товара (товарный знак); авторские права на созданный интеллектуальный продукт (книгу, песню, видеофильм, программу для ЭВМ, топологию разводки интегральных микросхем, оригинальную методику расчетов, виды и методики лечения и пр.). Защищать все это нужно для создания собственной “ниши неприкосновенности” в бескрайнем море рыночных отношений продавцов и покупателей. Защищать все это нужно и в выбранной географической “нише”: только в России; только в другой любой стране; во многих странах мира, включая Россию; во всех странах мира. Сразу же следует понять одну истину: охрана своего интеллектуального продукта требует очень грамотной и взвешенной оценки конкурентоспособности продукта на рынке спроса, в связи с чем начинать защиту надо с расчета экономической целесообразности, поскольку этот акт является весьма дорогостоящим. То, чего не будут покупать на рынке, не будут и воровать ваши потенциальные явные и скрытые конкуренты, а, значит, и защищать такой товар, во-первых, не от кого, а, во-вторых, не стоит даже и гроша. Этот своеобразный “забор” защиты интеллектуального продукта является, по существу, единственным условием развития своеобразного творчества при достаточном уровне материального и морального благополучия автора в быстроменяющейся рыночной стихии.
5.2 ОБОСНОВАНИЕ АКТУАЛЬНОСТИ РАЗРАБОТКИ.
Целью дипломного проекта является рассмотрение первичных вибропреобразователей (таких как пьезоэлектрические датчики, в системе диагностирования механических колебаний), а также, разработка, конструирование и сборка физической модели, упрощенной системы диагностирования электрических машин и механизмов для раннего обнаружения их неисправности.
Область применения:
Одной из актуальных проблем современной техники является измерение параметров вибраций, ударов и шумов. Совокупность методов и средств для измерения величин, характеризующих колебания, называется виброметрией. Необходимость в проведении таких измерений на машиностроительном предприятии возникает по ряду причин, например, для определения виброактивности выпускаемых машин, режимов работы вибрационного технологического оборудования, при вибродиагностике машин и агрегатов, контроле их качества.Сегодня нельзя назвать практически ни одного объекта контроля или производственного процесса, который не испытывал бы воздействие вибрационных, ударных или акустических нагрузок. Уже длительное время разрабатываются способы борьбы с вредным воздействием вибраций, ударов и шумов в технике и природе.
Уровень техники:
Современные виброизмерительные приборы это обычно электронные малогабаритные приборы с автономным питанием и калибровочным устройством для контроля электрической части, со встроенными фильтрами.
Средствами измерения параметров вибрации служат специальные приборы, в которых информация об измеряемой величине представляется в форме, удобной для восприятия человеком. Виброизмерительный тракт обычно формируется из нескольких последовательно соединенных приборов. В зависимости от условий проведения измерений, способа регистрации получаемых результатов и других обстоятельств число приборов, входящих в измерительный тракт, может изменяться в широких пределах.
В последнее время получает распространение метод анализа производственной вибрации, основанный на предварительной записи ее измерительным магнитофоном и последующей обработке в лабораторных условиях на стационарном измерительном тракте.
Виброизмерительные приборы делятся на две группы. В первую из них входят измерительные приборы, обеспечивающие измерение среднего квадратического значения виброскорости и виброускорения и их логарифмических уровней в октавных или третьоктавных полосах частот, а также корректированного значения виброскорости (виброускорения).
Измерительные приборы второй группы используют для измерения дозы вибрации, а также эквивалентного корректированного значения виброскорости (виброускорения). Их оснащают корректирующими фильтрами.
В последние годы получает развитие вибродозиметрия составная часть виброметрии, основанная на интегральной оценке вибрационного воздействия на объект виброзащиты путем накопления дозы колебательной энергии за длительный отрезок времени. Дозу можно либо рассчитать по данным спектрального анализа, либо измерить вибродозиметром прибором, определяющим усредненную вибрационную нагрузку на человека-оператора в течение, например, рабочей смены.
Перспективной можно считать разработку индивидуальных вибродозиметров, использующих неэлектронные принципы регистрации дозы вибрации (оптико-механический, электрохимический, эффект контактной электризации и др.). Известна конструкция вибродозиметра, в котором регистрация дозы вибрации происходит с помощью электрокинематического накопителя. Он содержит два регистрирующих узла, выполненных на основе капилляра с пористой перегородкой, заполненного полярной жидкостью, и размещенных по разные стороны от перегородки электродов.
