Диагностика тостера типа “Ростер Р-2

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОУ ВПО

Уфимская Государственная Академия Экономики Сервиса

Кафедра МАБН

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Диагностика БМП»

на тему: Диагностика тостера типа “Ростер Р-2 ”.

Выполнил: ст. гр. МД-52

*****@***ru

Проверил: доцент, к. т.н.

*****@***ru

Уфа-2006

Оглавление

Часть 1

1)Описание тостера «Ростер Р-2»…….………………………………………3

2)Разработка структурно-функциональной схемы тостера…… …………..7

3)Разработка функциональной модели для двух неисправностей………….8

4)Разработка матрицы поиска неисправности для первой неисправности..10

5)Разработка алгоритма поиска неисправностей

второй неисправности методом половинного разбиения………........12

6)Разработка алгоритма поиска и устранения неисправности тостера……13

Часть 2

7)Общая задача прогнозирования. Аналитическое и вероятностное

про­гнозирование………………………………………………………..14

8)Список литературы……………………………………………………… …19

Описание тостера «Ростер Р-2»

Электротостеры предназначены для поджаривания ломтиков хлеба с использованием нагрева инфракрасным излучением, электроростеры — электрогрили для поджаривания мяса, бутербродов, И те и другие приборы обеспечивают равномерное обжаривание хлеба и бутербродов.

В приборах с автоматическим включением нагревателя от сети отключение происходит по достижении желаемой степени обжаривания хлеба.

Электротостеры и электроростеры классифицируются в зависимости от оснащения регулирующими устройствами. ЭТР — электротостер с ручным отключением нагревателя от сети, ЭТЦ — электротостер с автоматическим отключением нагревателя от сети, ЭРР — электроростер с ручным отключением на­гревателя от сети, ЭРЦ — электроростер с автоматическим отключением электронагревателя от сети.

В тостерах с ручным управлением ломтики хлеба помещают в ниши и извлекают их вручную. Время поджаривания устанавливается произвольно. Поджаривание может быть как с одной, так и с двух сторон. В автоматических тостерах автоматизировано не только время поджаривания, но и выемка поджаренных ломтиков хлеба с помощью пружинных толкателей.

В качестве электронагревателей в тостерах используют открытые спирали или кварцевые трубки. Эксплуатационные параметры тостеров следующие: количество и размер камер или поджаривающих поверхностей; количество стандартных кусков хлеба, которые могут поджариваться одновременно; время поджаривания (2...3 мин); равномерность и диапазон поджаривания; усилие, необходимое для приведения в действие каретки у автоматических тостеров; возможность удаления крошек; степень автоматизации и др. Потребляемая тостером мощность 500Вт.

Автоматический тостер (рис. 1.12) — это прибор прямоугольной формы, состоящий из основания 12, к которому с двух сторон крепятся две пластмассовые боковые крышки 6 и 16. С двух других сторон прибор закрыт двумя металлическими никелированными декоративными панелями 18, снизу к основанию прикреплена нижняя крышка 11. Внутри находятся два нагревательных элемента 13, защищенных решетками, которые препятствуют попаданию хлеба непосредственно на нагревательные элементы.

Включение прибора и регулировка температуры поджаривания хлеба осуществляется двумя ручками 7, расположенными на крышке 6.

Рис. 1.12 Автоматический тостер: а—конструкция; I — датчик температуры; 2 — предохранительная решетка; 3 — пружинный рычаг выбрасывателя; 4 — выбрасыватель; 5 — электромагнит срабатывания электровыбрасывателя; 6 — крышка с ручками управления; 7 — ручка управления; 8 — регулятор поджаривания; 9 — защелка выбрасывателя; 10 — контакты регулятора поджаривания; 11 — нижняя крышка; 12 — основание; 13 — нагревательный элемент; 14 — соединительный шнур; 15 — микропереключатель нагревательных элементов; 16 — крышка с соединительным, шнуром; 17 — корпус; 18 — декоративная панель

