Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

АВТОПРОЕКТИРОВАНИЕ ГОРНЫХ МАШИН В 3D: ПРОЕКТНО-МОДЕЛЬНЫЙ ПОДХОД

Бейсембаев К. М., Жолдыбаева Г. С., Дёмин В. Ф., Малыбаев Н. С., Шманов М. Н.,

1.3.5. Особенности многомерного подхода в базах данных

Работая в Ansys, мы убедимся в возможности «вертеть» деталь под различными углами относительно трёхмерных осей, определяя нужный ракурс для представления её эффективного вида, выбора требуемой линии или объёма для последующей работы с ними. Многомерность баз – необходимый атрибут современного анализа, без которого его оперативность снизилась бы существенно. Но многомерность баз следует рассматривать не только для детали, но в целом для совокупности узлов машины или в целом для технологии ей эксплуатации в рабочей среде. Автоматизация построения баз – важная задача создания автоматизированных, а затем и робототизированных систем. И прежде всего нужны простые алгоритмы:

– для создания инфологической модели базы (логически и рационально связанной – информационной модели рассматриваемого процесса);

– создания таблиц;

– соединениия таблиц.

Первое мы получаем, применяя метод многомерных классификаций [5], строя классификацию объекта по правилам иерархического подчинения независимых элементов объекта по горизонали (измерения) и по уровням. Второе мы привели выше, поясняя алгоритм построения таблиц, а третье – их связи на рис. 1.10–1.12. В [5] приведены особенности построения баз для автоматизированных систем, ниже мы рассмотрим простой пример контроля параметров редуктора машины, в котором логика связей узлов и деталей машин очевидны (рис. 1.12).

В данном случае таблицы базы уже расширены после создания скелетной части от 5 столбцов до 8 и, введены поля: «надёжность», «расчёт на прочность» и «чертёж». Стуктура таблиц уточнена так, что в базе нет таблиц вне логики инфологической модели, все процессы отраженны и нет лишних операций. Например, при расчёте надёжности в таблице «ТРедуктор» будет уточнена и надёжность корпуса редуктора, а в таблицах «1 вал», учтена надёжность вала и установленных на нём левого и правого подшипника и шестерни. Здесь чётко установлена иерархия деталей их взаимосвязанность и подчиннёность. Так, структура базы учитывает, что эти детали установлены на валу 1.

Правильно отраженная функциональность узлов и деталей позволяет соответственно и организовать расчётные части машины. Справа представлена заготовка таблицы «1 вал» для автоматизированной системы. Т.е. обновлённая таблица, где теперь легко и логично ввести поля «датчик левой опоры» и «датчик правой опоры», которые фиксируют амплитуду и частоту давления при вращении вала. Легко понять, что эти параметры во многом способны идентифицировать возникщий вибропроцесс от неточностей изготовления зубчатого зацепления, выкрошивания зубьев, разбалансировки одного из подшипников и т. п., если перед эксплуатацией редуктора были осуществлены тестовые записи его амплитудно-частотных характеристик под опорами подшипников.Точно также правильная структуризация многомерной базы позволяет осуществить эффективную организацию записей давлений и смещений в гидростойках механизированной крепи для идентификации геомеханических процессов взаимодействия с боковыми породами. Причём наличие программного комплекса учёта смещений лемнискатного механизма (см. вышеприведенную модель) позволит уточнить эти процессы. Организация записей датчиков в БД – хорошо известная процедура, но затруднения имеются в их идентификации и алгоритмах хранения (какие данные следует сохранить или стереть). Поле «Идентификация вибраций» содержит результаты анализа полученных данных, который, в частности, может содержать следующие данные, идентификация которых относительно не сложна:

– нормальный режим;

– износ на левом подшипнике;

– отказ на левом подшипнике;

– выкрошивание зубьев;

– поломка зубьев.

Рис. 1.12. Алгоритм межтабличной связи (а) и элементы базы (б)

Идентификация осуществляется в специальной программе, обычно встраиваемой в базах в систему запросов, а лучше в блок «модули» (для базы Access). Для этого полученные амплитудночастотные характеристики с учетом скорости вращения вала сравниваются с табличными. А в случае, если данных для анализа не хватает, процессор базы рассылает срочные сообщения экспертам через Интернет. Заметим, что в лучшем случае данные датчиков должны накапливаться в специальном хранилище, которое периодически просматривают эксперты оборудования без прямых прав их изменения.

Рисунок 1.12 б предназначен для характеристики записи идентификационых свойств фиксируемых давлений по аплитуде и частоте. Эта часть связанна с таблицей «Мотор – редуктор», но на рис. 1.10 не отображена.