Ремонт вентилятора

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Вентилятор - это приводимое двигателем устройство для создания потока воздуха или другого газа. Вентиляторы используются в системах кондиционирования, вентиляции и обогрева, создают воздушные потоки в паровых котлах, охлаждают двигатели внутреннего сгорания, создают тягу в пылесосах и системах охлаждения и осушки, применяются в системах пневмотранспорта.

Вентиляторы создают относительно невысокие избыточные давления, составляющие около 0,1 атм или меньше. Для создания более высоких давлений вместо вентиляторов используют воздуходувки и компрессоры. Существуют два типа вентиляторов:

а) центробежный

б) осевой, или воздушный винт

В центробежном вентиляторе воздух засасывается параллельно оси, а выбрасывается в радиальном направлении. В осевом вентиляторе воздух движется параллельно оси, как перед винтом, так и за ним. Осевые вентиляторы могут иметь различные конструкции втулки и кожуха, а также различаются формой и числом лопастей. В ряде случаев (например, у обычного комнатного вентилятора) кожух вообще отсутствует. Сечения лопастей винта могут быть спрофилированы по аналогии с аэродинамическими крыловыми профилями. В менее ответственных случаях они представляют собой плоские или изогнутые пластины. Лопасти изготавливают из дерева, пластмассы или подходящего листового металлического материала - алюминия, железа или стали. Теория и практика эксплуатации осевых вентиляторов такие же, как и для случая центробежных вентиляторов. Эффективность вентилятора оптимальна, если его двигатель работает с номинальным числом оборотов. Воздуходувка - это вентилятор, создающий более высокий напор. Эксгаустер, в отличие от воздуходувки, используется для отсоса воздуха. Рабочий перепад давления для вентиляторов этих двух типов составляет от 0,1 до 0,35 атм.

В данном проекте рассмотрен осевой вентилятор «Апшерон».

электрический вентилятор неисправность диагностирование

1. Оценка технического состояния механизмов и БМиП по их состоянию

1.1 Характеристика технического состояния техники

При эксплуатации бытовые машины и приборы (БМП) подвержены механическим, термическим, химическим и другим видам воздействий, которые приводят к возникновению необратимых структурных изменений в конструкционных материалах, к износу сопрягаемых деталей, к повреждению защитных покрытий, коррозии и другим неблагоприятным изменениям технического состояния БМП.

Техническое состояние-это совокупность свойств, характеризующихся в определенный момент времени степенью соответствия фактических показателей установленным значениям показателей в нормативно-технической документации. Техническое состояние (ТС) БМП может принимать следующие виды:

- исправное; неисправное;

- работоспособное; неработоспособное;

- предельное.

Кроме того, ТС БМП может быть :

- работоспособное и исправное;

- работоспособное и неисправное;

- неработоспособное и неисправное;

- предельное.

1.2 Взаимосвязь видов технического состояния БМП

Работоспособное и исправное состояние БМП может переходить в работоспособное и неисправное состояние в случае возникновения неисправности, не приводящей к отказу БМП (например, царапина на двери холодильника, в принципе, не влияет на работоспособность холодильника, хотя в действительности он является неисправным) или в неработоспособное и неисправное состояние в случае появления отказа. Из всех этих состояний при появлении ресурсного отказа БМП может перейти в предельное состояние.

Взаимосвязь видов ТС БМП может быть представлена в виде графа переходов состояний

Таким образом, ТС БМП включает:

- (1,1) - работоспособное и исправ- ное ТС;

- (1,1ґ) - работоспособное и восстановленное исправное ТС;

- (1,0) - работоспособное и неисправное (повреждение) ТС;

- (0,0) - неработоспособное и неисправное ТС;

- (0п, 0п) - предельное состояние;

- (1ґ,1) - восстановленное работоспособное и исправное ТС;

- (1ґ,1ґ) - восстановленное работоспособное и восстановленное исправное ТС.

Из состояний (1,0) и (0,0) путем воздействия на элементы БМП могут быть восстановлены в состояние (1ґ,1),т.е. путем проведения ремонта. Из состояния (0п, 0п) приводить в состояние (1ґ,1) БМП нецелесообразно.