Принцип работы прибора заключается в следующем. Нарезанный ломтиками хлеб (толщиной не более 12 мм) опускают в камеру поджаривания на выбрасыватель 4, который движется под действием пружинного рычага 3 выбрасывателя вниз, и хлеб перемещается в рабочую камеру прибора. Одновременно выбрасыватель замыкает контакты микропереключаВ нижнем положении выбрасыватель фиксируется защелкой. При замыкании контактов на нагревательные элементы подается напряжение сети 220 В. При достижении на поверхности поджариваемого хлеба определенной температуры, устанавливаемой с помощью ручки II, контакты регулятора поджаривания замыкаются, образуя цепь питания электромагнита V, который притягивает якорь 4, освобождая выбрасываПод действием пружины 2 выбра­сыватель поднимает гренки из рабочей камеры. При движении выбрасывателя вверх контакты 52 и 53 микропереключателя размыкаются и прибор отключается от сети. Под действием пружины 6 якорь 4 возвращается в исходное положение.

Контроль температуры поверхности поджариваемого хлеба осуществляется с помощью регулятора поджаривания, который состоит из коромысла 8, свободно поворачивающегося вокруг оси 9 с помощью пружины 10. В исходном положении коромысло 8 удерживается лентой 7, которая касается поверхности хлеба, от этого нагревается и, удлиняясь, позволяет коромыслу 8 повернуться на определенный угол.

При этом коромысло своим плечом замыкает контакты 1.

Поворотом ручки 11 изменяется положение контактов регулятора поджаривания относительно плеча коромысла.

Рис. 1.12 (продолжение). Автоматический тостер: б — кинематическая схема: 1 — контакты; 2, 6,10 — пружины; 3 — выбрасыватель; 4 — якорь; 5 — защелка; 7 — лента; 8 — коромысло; 9 — ось;ручка; в — электрическая схема: У — электромагнитное устройство; Е1, Е2 — нагревательные элементы; 81 — регулятор поджаривания; 32, 53 — контакты

Ростер Р-2 — бытовой электронагревательный прибор, предназначенный для приготовления сандвичей (поджаренных слоеных тостов с маслом, сыром, колбасой и т. п.) и гренков из свежих и черствых хлебобулочных изделий.

Для удобства обслуживания и чистки в приборе предусмотрены съемные кожух и решетки с поддоном. С помощью ручки переключатель мощности может устанавливаться в пять различных положений, соответствующих включению нагревателей для различных режимов работы прибора.

Основные технические характеристики ростера Р-2

Номинальное напряжение, В 220

Потребляемая мощность, Вт 800

Габаритные размеры, мм 370x250x145

Масса, кг 3,6

С помощью ручки реле времени устанавливается необходимое время работы прибора для поджаривания сандвичей. Максимальная установка реле 6 мин,

Тостер «ЛТ 2561», Он имеет ненагревающийся корпус. Потребляемая мощность 750 Вт. Вместимость: 2 ломтика хлеба, два отделения. Особенности конструкции: 6-ти позиционный электронный таймер, кнопки раздельного отключения; световой индикатор функции размораживания; световой индикатор функции поджаривания; подъемный лифт; приспособление для разогрева булочек; выдвижной поддон для крошек; отсек для соединительного шнура. Габаритные размеры 300x210x120 см. Масса прибора 1,6 кг. Кроме того тостер позволяет разогревать булочки с помощью специальной насадки.

Уровень поджаривания выбирается с помощью таймера на передней стенке прибора.

«Автостоп» отключает тостер в случае его перегрева.

Тостер «КепяооА ТТ 360» имеет мощность 965 Вт, вместимость 2 ломтика хлеба и два отделения с шириной прорези 130 мм.

Особенность конструкции: кнопка «стоп», выдвижной поддон для крошек, аксессуар для подогрева булочек. Габаритные размеры 295x210x175 мм. Масса прибора 1,9 кг. Функциональные возможности: электронный контроль автоматически следит за равномерным нагревом, что позволяет получать хорошо прожаренные тосты. Прибор позволяет не только поджарить хлеб, но и разморозить или подогреть остывшие тосты.

