По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 681.518.5: 658.58:621.66 DOI:10.33920/pro-2-2205-01

Уточнение диагноза при анализе временных реализаций вибрационного сигнала механизмов

Сушко А. Е., канд. техн. наук, генеральный директор, ООО НПО «ДИАТЕХ», Москва, 129327, Москва, ул. Ленская, д. 2/21, e-mail: as@diatechnic.ru
Рыбаков В. Н., ведущий специалист, ООО НПП «ПромТЭК», Самара, e-mail: rvn4444@list.ru
Сидоров В. А., д-р техн. наук, профессор, Донецкий национальный технический университет, Донецк, 83001, Донецкая Народная Республика, Донецк, ул. Артема, 58, e-mail: sidorov_va58@mail.ru

Временная форма вибрационного сигнала, являясь исходной для наиболее часто используемого в практике технического диагностирования быстрого преобразования Фурье, наименее формализована решающими правилами и проиллюстрирована примерами. Разнообразие проявлений временных реализаций усложняет процесс анализа. В то же время информативность данного подхода позволяет отслеживать низкочастотные колебания и редкие удары, что существенно расширяет инструментарий поиска признаков повреждений и повышает точность при постановке диагноза. В статье рассмотрены вопросы проявления временных сигналов механических колебаний относительно различных параметров вибрации, приведены примеры постановки диагноза и показаны основные формы анализа, используемые при данном подходе. Составление справочника проявления дефектов, позволяющего проводить идентификацию повреждений на ранней стадии, является направлением дальнейших исследований.

Литература:

1. Неразрушающий контроль: справочник: в 8 т. / Под общ. ред. В. В. Клюева. Т. 7: в 2 кн. Кн. 1. Метод акустической эмиссии / В.И. Иванов, И. Э. Власов. Кн. 2. Вибродиагностика / Ф. Я. Балицкий, А. В. Барков, Н.А. Баркова и др. 2-е изд., дораб. — М.: Машиностроение, 2006. — 829 с.

2. Русов, В.А. Диагностика дефектов вращающегося оборудования по вибрационным сигналам. — Пермь: Вибро-Центр, 2012. — 252 с.

3. Барков, А. В., Баркова, Н.А. Вибрационная диагностика машин и оборудования. Анализ вибрации: учеб. пособие / Северо-Западный учебный центр. — СПб.: СЕВЗАПУЧЦЕНТР, 2013. — 152 с.

4. Розенбер, Г. Ш., Мадорский, Е. З., Голуб, Е. С. и др. Вибродиагностика / Под ред. Г. Ш. Розенберга. — СПб.: ПЭИПК, 2003. — 284 с.

5. Сидоров, В.А. Информационные основы виброметрии // Мир техники и технологий. Международный промышленный журнал. — 2013. — №1. — С. 46–54.

6. Козочкин, М. П. Мониторинг опор шпиндельных узлов / М.П. Козочкин, Ф. С. Сабиров, В. М. Давыдов, В. В. Заев, А. В. Никитенко, Д.Д. Якуба // Машиноведение и электротехника. Вестник ТОГУ. — 2013. — №1 (28). — С. 125–132.

7. Парфиевич, А. Н., Драган, А. В., Сокол, В.А. Акустическая диагностика локальных повреждений прямозубых цилиндрических колес в составе многовального привода с использованием нейросетевых моделей // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. — 2020. — Т. 19, №2. — С. 99–106. DOI: 10.18287/2541-7 533-2020-19-2-99-106.

8. Мандельштам, Л. И. Лекции по теории колебаний [Текст] / Акад.Л. И. Мандельштам. — М.: Наука, 1972. — 417 с.: черт.; 22 см.

9. Иориш, Ю.И. Виброметрия. Измерение вибрации и ударов. Общая теория, методы и приборы. — М.: Машгиз, 1963. — 771 с.

10. Сидоров, В.А. Техническая диагностика механического оборудования: учебник / В.А. Сидоров. — Москва; Вологда: Инфа-Инженерия, 2021. — 256 с., илл., табл., ISBN 978-5-9729-0738-0.

1. Nerazrushayushchij kontrol»: spravochnik: v 8 t. / pod obshch. red. V.V. Klyueva. T. 7: v 2 kn. Kn. 1. Metod akusticheskoj emissii / V.I. Ivanov, I.E. Vlasov. Kn. 2. Vibrodiagnostika / F. YA. Balickij, A.V. Barkov, N.A. Barkova i dr. 2-e izd, dorab. M.: Mashinostroenie, 2006. 829 s.