Выбор прототипа:
Наиболее близким техническим решение является выпускаемый серийно прибора ВШВ003. Данный прибор является хорошей системой диагностирования с использованием новейших технологий. Достоинствами ВШВ003 является высокая точность измерения и обработки колебательных процессов, широкий диапазон измеряемых частот, и другие технические характеристики. Основным недостатком таких устройств является их высокая цена, которая является недоступной широкому кругу потребителей (мелким коммерческим и государственных фирмам), а также большие габаритные размеры и масса.
Изобретение относится к радиоэлектронике, более конкретно к измерительным средствам, и используется в измерительной технике, автоматике, механике и других областях.
Предлагаемое изобретение как и аналогичное устройство обединяют в себе:
Вибропреобразователь (вибродатчик), который входит в любой комплект виброизмерительной аппаратуры. Он выполняет роль преобразователя энергии вибрационных колебаний, получаемых от источника, в электрические сигналы. В предлагаемом устройстве используется преобразователь пьезоэлектрический виброизмерительный ДН4.
Основные технические характеристики вибропреобразователя.
1) Рабочий диапазон частот от 0 до 12500 Гц.
2) Электрическое сопротивление изоляции:в нормальных условиях не менее 1 ГОм ; в условиях повышенной влажности не менее 0,1 ГОм.
3) Электрическая ёмкость вибропреобразователя, включая ёмкость кабеля, не менее 1000 пФ.
4)
Номинальное значение коэффициента
преобразования на частоте
1000Гц
![]()
5) Относительный коэффициент поперечного преобразования не более 5%.
6) Габаритные размеры вибропреобразователя:18,817,014,0 мм
7) Масса вибропреобразователя ( без кабеля и штеккера) не более: 0,013 кг.
Усилитель включен в измерительную схему как для усиления слабого выходного сигнала с вибропреобразователя, так и для согласования высокоомного выхода вибропреобразователя с низкоомными последующими каскадами.
Основным элементом усилителя является операционный усилитель КР140УД8. Выбор данной микросхемы был обусловлен тем, что у нее малый входной ток и большое входное сопротивление.
Основные технические характеристики усилителя:
1) Напряжение питания –9В;
2) Потребляемый ток 5 мА;
3) Входной ток0,2 мА;
4) Входное сопротимвление10 МОм;
Измерительный прибор уровня напряжения дает возможность визуально фиксировать результаты измерений вибрации. В качестве измерительного прибора выступает стрелочный электромагнитный вольтметр.
Технические характеристики устройства диагностирования приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Основные технические характеристики устройства
-
- Напряжение питания, В
9
- Потребляемый ток, А
0.01
- Частотный диапазон, Гц
1005000
- Диапазон измерений виброускорения, м/с2
0,1300
- Диапазон рабочих температур, 0С
-30 +50
- габаритные размеры, мм
70х80х60
- масса, кг, не более
0,5
Достоинствами данного прибора являются такие характеристики как:
- Низкая себестоимость (доступен широкому кругу потребителей);
- Простота применения не требующая специальных технических навыков;
- Высокий частотный спектр (то 0 до 12500 Гц);
- Широкий круг применения(ремонт и наладка электродвигателей, автомобилей, трансформаторов, насосов, редукторов и других средств техники);
- Малые массогабаритные параметры.
Недостатками данного прибора является:
- Точность значений, измеряемой величены, является средне выраженным.
Обслуживание системы заключается в плановом осмотре и ремонте (в основном измерительного прибора) устройства, в плановой замене электробатарей (“Крона”) (один раз в квартал или по необходимости) и наблюдением за ходом выдачи окончательного результата о состоянии технологического оборудования.
Применение этих приборов на производстве позволяет уменьшить время на определение неисправностей, а также избегать простоя технологического оборудования из-за проведения плановых осмотров и ремонтов, проводя ремонтные работы по фактическому состоянию оборудования. Внедрение данного устройства позволяет также избежать аварийных режимов работы технологического оборудования из-за быстро развивающихся дефектов, так как производится постоянный мониторинг его работоспособности. Такие качества, а также достаточно низкая стоимость устройства привлекают покупателей, обеспечивая высокий спрос на эту продукцию.