В этой модели предусмотрена возможность высокого подъема и глубокие регулирующие прорези, что позволяет помещать в тостер ломтики хлеба разных размеров.

«Автостоп» отключает тостер автоматически если напряжение электросети понижено. Кнопкой «Стоп» можно прекратить работу тостера в любой момент. Корпус тостера изготовлен из теплоизоляционного материала.

Разработка структурно-функциональной схемы тостера.

1) Выбрасыватель

2) Электронагреватель спиральный 1

3) Электронагреватель спиральный 2

4) Пружина

5) Защёлка

6) Винтовое соеденение с осью

7) Пружина

8) Биметаллическая пластина расцепителя

9) Лента (тепловой компенсатор)

10) Рукоятка регулятора поджаривания

11) Ось

12) Контакты

13) Кнопка «Автостоп»

14) Контакты кнопки «Автосоп»

15) Электромагнит

16) Якорь

17) Пружина

18) Контакты

19) Провод питания

Разработка функциональной модели для двух неисправностей

Неисправность 1: Хлебушек не выбрасывается.

1) Рукоятка регулятора поджаривания

2) Ось

3) Винтовое соеденение с осью

4) Контакты

5) Биметаллическая пластина расцепителя

6) Лента (тепловой компенсатор)

7) Пружина

8) Контакты кнопки «Автосоп»

9) Кнопка «Автостоп»

10) Электромагнит

11) Контакты

12)Якорь

13) Пружина

14) Защёлка

15) Выбрасыватель

16) Пружина

Неисправность 2: Хлебушек не поджаривается.

1) Электромагнит

2) Контакты кнопки «Автосоп»

3) Электронагреватель спиральный 2

4) Контакты

5) Винтовое соеденение с осью

6) Ось

7) Рукоятка регулятора поджаривания

8) Пружина

9) Лента (тепловой компенсатор)

10) Биметаллическая пластина расцепителя

11) Якорь

12) Пружина

13) Защёлка

14) Выбрасыватель

15) Контакты

16) Провод питания

17) Электронагреватель спиральный 1

Разработка матрицы поиска неисправности для первой неисправности

Z 1=0 - Рукоятка регулятора поджаривания не достаточно хорошо закреплена с осью

Z 2=0 - Ось не передаёт перемещение (плохой контакт)

Z 3=0 - Винтовое соеденение с осью (сорвана резьба)

Z 4=0 - Контакты (окислились)

Z 5=0 - Биметаллическая пластина расцепителя (перегрелась и вышла из строя)

Z 6=0 - Лента (тепловой компенсатор) чрезмерно греется

Z 7=0 - Пружина (не выполняет свои функции)

Z 8=0 - Контакты кнопки «Автосоп» (окислились)

Z 9=0 - Кнопка «Автостоп» (не достаточно хорошо соединена с контактами

выключателя)

Z 10=0 - Электромагнит не выполняет своих функций

Z 11=0 - Контакты неисправны

Z 12=0 – Якорь разогнулся вследствии чрезмерной нагрузки

Z 13=0 - Пружина неисправна

Z 14=0 - Защёлка разогнулась

Z 15=0 - Выбрасыватель задевает за корпус

Z 16=0 - Пружина неисправна

Разработка алгоритма поиска неисправностей второй неисправности

методом половинного разбиения.

( Z i ) функциональные элементы, входящие в функцио­нальную модель

Элементы обозначенные квадратами - неисправны

1 - выходной параметр функционального элемента в допуске;

0 - выходной параметр функционального элемента вне допуска.

Разработка алгоритма поиска и устранения неисправности тостера

Общая задача прогнозирования. Аналитическое и вероятностное про­гнозирование.

Оценивая область, охватываемую тех­нической диагностикой, рассмотрим три типа задач определения технического сос­тояния объектов.

