Мета роботи - створення науково-технічних засад побудови МСК для забезпечення надійності СПУ та підвищення ефективності і безпеки їх експлуатації. Для досягнення сформульованої мети необхідно вирішити ряд задач: 1. Провести аналіз сучасного стану і тенденцій розвитку МСК. 2. Розробити теоретичні засади, методику та структуру побудови МСК з урахуванням специфіки і умов експлуатації СПУ. 3. Розробити методологічні засади створення та вибору давачів для МСК. 4. Встановити закономірності виникнення іскри в електричних колах МСК та розробити метод контролю їх іскробезпеки. 5. Встановити і класифікувати основні параметри МСК та обґрунтувати напрямки підвищення їх надійності. 6. Дослідити процеси зношування деталей редукторів СШНУ та розробити методи контролю їх технічного стану. 7. Провести шахтні та нафтопромислові випробування розроблених МСК. ЗМІСТ ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ 7 ВСТУП , 9 РОЗДІЛ 1 СТАН ПРОБЛЕМИ І ПОСТАНОВКА ЗАДАЧІ ДОСЛІДЖЕНЬ 21 1.1 Особливості процесів безпеки в нафтовій і гірничій 21 промисловості 1.2 Аналіз методів контролю технічного стану стаціонарних 24 підйомних установок 1.3 Аналіз технічних засобів контролю технічного стану 41 стаціонарних підйомних установок 1.4 Аналіз первинних засобів інформаційного забезпечення 47 стаціонарних підйомних установок 1.5 Вибір напряму досліджень 63 РОЗДІЛ 2 ТЕОРЕТИЧНІ ЗАСАДИ СИНТЕЗУ МОБІЛЬНОЇ СИСТЕМИ 66 КОНТРОЛЮ СТАЦІОНАРНИХ ПІДЙОМНИХ УСТАНОВОК 2.1 Теоретичні аспекти побудови мобільних систем контролю 66 стаціонарних підйомних установок 2.2 Математичне моделювання мобільних систем контролю 76 2.3 Розробка методів фільтрації вимірювальних сигналів 88 2.4 Схема алгоритму процесу синтезу цифрової мобільної 93 системи контролю 2.5 Структура і функціональна блок-схема мобільної системи 98 контролю стаціонарних підйомних установок 2.6 Оптимізація стратегії контролю стану стаціонарної 103 підйомної установки й вибір універсального критерію оптимальності 2.7 Оптимізація вибору складу вимірів у задачі контролю руху 105 підйомної посудини шахтного підйомного комплексу при обмеженні числа вимірів 2.8 Теоретичні засади та рішення, стандарти і вимоги до 112 іскробезпечних кіл вибухозахищеної мобільної системи контролю 2.8.1 Вибір критерію запалюючої здатності електричного 113 розряду електричних кіл мобільної системи контролю 2.8.2 Моделювання електричних розрядів, що виникають 117 в електричних колах і впливають на вибухобезпечність апаратури мобільної системи контролю Висновки по розділу 2 125 РОЗДІЛ 3 ПРОМИСЛОВІ І ШАХТНІ ВИПРОБУВАННЯ МОБІЛЬНОЇ 129 СИСТЕМИ КОНТРОЛЮ 3.1 Методика промислових і шахтних випробувань мобільної 129 системи контролю стаціонарної підйомної установки 3.1.1 Підготовка і проведення експерименту із застосуванням 129 мобільної системи контролю стаціонарної підйомної установки 3.1.2 Принципи, що покладені в функціонування мобільної 140 системи контролю 3.1.3 Функціональні можливості мобільної системи контролю 144 стаціонарної підйомної установки 3.2 Визначення оптимальної кількості давачів МСК 148 3.3 Методика вибору кроку дискретності контрольованих 149 параметрів 3.4 Результати ремонтних, шахтних та промислових 151 випробувань мобільної системи контролю 3.4.1 Результати випробувань редукторів верстатів-гойдалок з 151 використанням мобільної системи контролю 3.4.2 Результати шахтних випробувань мобільної системи 157 контролю 3.4.3 Результати промислових випробувань мобільної системи 159 контролю для зняття вібраційних характеристики редукторів 3.4.4 Аналіз результатів випробувань мобільної системи контролю в шахтних та промислових умовах 167 3.5 Методи скорочення необхідного обсягу вимірювань при 174 контролі параметрів стаціонарної підйомної установки Висновки по розділу 3 180 РОЗДІЛ 4 ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ СТВОРЕННЯ ДАВАЧІВ МОБІЛЬНОЇ 183 ВИМІРЮВАЛЬНОЇ СИСТЕМИ КОНТРОЛЮ 4.1 Контроль мобільною системою переміщень, швидкостей і 183 прискорень 4.2 Акселерометричні давані контролю лінійних прискорень в 185 мобільної системі контролю 4.3 Прив'язка давачів контактних навантажень і прискорень 190 до точок їх виникнення в стволі шахти 4.4 Тензометричний давач запобіжного підкладня для 194 мобільної системі контролю 4.5 Синтез цифрового інтерфейсу системи мобільного 201 контролю 4.6 Нормуючий підсилювач для давача контролю 206 навантаження МСК 4.7 Давач навантажень на колону насосних штанг 214 Висновки по розділу 4 216 РОЗДІЛ5 ЗАСТОСУВАННЯ МСК ДЛЯ КОНТРОЛЮ ЗНОСУ ДЕТАЛЕЙ 218 РЕДУКТОРА МЕТОДОМ ВІБРАЦІЙНОЇ ДІАГНОСТИКИ І ВПЛИВ ВІБРАЦІЇ СШНУ НА ДОВГОВІЧНІСТЬ РЕДУКТОРА 5.1 Розробка діагностичної моделі редуктора СШНУ з приводом 218 5.2 Визначення допустимих рівнів вібрацій редукторів СШНУ 222 5.3 Метод вібраційного контролю свердловинної насосної 225 установки і пристрій для його реалізації 5.4 Діагностичний комп'ютерний комплекс ІФНТУНГ 239 Висновки по розділу 5 244 РОЗДІЛ 6 ПІДВИЩЕННЯ НАДІЙНОСТІ МОБІЛЬНОЇ СИСТЕМИ 245 КОНТРОЛЮ 6.1 Обгрунтовання вимог до мобільної системі контролю в 245 гірничих виробках по завадостійкості 6.2 Використання автономних джерел живлення в МСК 249 6.3 Радіотехнічний зв'язок і надійність радіоканалу в 252 мобільній системі контролю 6.4 Метод налаштування мобільної системи контролю та 258 його реалізація Висновки по розділу 6 261 РОЗДІЛ 7 МЕТРОЛОГІЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ МОБІЛЬНОЇ СИСТЕМИ 263 КОНТРОЛЮ 7.1 Мобільна система контролю як метрологічна структура 263 7.2 Особливості метрології цифрових вимірювань мобільною 269 системою контролю 7.3 Аналіз похибок в мобільній системі контролю, їх облік і 274 компенсація 7.4 Цифрова фільтрація і обробка результатів у МСК 282 7.5 Цифровий спектральний аналіз у МСК 287 7.6 Оптимізація вимог точності вимірювань до ланок 291 мобільної системи контролю Висновки по розділу 7 292 ВИСНОВКИ 295 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 299 ДОДАТКИ 334