1.3 Технология восстановления БМП

Порядок восстановления БМП включает следующие операции:

- проведение дефектации БМП, определение критерия отказа;

- определение способа восстановления БМП;

- замена неисправных элементов на исправные;

- настройка БМП;

- контроль ТС других элементов;

- контроль работоспособности БМП;

- оформление документации.

Примеры:

1. В результате транспортировки на боковой стенке холодильника «Орск -3» была содрана краска. Вид отказа - повреждение. Критерий отказа - толщина слоя краски меньше требуемого значения, т.е. Дкр.ф < Дкр.тр.

Вывод - холодильник находится в состоянии (1,0). Принимается решение на восстановление повреждения холодильника путем п.

2. Стиральная машина «Вятка-14» течет. Отказ - негерметичность клапана. Критерий отказа - превышение предела негерметичности клапана. Lгерм. > Lдоп.

1.4 Признаки восстановления работоспособности БМП

По отношению к восстанавливаемости БМП могут быть:

- восстанавливаемые, если в эксплуатационной документации это предусмотрено;

- невосстанавливаемые, если это непредусмотрено в эксплуатационной документации.

Таким образом, основным признаком восстанавливаемости БМП является указание завода-изготовителя в эксплуатационной документации на ремонт и восстановление БМП.

Однако, учитывая, что БМП включает элементную базу,то невосстановлению подлежат отдельные элементы, например, в электрорадиоустройствах: полупроводниковые элементы, интегральные схемы, сопротивления, конденсаторы и др. Указанные элементы просто заменяются. Кроме того, к невосстанавливаемым относятся БМП, находящиеся в предельном состоянии в результате появления ресурсного отказа. Например, у холодильника проржавело днище, это - ресурсный отказ, приводящий к предельному состоянию; трещина в корпусе бака стиральной машины - ресурсный отказ, приводящий к предельному состоянию.



1.5 Признаки предельного состояния БМП

Признаками предельного состояния БМП могут быть :

1) для невосстанавливаемых БМП:

- возникновение отказа,приводящего БМП в предельное состояние;

- временной ресурс достижения БМП предельно-допустимого состояния.

2) для восстанавливаемых БМП:

- нецелесообразность дальнейшей эксплуатации БМП;

- восстановление БМП только при капитальном ремонте;

- восстановление БМП при техническом обслуживнии.



2. Описание принципа работы объекта диагностирования на основе описания конструкции, паспорта, принципиальных и электрических схем

2.1 Описание вентилятора «Апшерон»

Вентилятор -- устройство для перемещения газа со степенью сжатия менее 1,15 (или разностью давлений на выходе и входе не более 15 кПа, при большей разнице давлений используют компрессор).

Электровентиляторы. Бытовые электровентиляторы подразде ляют следующим образом:

? по месту установки: Н -- настольные, С -- настенные, НС -- настольно-настенные, Т -- торшерные, А -- автомобильные, О -- оконные, К -- кухонные (для вентиляции каналов), У -- универ сальные;

? по частоте вращения: одно- и многоскоростные (со ступенчатым или плавным регулированием);

? по изменению направления потока воздуха: без изменения направления потока воздуха; с неавтоматическим изменением направления потока воздуха в вертикальной и горизонтальной плоскостях; с автоматическим изменением направления потока воз духа в плоскости, положение которой может меняться неавтоматически; с круговым изменением направления потока воздуха; реверсивные -- с электрическим реверсом лопастей крыльчатки или механическим поворотом вентилятора вокруг своей оси; по назначению: для обдува и перемешивания воздуха; по климатическим исполнениям и категориям размещения; по степени защиты от поражения электрическим током -- клас сов I, II, III;

? по степени защиты от влаги: брызгозащищенного исполнения -- оконные вентиляторы; незащищенного исполнения -- остальные вентиляторы;

? по способу включения в сеть: со штепсельной вилкой, со штепсельной вилкой и устройством для регулирования скорости, с по стоянным присоединением к сети, выключением и включением через устройство регулирования частоты вращения, с включени ем и выключением только выключателя или переключателя при автономном источнике питания, со штекером, с электрической блокировкой открытия крышки или жалюзи.