К первому типу относятся задачи оп­ределения технического состояния, в ко­тором находится объект в настоящий момент времени Это - задачи диагности­рования. Задачи второго типа - предска­зание технического состояния, в котором окажется объект в некоторый будущий момент времени. Это - задачи прогнози­рования. К третьему типу относятся задачи определения технического состоя­ния, в котором находился объект в неко­торый момент времени в прошлом. По аналогии можно говорить, что это задачи генеза.

Задачи первого типа формально сле­дует отнести к технической диагностике, а второго типа - к технической прогно­стике к техническому прогнозирова­нию.

Тогда отрасль знания, которая должна заниматься решением задач третьего типа, естественно назвать техни­ческой генетикой.

Задачи технической генетики возни­кают, например, в связи с расследованием аварий и их причин, когда техничес­кое состояние объекта в рассматривае­мое время отличается от состояния, в котором он был в прошлом, в резуль­тате появления первопричины, вызвав­шей аварию. Эти задачи решаются путем определения возможных или вероятных предысторий, ведущих в настоящее сос­тояние объекта. К задачам технической прогностики относятся, например, зада­чи, связанные с определением срока службы объекта или с назначением пе­риодичности его профилактических про­верок и ремонтов. Эти задачи решаются путем определения возможных или ве­роятных эволюции состояния объекта, начинающихся в настоящий момент времени.

Решение задач прогнозирования весьма важно, в частности, для организации технического обслуживания объектов по состоянию (вместо обслуживания по срокам или по ресурсу). Непосредствен­ное перенесение методов решения задач диагностирования на задачи прогнозиро­вания невозможно из-за различия моде­лей, с которыми приходится работать: при диагностировании моделью обычно является описание объекта, в м время как при прогнозировании необходима модель процесса эволюции технических характеристик объекта во времени. В результате диагностирования каждый раз определяется не более чем одна "точка" указанного процесса эволюции для теку­щего момента (интервала) времени. Тем не менее хорошо организованное диагностическое обеспечение объекта с хранением всех предшествующих резуль­татов диагностирования может дать по­лезную и объективную информацию, представляющую собой предысторию (динамику) развития процесса измене­ния технических характеристик объекта в пропетом, что может быть использова­но для систематической коррекции прог­ноза и повышения его достоверности.

Периоды времени, к которым отно­сится информация о техническом состоя­нии (фактическом - в прошлом и на­стоящем и предсказываемом — в буду­щем) объектов диагностирования или прогнозирования, обозначим следующим образом: Т0 — настоящий момент или период времени; Т1 — прошлый период времени; Т2 — будущий период вре­мени.

Отдельные экземпляры объектов диагностирования или прогнозирования обозначим символом Si; S0 — один кон­кретный исследуемый экземпляр объекта; S1 — группа из m экземпляров объек­та, подвергающихся исследованию для получения априорной информации о их техническом состоянии; S2 — группа из т экземпляров объекта, техническое состояние которых (настоящее или буду­щее) определяется по полученной априорной информации о техническом состоянии экземпляра S0 или группы S1, экземпляров.

Априорная информация, требуемая для постановки диагноза или прогноза, представляет собой те или иные данные о техническом состоянии одного S0 или группы S1 экземпляров объекта. Эти данные получаются либо в результате однократного в момент

времени T0, либо многократного в течение периода времени T1 диагностирования конкрет­ных экземпляров объекта. Обозначив данные о техническом состоянии сим­волом е, выделим четыре объема полу­чаемой априорной информации:

e(S1, T1) - группа S1 экземпляров объекта диагностировалась многократно В течение периода времени T1;

е(Sо, Т1) — экземпляр S0 объекта диагностировался многократно в течение периода Т1;

e(S1, t0) - группа S1 экземпляров объекта диагностировалась многократно В течение периода времени t0;

e(S0, t0) — экземпляр S0 объекта диагностировался однократно в момент времени t0.

Первая ситуация соответствует полу­чению наибольшего, а четвертая — наи­меньшего объема априорной информа­ции. Вторая и третья ситуации занимают промежуточное положение по объему информации, но между собой эти ситуа­ции несопоставимы.