2. Rusov, V.A. Diagnostika defektov vrashchayushchegosya oborudovaniya po vibracionnym signalam. Perm»: Vibro-Centr, 2012. 252 s.

3. Barkov, A. V., Barkova, N.A. Vibracionnaya diagnostika mashin i oborudovaniya. Analiz vibracii: ucheb. posobie / Severo-Zapadnyj uchebnyj centr. SPb.: SEVZAPUCHCENTR, 2013. 152 s.

4. Rozenber, G. SH., Madorskij, E. Z., Golub, E. S. i dr. Vibrodiagnostika / pod red. G. S. Rozenberga. SPb.: PEIPK, 2003. 284 s.

5. Sidorov, V. A. Informacionnye osnovy vibrometrii // Mir tekhniki i tekhnologij. Mezhdunarodnyj promyshlennyj zhurnal. №1 2013 g. S. 46–54.

6. Kozochkin, M.P. Monitoring opor shpindel'nyh uzlov / M. P. Kozochkin, F. S. Sabirov, V. M. Davydov, V. V. Zaev, A. V. Nikitenko, D.D. Yаkuba // Mashinovedenie i elektrotekhnika. Vestnik TOGU. 2013.№1 (28) — S. 125–132.

7. Parfievich, A. N., Dragan, A. V., Sokol, V.A. Akusticheskaya diagnostika lokal'nyh povrezhdenij pryamozubyh cilindricheskih kolyos v sostave mnogoval'nogo privoda s ispol'zovaniem nejrosetevyh modelej // Vestnik Samarskogo universiteta. Aerokosmicheskaya tekhnika, tekhnologii i mashinostroenie. 2020. T. 19, №2. S. 99–106. DOI: 10.18287 /2541-7533-2020-19-2-99-106.

8. Mandel'shtam, L. I. Lekcii po teorii kolebanij [Tekst] / Akad. L. I. Mandel'shtam. Moskva: Nauka, 1972. 417 s.: chert.; 22 sm.

9. Iorish, Y.I. Vibrometriya. Izmerenie vibracii i udarov. Obshchaya teoriya, metody i pribory. — M.: Mashgiz, 1963. 771 s.

10. Sidorov, V.A. Tekhnicheskaya diagnostika mekhanicheskogo oborudovaniya: uchebnik / V.A. Sidorov. — Moskva; Vologda: Infa-Inzheneriya, 2021. — 256 s. il., tabl., ISBN 978-5-9729-0738-0.

Неотъемлемой частью подготовки специалистов по вибрационной диагностике, предваряющей знакомство с методами спектрального анализа и быстрого преобразования Фурье, является знакомство с временными реализациями вибрационного сигнала [1…4]. В указанных работах рассматриваются примеры периодического и гармонического сигнала, поли- и квазигармонических колебаний, биения и др. Далее рассматриваются методы анализа: во временной области, формы сигнала, статистический, корреляционный, собственных колебаний, в частотной области, спектральный, кепстральный, биспектральный, многопараметрический, многомерный и др.

Анализ вибрации во временной области приводится как подтверждение поставленного диагноза в работах Ширмана А. Р., Русова В.А. и др. Предполагается, что данный метод в дополнение к спектральному анализу позволяет повысить точность диагноза, так как не всегда наличие гармоник с модуляциями позволяет однозначно идентифицировать дефект. Дополнительный источник информации в данном случае является существенным подспорьем в уточнении диагноза.

Трудность заключается в отсутствии правил формализации и обработки временных реализаций параметров быстропротекающих процессов [5, 6]. «Основная проблема временного анализа заключается в том, чтобы идентифицировать дефект до такого уровня, который позволит в дальнейшем без разборки узлов определять необходимый объем корректирующих мероприятий» [7]. Во многом данный процесс субъективен и зависит от опыта специалиста. Спектральные составляющие вибрационного сигнала часто остаются практически без изменений из-за усреднения вибрационного сигнала, необходимого для получения достоверной оценки. В то же время анализ фактического сигнала несет дополнительную информацию о техническом состоянии механизма. Существует ряд задач, особенно на начальной стадии развития дефекта, при анализе низкочастотных диапазонов 0…2 Гц, низких частотах вращения, подтверждающих необходимость применения анализа временной формы сигнала для уточнения диагноза, что и составляет основное содержание данной статьи.

Для Цитирования:
Сушко, Рыбаков, Сидоров, Уточнение диагноза при анализе временных реализаций вибрационного сигнала механизмов. Главный механик. 2022;5.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: