System - jest trójką uporządkowaną< R, E, >, składającą się ze zbioru elementów E, ciągu R, określonego jako relacja na elementach zbioru E i zbioru celów , realizowanych przez system. E - nazywa się zbiorem elementów systemu, R - jego strukturą, a - funkcją celów *Otoczenie sys. To zbiór tych i tylko tych sys. Które nie należą do rozpatrywanego sys. i których elementy nie są sprzężone strukturą tego sys. oraz posiadają takie właściwości że oddziałują na ten sys. i mogą powodować zmiany jego stanów poprzez zmianę swoich oddziaływań .* Struktura systemu R - jest to ciąg relacji <R1, R2, ..., RN>, określonych na zbiorze elementów systemu E={a:}, i=1, n, którego składnikami są relacje od jedno- do wieloczłonowych, umożliwiających racjonalną realizację zadań systemu.* Relacje te zapisujemy jako podzbiory iloczynu kartezjańskiego ExEx......xE=E(j) , j=1,N Przy tym dla j=1 mówimy o relacjach jednoczłonowych wyrażających własności indywidualnych elementów , co oznacza że relacja ta jest utożsamiana z cechą której posiadanie przez element powoduje zaliczenie go do zbioru elementów sys E.* Relacja systemotwórcza - relacja, której odpowiednie sformułowanie umożliwia dokonanie wyboru z fragmentu rzeczywistości tych i tylko tych elementów, które posiadają cechę (wyróżnik) wspólną dla elementów tworzących zbiór systemu, a opisaną w relacji systemotwórczej.* CELE SYSTEMU:
Budując system, tzn. opisując interesujący nas fragment rzeczywistości (maszynę ) z pewnego wybranego punktu widzenia w postaci systemu, mamy na uwadze to, aby system ten posiadał właściwości umożliwiające rozwiązanie problemu, dla którego podjęto się jego budowy.
Pożądane właściwości systemu - cele zadaniowe. Systemy te nazywamy systemami celowościowymi.
Cel należy traktować jako pojęcie pierwotne.
Celem systemu jest z reguły osiągnięcie jednego (lub kilku) z celów obiektu, na którym został zbudowany.
BUDOWA SYSTEMU:
Celem budowy systemu jest uchwycenie tych czynników z rzeczywistego świata, do których przywiązujemy wagę z punktu widzenia rozwiązania postawionego problemu.
Budowa systemu w ramach obiektywnej rzeczywistości oznacza, że rozpoczynamy systematyczne poszukiwanie i ustalanie ilościowego charakteru zjawisk i prawidłowości.
Zbudowanie systemu oraz jego przedstawienie wymaga realizacji następujących zadań:
zdefiniowania obiektu badań (fragmentu rzeczywistości),zbadania zachowania się obiektu, względnie jego działania.
wyznaczenia zbioru celów, które rozważany obiekt ma realizować.
sformułowania celu systemu w oparciu o cel badań obiektu oraz sprawdzenie prawidłowości jego sformułowania.
wyboru elementów systemu.
wyboru elementów otoczenia systemu.
wyboru istotnych sprzężeń między elementami systemu.
wyboru istotnych sprzężeń systemu z jego otoczeniem.
wybór sposobu przedstawienia systemu (forma graficzna, macierzowa, model matematyczny). Stan systemu - w danej chwili t wyznacza zbiór chwilowych wartości zmiennych (cech ) systemu jako całości, uznanych za istotne dla danego problemu i występujących w sposób jawny w matematycznym opisie systemu.