Аналогично можно выделить четыре вида обработки априорной информации с целью определения:

e(S2, T2) - технического состояния группы S2 экземпляров объекта в буду­щий период времени Т2;

е(Sо, Т2) - технического состояния одного экземпляра s0 объекта в буду­щий период времени T2;

e(S2, t0) — технического состояния группы S2 экземпляров объекта в на­стоящий период времени t0;

е(sо, tо) — технического состояния одного экземпляра sо объекта в настоя­щий период времени tо.

Из указанных четырех видов обработ­ки априорной информация первые два соответствуют задачам прогнозирования, а последние два — задачам диагностиро­вания (табл. 1).

В период эксплуатации весьма важ­ным является индивидуальное прогнози­рование технического состояния каждо­го конкретного экземпляра объекта, ко­торое позволяет обслуживать объекты по их состоянию. При индивидуальном прогнозировании априорная информация должна быть индивидуальной для каж­дого экземпляра объекта. Если эту ин­формацию получать в процессе эксплуа­тации, то она будет учитывать не только конкретные условия применения дан­ного экземпляра объекта по

назначению, условия его обслуживания, хранения и транспортирования, но

следующим образом. На техническое состояние объекта влияют факторы (вектор на рис. 1), определяющие необратимые процессы деградации физи­ко-химических свойств аппаратуры объекта (старение, износ и др.), а также случайные .внешние и внутренние помехи (вектор ). Для измерения выбрана совокупность парамет­ров объекта (вектор ), относительно которых предполагается, что они сущест­венно зависят от и позволяют (при определенных средствах прогнозирования, реализующих алгоритм прогнозиро­вания) предсказать будущее техническое состояние е объекта. Эти параметры на­зывают прогнозирующими. На значения прогнозирующих параметров в общем случае накладываются помехи . При измерении параметров возможны по­грешности измерения (вектор ), вслед­ствие чего вместо вектора истинных значений получается вектор . На результаты прогнозирования, возможно, влияют погрешности прогнозирования {вектор ). Таким образом, будущее техническое состояние е объекта зависит от нескольких случайных аргументов:

Зависимость (1) является, по существу, моделью процесса прогнозирования. вероятностный характер этой модели определяется тем, что аргументы , , и

Являются существенно случайными функциями. Получить зависимость (1) в явной аналитической форме для сколько-нибудь сложных объектов практически невозможно. В связи с этим используют различные приемы упрощения как самой модели, так и процедур ее обработки. К этим приемам относится расчленение общей задачи прогнозирования на две самостоятельные задачи - задачу измерения прогнозирующих параметров, когда работают с моделью вида

и задачу получения прогноза (результа­та прогнозирования) по модели вида

Однако и при таком расчленении трудности разработки практически эффективных методов прогнозирования для сложных объектов остаются значительными. Наиболее простой была бы явная аналитическая модель вида

в которой отсутствует зависимость будущего технического состояния от случайных помех и погрешностей. Стремясь к "идеальной" модели (4), применяют различные способы математической обработки моделей вида (2) и (3) с целью уменьшения зависимости окончательных результатов измерения прогнозирующих параметров и прогноза от случайных функций , и . Эти способы заключаются главным образом в сглаживании случайных процессов применением операторов сглаживания, таких, как опера­торы математического ожидания, текущего, среднего, экспоненциального сгла­живания, и некоторых других. Для при­менения операторов сглаживания необхо­димо знать характеристики сглаживае­мых случайных процессов, например вероятности появления величин , и . , интервалов сглаживания и др., что сопряжено с необходимостью получения и обработки больших объемов априор­ной информации, что практически далеко не всегда возможно.

