Разработка нового датчика вибрации с унифицированным выходом 4-20 мА

Введение 6
Перечень сокращений, условных обозначений, символов, единиц и терминов 8
1 Аналитический обзор существующих решений для контроля вибрации 9
1.1 Понятие вибрации 9
1.2 Уравнение колебаний 11
1.3 Задачи и способы контроля вибрации 12
1.4 Датчики вибрации ООО «Топаз-Контроль» 13
1.5 Обоснование новой разработки 15
2 Разработка схемы датчика вибрации 19
2.1 Принципиальная электрическая схема датчика 22
3 Проверка работоспособности и исследование характеристик датчика вибрации 27
3.1 Проверка работоспособности датчика и определение характеристик 28
4 Финансовая часть 34
4.1 Анализ конкурентных технических решений с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения 34
4.2. SWOT-анализ 36
4.3 Оценка готовности проекта к коммерциализации 38
4.4 Методы коммерциализации результатов разработки 41
4.5 План проекта 45
4.6 Бюджет проекта 45
4.7 Расчет серийной себестоимости одной единицы продукции 52
4.8 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования 56
Заключение 62
Приложение А Принципиальная схема 63
Приложение Б Схема подключения вибропреобразователя при проведении испытаний 64
Приложение В Протокол испытаний 65
Приложение Г Календарный план деятельности

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность проблемы. В условиях современного производства надежность и безопасность оборудования становятся критически важными факторами, влияющими на эффективность работы предприятий. Вибрация, возникающая при эксплуатации машин и механизмов, может указывать на начало неисправностей, которые могут привести к серьезным последствиям. Эффективный мониторинг состояния оборудования позволяет выявить аномалии на ранних стадиях, что способствует предотвращению поломок и снижению затрат на техническое обслуживание. Однако на рынке представлено множество датчиков, которые имеют ограничения по точности и интеграции в существующие системы, что подчеркивает необходимость разработки нового, высококачественного датчика вибрации.
Цель работы. Целью данной работы является разработка нового датчика вибрации с унифицированным выходом 4-20 мА, который обеспечит высокую чувствительность, точность и стабильность измерений. Устройство должно быть спроектировано с учетом современных требований автоматизации и готово к интеграции в уже существующие системы контроля.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Аналитический обзор существующих решений для контроля вибрации
1.1 Понятие вибрации
Вибрация - это механическое колебательное движение, которое происходит вокруг положения равновесия. Проще говоря, это когда что-то двигается туда-сюда, постоянно меняя свое положение относительно некоторой точки.
Типы вибраций:
1. Периодическая вибрация: Вибрация, которая повторяется через определенные промежутки времени. Примером является вращение колеса или колебание маятника. Периодическая вибрация может быть:
Синусоидальная (гармоническая): Простейший тип периодической вибрации, описываемый синусоидой.
Несинусоидальная: Периодическая вибрация, имеющая более сложную форму, чем синусоида.
2. Случайная вибрация: Вибрация, которая не имеет постоянной амплитуды или частоты, а меняется случайным образом во времени. Примеры: вибрация от дорожного покрытия, турбулентность воздуха.
3. Переходная (ударная) вибрация: Вибрация, возникающая при внезапном воздействии (ударе, толчке), после которого колебания затухают. Примеры: удар молотка, падение предмета.
Источники вибраций:
Вибрации могут возникать по множеству причин:
Механические: Вращающиеся части машин, шестерни, подшипники, работающие двигатели.
Аэродинамические и гидродинамические: Поток воздуха или жидкости, создающий колебания (например, вихри).
Ударные: Столкновения, падения, удары.
Сейсмические: Землетрясения, вибрации от взрывов.
Акустические: Звуковые волны могут вызывать вибрации.
Человеческая деятельность: Работа строительного оборудования, движение транспорта.
Воздействие вибраций:
Вибрации могут оказывать как полезное, так и вредное воздействие:
Полезное:
Вибрационная обработка: Уплотнение грунта, полировка, вибрационная очистка.
Ультразвуковая диагностика: Медицинская визуализация, неразрушающий контроль.
Вибромассаж: Расслабление мышц, улучшение кровообращения.
Вредное:
Усталость материалов: приводит к разрушению конструкций и механизмов.
Повреждение оборудования: Выход из строя подшипников, износ деталей.
Негативное воздействие на человека:
Вибрационная болезнь (при длительном воздействии).
Снижение работоспособности и концентрации.
Дискомфорт, раздражение.
Шум: Вибрации могут вызывать акустические волны и шум.
Измерение вибраций:
Для измерения вибраций используются специальные приборы:
Акселерометры: измеряют ускорение вибрации.
Виброметры: измеряют скорость вибрации.
Датчики перемещения: измеряют амплитуду вибрации.
Анализаторы спектра: позволяют определить частотный состав вибраций.

Весь текст будет доступен после покупки

-

Весь текст будет доступен после покупки