Вентиляторы выпускают на напряжение 220 или 127 В переменного тока частотой 50 Гц и на 6, 12, В постоянного тока.

Уровень звука, создаваемого вентилятором при работе, должен быть в пределах 45 -- 65 дБА в зависимости от типа электродвигателя вентилятора.

Вентиляторы имеют шнур питания длиной 2 м и переключаю щее устройство. У торшерных вентиляторов длина шнура должна быть не менее 3,5 м.

Основное применение: системы принудительной приточно-вытяжной и местной вентиляции зданий и помещений, обдув нагревательных и охлаждающих элементов в устройствах обогрева и кондиционирования воздуха, а также обдув радиаторов охлаждения различных устройств.

Вентиляторы обычно используются как для перемещения воздуха -- для вентиляции помещений, охлаждения оборудования, воздухоснабжения процесса горения (воздуходувки и дымососы). Мощные осевые вентиляторы могут использоваться как движители, так как отбрасываемый воздух, согласно третьему закону Ньютона, создает силу противодействия, действующую на ротор.

В общем случае вентилятор -- ротор, на котором определенным образом закреплены лопатки, которые при вращении ротора, сталкиваясь с воздухом, отбрасывают его. От положения и формы лопаток зависит направление, в котором отбрасывается воздух. Существует несколько основных видов по типу конструкции вентиляторов, используемых для перемещения воздуха:

- осевые (аксиальные);

- центробежные (радиальные);

- диаметральные (тангенциальные);

- безлопастные (принципиально новый тип).

Осевой (аксиальный) вентилятор содержит лопасти (в некоторых случаях вместо понятия «лопасти» применяется понятие «лопатки»), которые перемещают воздух вдоль оси, вокруг которой они вращаются.

В виду совпадения направления движения всасываемого и нагнетаемого воздуха, а также, в большинстве случаев, простоты изготовления, этот вид вентилятора является наиболее распространенным.

Примеры применения аксиальных вентиляторов: малые вентиляторы охлаждения электроники (кулеры), бытовые вентиляторы, вентиляторы для турбовентиляторных авиационных двигателей, шахтные вентиляторы, вентиляторы дымоудаления, вентиляторы аэродинамических труб.

Центробежный (радиальный) вентилятор имеет вращающийся ротор, состоящий из лопаток спиральной формы. Воздух через входное отверстие засасывается вовнутрь ротора, где он приобретает вращательное движение и, за счет центробежной силы и специальной формы лопаток, направляется в выходное отверстие специального спирального кожуха (так называемой «улитки», от внешнего сходства).

Таким образом, выходной поток воздуха находится под прямым углом к входному. Данный вид вентилятора широко применяется в промышленности.

В зависимости от типа, назначения и размеров вентилятора, количество лопаток рабочего колеса бывает различным, а сами лопатки изготавливают загнутыми вперёд или назад (относительно направления вращения).

Применение радиальных вентиляторов с лопатками, загнутыми назад, даёт экономию электроэнергии примерно 20 %. Также они легко переносят перегрузки по расходу воздуха. Преимуществами радиальных вентиляторов с лопатками рабочего колеса, загнутыми вперёд, являются меньший диаметр колеса, а соответственно и меньшие размеры самого вентилятора, и более низкая частота вращения, что создаёт меньший шум.

Центробежные (радиальные) вентиляторы подразделяются на вентиляторы высокого, среднего и низкого давления.

Центробежные вентиляторы из алюминиевых сплавов, (укомплектованные взрывозащитными электродвигателями, по уровню защиты от искрообразования) относятся к вентиляторам с повышенной защитой, то есть к вентиляторам, в которых предусмотрены средства и меры, затрудняющие возникновение опасных искр. Вентиляторы предназначены для перемещения газопаровоздушных взрывоопасных смесей с температурой не выше 80 єС, не вызывающих ускоренной коррозии проточной части вентиляторов, не содержащих взрывчатых веществ, взрывоопасной пыли, липких и волокнистых материалов с запыленностью не более 10 мг/мі. Температура окружающей среды должна быть в пределах от ?40 до+45 °C. Вентиляторы с повышенной защитой от искрообразования предназначены для перемещения газопаровоздушных смесей 1-й и 2-й категории групп Т1, Т2, Т3 по классификации пусковое устройство электродвигателя.

Вентилятор диаметрального сечения (тангенциальный) имеет ротор типа «беличье колесо» (ротор пустой в центре и лопатки осевого вентилятора вдоль периферии) -- обычно выполнен в форме перца. Вместо стенок у цилиндра крыльчатка из загнутых вперед лопастей. Крыльчатка тангенциального вентилятора встроена в корпус в форму диффузора, напоминающий корпус центробежного вентилятора. Только воздух забирается не с торца вентилятора, а по всей его длине с фронтальной стороны устройства. Воздух увлекается вращающимися лопатками, а потом благодаря диффузору приобретает ускорение в нужном направлении. То есть в тангенциальных (тангенсальных) вентиляторах воздух поступает вдоль периферии ротора, и движется к выходу подобно тому, как это происходит в центробежном вентиляторе. Такие вентиляторы производят равномерный воздушный поток вдоль всей ширины вентилятора и бесшумны при работе. Они сравнительно громоздки, и воздушное давление низкое. Тангенциальные вентиляторы широко применяются в кондиционерах, воздушных завесах, фанкойлах и других устройствах, где не важен напор воздуха. Отличительной особенностью тангенциальных вентиляторов можно назвать большой расход воздуха, низкий уровень шума и низкий создаваемый напор. Последняя особенность определяет невозможность осуществлять глубокую фильтрацию воздуха при помощи бытового кондиционера. Известны разные виды.

В безлопастном вентиляторе воздушный поток формирует нагнетатель, спрятанный в основании и подающий воздух сквозь узкие щели в большой рамке, через которую проходит основной поток перемещаемого воздуха.

За счет аэродинамических эффектов, истекающий из щелей воздух увлекает за собой соседние слои. В основном, окружающий воздух засасывается с тыльной стороны за счет возникающего разрежения из-за формы профиля рамки. В результате поток воздуха усиливается до 15-18 раз по сравнению с прокачиваемым нагнетателем объёмом. Направление потока может быть изменено путем регулировки положения рамки. Достоинство такой схемы -- отсутствие доступных извне корпуса движущихся деталей, а недостаток -- шумность. Форма рамки может быть в виде кольца или в виде вытянутого овала.

2.2 Конструкция вентилятора «Апшерон»

В вентиляторе повышенной комфортности устанавливают хотя бы один из следующих элементов: устройство управления меха низмом

автоматического поворота, вынесенное на общий пульт; устройство регулирования угла поворота автоматически; таймер устройство регулирования высоты рабочего органа вентилятора Конструкцию вентиляторов рассмотрим на примере вентилятора «Апшерон». Вентилятор «Апшерон» ВН-25-У4 с автоматичес ким поворотом рассчитан на про должительную работу в бытовых условиях.

Он состоит из однофазного электродвигателя, крыльчатки, установленной на вал электродвигателя, колпака, двух решеток, механизма поворота с редук тором, кожуха, стойки, основания, несъемного шнура питания с вилкой, рукоятки, переключателя.

После подключения к сети включение и выключение вентилятора производятся переключателем. Включение механизма поворота в горизонтальной плоскости производится вращением втулки по часовой стрелке до упора, выключение -- против часовой стрелки. Направление струи воздуха в вертикальной плоскости можно регулировать наклоном корпуса, предварительно ослабив рукоятку.



3. Структурно-функциональная схема объекта диагностирования и разработка функциональных моделей двух наиболее встречающихся неисправностей вентилятора «Апшерон»

Контроль и диагностирование БМиП предполагает определенную ее идеализацию, при которой выделяются некоторые существенные (для контроля и диагностики) характеристики и отбрасываются второстепенные, т.е. реальная БМиП заменяется моделью.

