где
(
k
н
)
и
D
,
(
k
н
)
τ
D
— исходныйзапас технологическойнадежности, опре-
деляемыйчерез
а
лет после начала эксплуатации;
τ
— текущее вре-
мя эксплуатации;
β
п
,
β
σ
— коэффициенты аппроксимирующих МНК-
прямых в эмпирических зависимостях относительного изменения ма-
тематических ожиданийи среднеквадратических отклоненийпараме-
тров траекторийСУ;
α
п
— значение относительного изменения мате-
матического ожидания параметра по сравнению с
а
-м годом эксплуа-
тации.
Для оценки и прогнозирования работоспособности станков по раз-
работаннойметодике, инвариантнойтипу станка, определены пре-
дельные значения параметров траекторийСУ.
Диагностирование токарных станков, прогнозирование их техноло-
гическойнадежности и предельных сроков эксплуатации предложено
выполнять с помощью разработаннойинтерактивнойавтоматизиро-
ваннойсистемы диагностирования по параметрам траекторийпере-
мещения СУ.
Система позволяет: определять параметры траекторийперемеще-
ния СУ, взаимодействуя с ИДК; выполнять статистическую обработ-
ку параметров траекторий; оценивать запасы надежности по каждо-
му параметру и станку в целом; определять относительные измене-
ния запасов надежности по каждому параметру; выделять параметры,
определяющие работоспособность станка; прогнозировать работоспо-
собность станка с определением срока предельнойэксплуатации при
сохранении технологическойнадежности.
Тестирование системы показало, что при прогнозировании сроков
предельнойэксплуатации станка до исчерпания запаса технологиче-
скойнадежности и их оценке по сравнению с эмпирическими данными
относительная погрешность составила не более
±
15%.
Выводы.
1. Параметры траекторийперемещения СУ токарного
станка, множество которых определено в ходе исследования, обладают
диагностическойинформативностью, применимойкак для оценки, так
и для прогнозирования состояния станка. Каждому состоянию стан-
ка и уровню его технологическойнадежности отвечает определенное
значение каждого из множества параметров траекторийперемещения
СУ.
2. Оценивать состояние диагностируемого станка целесообразно
как на основе единичных реализацийтраектории СУ как случайной
функции, заданнойс управляемойкоординаты, так и на базе парамет-
ров мигрирующих реализацийпри закономерно изменяющихся усло-
виях, что возможно при применении программного метода испытаний
станков.
3. Диагностирование токарных станков по параметрам траекторий
перемещения СУ можно выполнять с помощью разработанного и атте-
стованного мехатронного испытательно-диагностического комплекса.
Параметры траекторийнадежно определяются в автоматизированном
104 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2010. № 2