Аналитическое представление модели (3) затруднено даже в том случае, когда известны значения прогнозирующих па­раметров в прошлые периоды време­ни Т € Т1, заданы диапазоны их допусти­мых значений и можно пренебречь по­грешностями . Задача выбора описания процесса изменения во времени рабочей точки {конца вектора ) в области допустимых значений прогнозирующих параметров, т. е. выбора модели процес­са эволюции технического состояния объекта прогнозирования, остается всег­да. Относительно просто прогноз может быть получен градиентным или оператор­ным методами, когда процесс эволюции может быть описан линейной или так называемой центральной детерминиро­ванной моделью, что, однако, не всегда допустимо в реальных практических ситуациях.

Задача достоверного и устойчивого измерения значений прогнозирующих (как и любых других) параметров, т. е. выбора и обработки модели (2),являет­ся типичной для теории и практики из­мерения. Специфическими для техни­ческого прогнозирования

являются зада­чи построения и обработки модели (3) с целью получения прогноза, а также задачи выбора прогнозирующих парамет­ров. Для решения задачи выбора сово­купностей прогнозирующих параметров не существует формализованных мето­дов. Даже для простых объектов прогно­зирующие параметры выбираются интуи­тивно на основе знания функциональных, структурных, физико-химических и других свойств конкретных объектов с учетом условий эксплуатации и т. п. Выбор и измерение прогнозирующих параметров не являются необходимыми, так как при прогнозировании в конеч­ном итоге интересует только зависимость (4), где представляет факторы, определяющие необратимые изменения в объекте прогнозирования

Однако уста­новить функциональную связь в явном виде между техническим состоянием е и факторами в общем случае не пред­ставляется возможным. Более того, из­мерение значений вектора весьма за­труднено, если вообще возможно. Поэ­тому связь (4) устанавливают опосредо­ванно через зависимость (2) путем из­мерения прогнозирующих параметров, относительно которых предполагается, что их значения изменяются во времени из-за воздействия факторов , и затем через зависимость (3). экстраполируя значения прогнозирующих параметров на будущие периоды времени.

Таким образом, практическая реализация теоретически строгих постановок задач прогнозирования технического сос­тояния сложных объектов встречается е трудностями и ограничениями.

Этим, по-видимому, объясняется слабое и мед­ленное внедрение методов и средств прогнозирования в практику.

Априорные данные о технических ха­рактеристиках объекта можно получать от средств функционального и тестового диагностирования. Тем самым при доста­точно "хороших" средствах функцио­нального и тестового диагностирования и при условии организации накопления и обработки выдаваемой ими информа­ции имеется возможность в любой пе­риод времени жизненного цикла кон­кретного экземпляра объекта иметь не только абсолютные фактические значе­ния интенсивности и отказов и прогнози­рующих параметров, но также динамику их изменения, например, в виде кривых.

При наличии таких кривых можно эмпирически выбрать критерии годности и назначить его предельное значение, но достижении которого дальнейшее использование данного экземпляра объекта ли­бо невозможно (опасно) , либо не оправ­дано по технико-экономическим сообра­жениям. Удачный выбор критерия год­ности позволяет использовать его значение также для управления периодичностью тестового диагностирования (т. е. профилактики и ремонта) объекта. Это и будет реализацией индивидуального прогнозирования технического состоя­ния объекта и тем самым обслуживания его по состоянию.

Простейшими критериями годности могут быть, например, абсолютные значе­ния или скорости изменении абсолютных значений интенсивностей и отказов, или некоторых (прогнозирующих) парамет­ров.

Конечно, наиболее трудными являют­ся вопросы обоснованного назначения предельного значения критерия годности, а также выбора прогнозирующих пара­метров. Теоретически обоснованные от­веты на эти вопросы удается получить далеко не всегда и только для очень простых объектов. В большинстве слу­чаев, однако, могут оказаться приемле­мыми методы экспертных оценок.

Список литературы:

1. ёв «Устройство и ремонт бытовой техники» 1994; 320с.

2. «Диагностика бытовых машин и приборов» 2001; 36с.

3. «Электрические приборы бытового назначения» 1982; 264с.

4. «Техническая диагностика машин» 1985; 168с.

5. «Средства технической диагностики машин» 1983 ; 238с.