В общем случае под диагностической моделью БМиП понимают фор мальное ее описание или графоаналитическое представление, отражающее ос новные изменения, происходящие в объекте диагностирования при эксплуата ции.

В качестве диагностических моделей сложных технических систем могут рассматриваться дифференциальные уравнения, логические соотношения, диа граммы прохождения сигналов, графы причинно-следственных связей и др.

При поиске неисправностей БМиП обычно представляют в виде функ циональной модели или функционально-логической схемы. Функциональная модель отличается от структурной схемы выбором первичных функциональных элементов. Под функциональным элементом понимают часть объекта диагно стирования (узел, каскад, группу каскадов, отдельная деталь), которая может находиться только в одном из двух состояний: исправна или неисправна. Для выявления причин невыполнения тех или иных функций разрабатывается соот ветствующая функциональная модель.

Как показывает практика, диагностирование необходимо вести до отка завшего узла или детали. При этом наиболее рационально поиск неисправно стей проводить последовательно на разных уровнях: блок -- модуль -- узел -- деталь.

В соответствии с этим строят несколько функциональных моделей: для устройства в целом с глубиной поиска неисправности до блока или модуля, для каждого блока или модуля с глубиной поиска до узла или отдельной детали.

Исходными данными для построения функциональной модели являются:

- структурная схема объекта контроля и диагностики;

- принципиальная схема объекта контроля и диагностики;

- описание процессов, протекающих в объекте диагностирования;

- заданная глубина поиска неисправностей.

При построении функциональных моделей необходимо руководство ваться следующими правилами:

- в каждом функциональном элементе должны быть известны зна чения (номинальные, допуски) входных и выходных параметров, их функцио нальная зависимость и способ контроля;

- при выходе из допустимых пределов хотя бы одного из входных сигналов появляется выходной сигнал, который также выходит из допустимых пределов;

- функциональный элемент модели объекта диагностирования считается неисправным, если при всех входных сигналах, лежащих в допустимых преде лах, на его выходе появляется сигнал, значения которого выходят из допусти мых пределов;

- значения внешних входных сигналов всегда находятся в пределах до пусков;

- если выходной сигнал i-го функционального элемента является вход ным для j-гo функционального элемента, то значения этих сигналов совпадают;

- линии связи между функциональными элементами абсолютно на дежны;

- любой первичный функциональный элемент модели может иметь только один выходной сигнал при произвольном конечном числе входных сиг налов.

Функциональная модель выполняется в виде гра фической схемы, на которой каждый функциональный элемент обозначается прямоугольником с некоторым количеством входных стрелок (входных сигна лов) и одной выходной стрелкой (выходным сигналом). Выход любого функ ционального элемента можно соединять с любым числом входов, в то время как вход любого элемента может быть соединен только с одним выходом.

Входы, которые не соединены ни с одним выходом, называются внешни ми. Они передают внешние воздействия на диагностируемый объект. Внешние воздействия обозначаются X_ij, где i -- номер функционального элемента, а j -- номер входа этого элемента. Выходы функциональных элементов обозначаются Z_i, где i -- номер функционального элемента.

Сначала нужно снять крышку основания. Тогда можно будет убедиться, что шнур электропитания исправен. Затем следует проверить переключатель частоты вращения, подключив к нему в каждом из режимов поочередно провода прозвонки.

Если и переключатель частоты вращения исправен, то неисправен электродвигатель. Его следует заменить.

Примечание Xi=220В

1 - шнур электропитания; 2 - переключатель частоты вращения;

3 - электродвигатель

Причиной нагрева электродвигателя может служить неисправность переключателя частоты вращения. Исправить это можно чисткой контактов в переключателе.

Также неисправность может скрываться в электродвигателе. В этом случае его следует заменить.



4. Разработка матрицы поиска неисправностей для одной из выбранных неисправностей вентилятора «Апшерон»

Матрицы поиска неисправностей или таблицы неисправностей использу ется при разработке программы поиска неисправностей, и разрабатываются на основе функциональных моделей

Функциональной модель является основой для определения множества возможных состояний объекта диагностирования. Общее их число при его раз делении на N функциональных элементов при двух альтернативных исходах для каждого функционального элемента равно 2^N-1 - 1. Однако в высоконадеж ных устройствах, к которым принадлежит и БМиП, одновременное появление двух независимых отказов маловероятно. Тогда число возможных состояний диагностируемой БМиП можно определять как число сочетаний N элементов по одному: С¹_N = N

Число различных состояний диагностируемой аппаратуры с учетом отка зов одновременно одного функционального элемента сводятся в таблицу со стояний или матрицу неисправностей. Матрица неисправностей представляет собой таблицу, в которой число строк равно числу функциональных элементов модели, а число столбцов -- числу контрольных точек (выходных элементов).

Матрица неисправностей заполняется на основании логического анализа функциональной модели диагностируемой аппаратуры при условии, что все па раметры в контрольных точках на выходах функциональных элементов контро лируются. При этом предполагается, что если диагностируемая аппаратура на ходится в S_i состоянии, то неисправен только i-й функциональный элемент. Этому событию соответствует недопустимое значение выходного параметра Z_i, и тогда на пересечении S_i-строки и Z_j- столбца записывается символ 0.

Если при этом любой другой j-й функциональный элемент имеет также недопустимое значение Z_j то на пересечении S_i-строки и Z_j,-столбца также запи сывается символ 0. Если значение параметра находится в допуске, то на пересечении записывается символ 1.



5. Разработка алгоритма поиска неисправностей одной из неисправностей вентилятора «Апшерон» методом половинного разбиения

Способ половинного разбиения используется часто при разработке алго ритмов поиска неисправностей в БМиП с последовательно соединенными эле ментами, которая неработоспособна из-за отказа любого элемента. В данном задании, учитывая недостаточность информации о стоимости контроля и веро ятности безотказности функциональных элементов, принимается, что вероятно сти состояний диагностируемой аппаратуры P(Si) одинаковы для всех функ циональных элементов, а стоимости контроля выходных параметров Z_i также одинаковы. При этих условиях целесообразно первым контролировать такой параметр, который разбивает объект диагностики пополам.

Каждый последующий параметр для контроля выбирается аналогично, т.е. делят пополам образующуюся систему после выполнения предыдущей про верки в зависимости от результатов ее исхода.

Способ половинного разбиения применим и для случаев, когда в диагно стируемой аппаратуре неисправно несколько элементов.



Заключение

В данной курсовой работе был рассмотрен вентилятор «Апшерон». Разработаны его структурно-функциональная схема, функциональная модель поиска двух неисправностей вентилятора, в которой наглядно показано протекание сигнала между функциональными блоками устройства.

В матрице поиска неисправности вентилятора: не вращается крыльчатка - показаны все возможные случаи сигналов на выходе каждого функционального блока. Также в проекте разработан алгоритм поиска неисправностей устройства.

Список использованной литературы

1. Лепаев Д.А. Справочник Ремонт бытовых холодильников. - М.: Легпромбытиздат, 1989.

2. Фильшин Б.З. Ремонт, наладка и испытание приборов бытового назначения. - М.: Машиностроение, 1988.

3. Филимонов Е.А. Ремонт и сервисное обслуживание бытовых машин и приборов: учебное пособие. - Ч. 1 «Бытовые холодильники». - СПб., 2008.

4. Диагностика и сервис бытовых машин и приборов: Методические указания по выполнению контрольной работы и курсового проекта / Уфимск. Технолог.ин-т сервиса. Сост. А.А. Литвиненко, Уфа, 2001.- с.11.

5. Основы технической эксплуатации бытовой радиоэлектронной аппаратуры / Легпромбытиздат, Леонов А. И., Дубровский Н.Ф. 1991.- с. 272.

6. Электрическое и электромеханическое оборудование. Общепромышленное оборудование и бытовая техника / Соколова Е. Н.; Высшая школа;2001,-с.224.

7. Диагностика бытовых машин и приборов. Методические указания по изучению дисциплины и выполнению курсовой работы / Литвиненко А.А., Миронов И.В. - с. 21

Размещено на Allbest.ru

...