Вибродиагностика технического состояния машинного оборудования методом обеляющего фильтра

  • Автор:
  • Специальность ВАК РФ: 01.02.06
  • Научная степень: Кандидатская
  • Год защиты: 2006
  • Место защиты: Нижний Новгород
  • Количество страниц: 152 с. : ил.
  • бесплатно скачать автореферат
  • Стоимость: 250 руб.
Титульный лист Вибродиагностика технического состояния машинного оборудования методом обеляющего фильтра
Оглавление Вибродиагностика технического состояния машинного оборудования методом обеляющего фильтра
Содержание Вибродиагностика технического состояния машинного оборудования методом обеляющего фильтра
Исследование вибраций составляет одно из основных применений теории обработки сигналов.
М. Кордель (Предисловие ко 2 изданию книги Ж. Макса «Методы и техника обработки сигналов при физических измерениях»)
Работа сложных машин и механизмов в промышленности, на транспорте, в повседневной жизни неразрывно связана с эффектом вибраций, интенсивность и характер которых проявляются разным образом в зависимости от технического состояния оборудования. Поэтому, анализируя вибрации тем или иным методом, можно без вывода оборудования из рабочего режима, т.е. без демонтажа или без разборки, получить достаточно полную и достоверную информацию о его текущем состоянии и зарождающихся в нем неисправностях. Проводя такой анализ периодически, можно, исходя из динамики изменений вибраций во времени, спрогнозировать остаточный рабочий ресурс задолго (недели, месяцы) до выхода оборудования из строя. Своевременное выявление зарождающихся неисправностей и прогноз их развития являются двумя основными задачами технической диагностики (ТД) [1]-
Существующая концепция вибродиагностики сложного машинного оборудования предполагает решение 2-х взаимосвязанных задач: оценки текущего технического состояния по результатам измерений спектрального состава вибросигнала контролируемого оборудования и прогнозирования его остаточного рабочего ресурса по данным нескольких последовательных виброизмерений [1,53]. При этом в роли экспертной или решающей системы применяется компьютерная программа, основу которой составляет модуль
быстрого преобразования Фурье (БПФ). Проблема состоит в том, что очень часто на практике, за исключением, может быть, стендовых или испытательных систем, результаты нескольких БПФ оказываются несопоставимыми друг с другом ввиду принципиальной неоднородности вибросигналов во времени. Простой пример: система технического обслуживания транспортных средств, где в интервалах между любыми двумя последовательными циклами технического осмотра (недели и месяцы) практически не удается выдержать стабильными исходные условия и характеристики виброизмерений по каждой конкретной единице подвижного состава. Еще один важный фактор - проблема нестабильности виброхарактеристик в процессе выработки рабочего ресурса оборудования.
При учете перечисленных факторов формируемая на основе БПФ база вибродиагносгаческих данных оказывается недостаточно информативной и по этой причине непригодной для анализа и прогнозирования технического состояния контролируемого оборудования. Как результат, сама концепция вибродиагностики не выглядит привлекательной как неспособная привести к сколько-нибудь существенному практическому эффекту. По-видимому , именно этим обстоятельством объясняется тот общеизвестный факт , что подавляющее большинство производственных предприятий как в нашей стране, так и за рубежом, до настоящего времени никак не используют методы вибродиагностики или используют их в очень узких пределах.
В настоящее время для исследования динамических явлений и дальнейшей практической реализации результатов исследований широко используются методы моделирования, идентификации, диагностики [2, 3, 80]. Для изучения динамических свойств объектов машиностроения наряду и совместно с аналитическими, широко применяются экспериментальные методы исследования. Создание и дальнейшее развитие приборных средств, электронных вычислительных и управляющих машин и их программного обеспечения позволили качественно изменить подход к изучению и анализу наблюдаемых вибраций как сигналов, возникающих в механических
колебательных системах, с позиций теории случайных процессов. Практические вопросы оценивания свойств наблюдаемых вибрационных сигналов и испытуемых колебательных систем являются главными и первоопределяющими независимо от используемого метода анализа. К числу основных задач исследований отнесено выявление природы, характера, уровня, частотных свойств, взаимосвязи вибрационных сигналов, а также выявление нелинейных, статистических свойств, основных резонансов, демпфирования, собственных форм колебаний и других характеристик колебательных систем при известном и неизвестном входном воздействии [4].
Для решения задач разработки модели колебательной системы, определения режимов эксплуатации оборудования без потери устойчивости, снижения виброакгивности и повышения динамического качества машин и механизмов в ряде случаев может оказаться достаточным установление природы колебательного процесса. При этом используется условная классификация колебаний по их природе на свободные, вынужденные, автоколебания и параметрические. Кроме перечисленных выше колебаний возможны также их комбинации.
При анализе сложных физических систем, имеющих большое число степеней свободы и описывающихся дифференциальными уравнениями больших порядков, возникают не только вычислительные трудности, но в большей степени трудности, связанные с невозможностью задания в таких системах точных значений необходимого числа начальных данных. Количественное увеличение степеней свободы системы приводит к появлению статистических закономерностей в описании системы [5].
В общем случае колебательные процессы в машинах и механизмах содержат одновременно как детерминированную, так и случайную компоненту. Различный характер процессов отражает и объясняет принципиально разные особенности физического взаимодействия механических колебаний с другими явлениями и процессами, происходящими в машинах и механизмах. Важность решения задачи по выявлению характера
р=р+1
Рис. 1.3а

Рекомендуемые диссертации данного раздела