Elementarnym podsystemem - elementem działającym - nazywamy taki podsystem, w którym nie wyodrębniamy już podsystemów niższego poziomu. Podsystemy nie muszą charakteryzować się tymi samymi własnościami funkcjonalnymi co sys. Przeciwnie bardzo często ich działania są całkowicie odmienne. Przez Element działający należy rozumieć przedmiot materialny który w określony sposób zależy od innych przedmiotów materialnych i w określony sposób oddziałuje na inne przedmioty materialne. W trakcie podziału systemu na podsystemy należy przestrzegać następujących rygorów metody sys. - funkcjonalność , podsystemy powinny być wyodrębnione ze względu na spełnione funkcje a nie ze względu na rozmieszczenie przestrzenne - ścisłość, system powinien być ściśle określony aby było wiadomo co do niego należy a co nie należy. - niezmienność, określenie systemu powinno być nie zmienne w całym toku rozważań . Jest nie dopuszczalne żeby jakieś elementy były czasem traktowane jako należące do sys. Czasem zaś jako nie należące . - zupełność podział sys na pdsys. powinien być zupełny. Znaczy to że sys. nie może zawierać elementów nie należących do żadnego z jego podsys. - rozłączność podział sys na podsys powinien być rozłączny . Znaczy to że podsyst. nie może zawierać elementów należących do kilku elementów jednocześnie . Przynależność elementów do jednego podsys. wyklucza przynależność tego elementu do innego podsys. - hierarhiczność , każdy syst. może być rozumiany jako podsys. lub element jego bardziej złożonego sys. Zwanego nadsystemem lub supersystemem . wynika z tego że każdy sys. można badać w dwóch aspektach jako element nadsys. lub jako sys. składający się z podsystemów .Modele systemu . Model - to taki dający się pomyśleć lub materialnie zrealizować układ, który odzwierciedlając lub odtwarzając obiekt badań, np. (maszynę ), zdolny jest zastępować go tak, że jego badanie dostarcza nam nowej informacji o tym obiekcie.
Model powinien spełniać swoją funkcje polegającą na uchwyceniu istotnych zmiennych badanych zjawisk i procesów pomijając inne. Podział na zmienne istotne i nieistotne zależy od możliwości percepcyjnych badacza, stanu jego wiedzy oraz możliwości pomiarowych i obliczeniowych.
Modele doświadczalne - można zbudować i stosować do różnych badań. Do kategorii tej należą „kopie” czyli „modele w skali”, odwzorowujące stosunki przestrzenne, oraz „modele działające”, odwzorowujące przebieg jakichś procesów.
Modele logiczne - określony zbiór obiektów spełniających aksjomaty i twierdzenia. Np. zbiór punktów i prostych stanowi w geometrii łącznie z aksjomatami (relacjami ) model logiczny geometrii Euklidesa. Modele matematyczne - symboliczne przedstawienie ilościowe wartości zmiennych, występujących w obiektach fizycznych lub systemach społecznych.
Modele teoretyczne - konstrukcje myślowe, mające na celu wyjaśnienie obserwowanych zjawisk. Dekompozycja procesu eksploatacji . Proces Eksploatacji maszyn . 1 Procesy sterowane 1.1 procesy przed użytkowe -przechowywanie -transport -instalowanie -docieranie - próby techniczne. 1.2 Procesy użytkowe maszyny -precyzowanie celów działań -planowanie działań -przygotowanie działań -budowanie syst działaniowego - pobudzenie do działania -działania podstawowe wraz z nadzorowaniem ich realizacji -kontrola wyników działania i koordynowanie działań -kontaktowanie się z otoczeniem. 1.3Procesy zapewnienia zdatności 1.3.1 Obsługa -w dniu użytkowania -okresowe -gwarancyjne - diagnostyczne -konserwacyjne -regulacyjne 1.3.2 Odnowa 1.3.2.1 Naprawy -bieżące - średnie - główne - awaryjne . 1.3.2.2 Wymiana -modernizacja . 1.4 Procesy logistyczne - materiałowe -informacyjne -energetyczne -obiekty -ludzie 1.5 Procesy likwidowania maszyny - sprzedaż - recyrkulacja - utylizacja składowanie odpadów 1.6 Procesy wspomagające sterowanie 1.6.1 Procesy diagnostyczne - diagnozowanie stanu - genezowanie -prognozowanie - monitorowanie - diagnozowanie operatora - diagnozowanie otoczenia - oceny porównawcze !.6.2 Procesy badawcze - badania prototypów - badania w naturalnych warunkach ich działania - badania przyśpieszone - badanie procesów i sys eksploatacji - opracowanie nowych metod badawczych 2. Procesy nie sterowane 2.1 Zużycie tribologiczne - ścierne - adchezyjne - przez utlenianie - Pitting - fretting 2.2 Zużycie korozyjne 2.3 Zużycie erozyjne 2.4 Zużycie chemiczne Systemy eksploatacji maszyn .
Systemy eksploatacji maszyn są systemami rzeczywistymi, w których realizowane są procesy sterowane będące składowymi procesu eksploatacji, dotyczące maszyn w fazie ich eksploatacji. Systemy eksploatacji maszyn należą do klasy systemów działaniowych. Są to systemy rzeczywiste, które oddziałują na otoczenie i tak reagują na jego wpływ aby osiągnąć określony cel. Warunkiem koniecznym racjonalnego działania systemu z zachowaniem celowym jest to aby sekwencja kolejnych stanów systemu zmierzała do zamierzonego stanu zwanego celem. Zatem system eksploatacji będący systemem sterowalnym, ukierunkowanym na osiągnięcie wyraźnie sprecyzowanego celu można rozpatrywać jako system cybernetyczny, w którym rolę organu sterującego spełnia człowiek.
Systemy te posiadają następujące cechy:
składają się z podsystemów różnych klas i same są systemami w nadsystemie, zawierającym wiele innych systemów działania
są systemami względnie odosobnionymi, tzn. powiązanymi z otoczeniem tylko przez określone wejścia i wyjścia
prawidłowość ich działania ma istotny wpływ na prawidłowość działania nadsystemu, którego są elementami składowymi
struktury ich są z reguły strukturami hierarchicznymi
W systemach tych można wyodrębnić pięć jakościowo odmiennych składników:
podmioty pracy (kierownik i pracownicy)
obiekty techniczne (maszyny, urządzenia, aparaty, budynki)
materiały (surowce, części wymienne, odpady)
energie (różne rodzaje i formy energii, a także oddziaływania różnych pól)
informacje rozumiane jako wszelką treść, która jest przekazywana w czasie lub przestrzeni od nadawcy do odbiorcy.
Cele działania systemu logistycznego:
- zarządzanie, obsługiwanie oraz użytkowanie obiektów i stanowisk pracy,
- gromadzenie, przetwarzanie i przesyłanie informacji dotyczących realizacji wymienionych czynności logistycznych,
- prognozowanie zapotrzebowania na materiały, energię i informację,
- zaopatrywanie w wyżej wymienione składniki, magazynowanie i zarządzanie ich zapasami
- zarządzanie wykorzystaniem opakowań i odpadów produkcyjnych,
- pakowanie i konfekcjonowanie wyrobów Strategia eksploatacyjna
To sposób działania z maszynami, ustalony na podstawie wyników badań naukowych, polegających na osiągnięciu pożądanego stanu w systemie eksploatacji, będącego celem, którego osiągniecie jest zdarzeniem losowym z powodu braku informacji o warunkach, w których ten stan będzie osiągany.
Na ogół wyróżnia się cztery podstawowe strategie eksploatacyjne maszyn:
Strategia wg resursu ( potencjału eksploatacyjnego).
Podstawowe założenia realizacji:
- ustalony zakres czynności obsługowych przyporządkowany konkretnej obsłudze,
- okresowość realizacji ustalonych obsług i napraw
- hierarchizacja obsług i napraw
Strategia wg stanu - ciągłe kontrolowanie stanów technicznych maszyn i opracowaniu na tej podstawie informacji diagnostycznych. W tym systemie nie ustala się stałych terminów obsług i napraw.
Strategia mieszana - wyposażenie systemów eksploatacyjnych, realizujących strategię wg resursu, w podsystemy diagnostyczne wspierające racjonalne działania eksploatacyjne z maszynami.
Strategia wg efektywności - wzrost popytu nowoczesne i bardziej efektywne maszyny powoduje wprowadzenie na rynek przez producentów w coraz krótszych przedziałach czasowych, nowych typów maszyn. Istnieje jeszcze strategia wg niezawodności która sprowadza się do podejmowania decyzji eksploatacyjnych na podstawie wyników okresowej kontroli poziomu niezawodności maszyn eksploatowanych aż do wystąpienia zwiększonej intensywności uszkodzeń elementów Niezawodność systemu technicznego
Jest to jego zdolność do realizacji zadań w określonym przedziale czasu i przy ustalonych poziomach oddziaływań czynników wymuszających.
Element nienaprawialny to taki jego podsystem który nie podlega dalszemu podziałowi (dekompozycji) z punktu widzenia celu badania, a badanie jego niezawodności jest realizowane niezależnie od badania niezawodności sys. Element ten pracuje tylko do pierwszego uszkodzenia , a po jego zaistnieniu zostaje wymieniony na nowy , zdatny element. Stan zdatności maszyny - stan, w którym maszyna może realizować funkcje zgodne z wymaganiami sformułowanymi w dokumentacji technicznej. Jeżeli wartość cechy zawiera się w ustalonym zakresie to jest to stan zdatności Uszkodzenie - to zdarzenie polegające na utracie możliwości realizacji zadania ,tzn utracie stanu zdatności. Jeżeli wartość cechy wychodzi poza poza ustalony obszar to następuje uszkodzenie. Niezawodność systemu technicznego jest to prawdopodobieństwo zrealizowania zadania przez system w określonym przedziale czasu t, t(to,tk) i przy ustalonych poziomach oddziaływania czynników wymuszających. Element nienaprawialny systemu to taki jego podsystem który nie podlega dalszemu podziałowi (dekompozycji) z punktu widzenia celu badania a badanie jego niezawodności jest realizowane niezależnie od badania niezawodności systemu. Element ten pracuje tylko do pierwszego uszkodzenia a po jego zaistnieniu zostaje wymieniony na nowy zdatny element.
Funkcja niezawodności - elementu nienaprawialnego:
R ( t) = 1 - F ( t )
Empiryczna funkcja niezawodności:
RN ( t ) = [N - n( t)] / N N-liczność partii, t -funkcja czasu.
trwałość elementu:
Wartość średnia zmiennej losowej T, tzw. czas poprawnej pracy elementu nazywamy wartość całki
ET = ∫t∞ t f ( t) dt
Intensywnością uszkodzeń w chwili (t) nazywamy granicę wyrażenia
gdzie Q(t,t+ ^ t) prawdopodobieństwo tego że w przedziale czasu (t,t+ ^t ) nastąpi uszkodzenie elementu pod warunkiem że nie nastąpilo to uszkodzenie w przedziale czasu <0,t> . obliczona granica ma postac : λ(t)= - R' (t) / R (t)
Intensywnosc uszkodzen z punktu widzenia teorii prawdopodobienstwa jest gestoscia warunkowa czasu uszkodzenia , pod warunkiem ze element do chwili t pracowal poprawnie .
Diagnostyka
Nauka o procesach i metodach uzyskiwania informacji o obiekcie i jego otoczeniu ( a w nim również o człowieku) oraz o relacjach (oddziaływaniach) zachodzących między nimi.
Diagnostyka techniczna maszyn
Jest wybranym obszarem tej nauki dotyczącej środków i sposobów rozpoznawania stanu działającej maszyny na podstawie obserwacji skutków jej działania, tzn. na podstawie badań prowadzonych technikami bez demontażu celem uzyskania diagnozy.
Fazy istnienia maszyn -faza wartościowaniaWk-proj.i konstruowaniaP -wytwarzania W -ekspoloatacji E. Czas istnienia maszyny T od chwili to- zauważenie potrzeb do chwili t4- likwidacja maszyny. Eksploatacją nazywamy wszelkie działania dotyczące maszyny od chwili jej wytworzeniwa do chwili likwidacji decydujące o efektywności i skuteczności jej zastosowania oraz możliwości realizacji celów przez tę maszynę dlo których została ona zaproj. i wyprodukowana Istota diagnostyki technicznej Polega na mierzeniu wartości parametrów procesów realizowanych w maszynie i na tej podstawie możemy wnioskować o stanie jej elementów. Należy jednak dokonać wyboru wielkości fizycznych, za pomocą których opisujemy ten stan. Oznacza to że między stanem maszyny w danej chwili t a opisującą ten stan wartością zminnej musi istnieć następująca relacja wynikania : „jeżeli maszyna znajduje się w stanie A, to wielkość fizyczna przyjmuje wartość B”
lllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllll