RU2430347C1 - Diagnostics procedure for disturbing forces of mechanism unit - Google Patents

Diagnostics procedure for disturbing forces of mechanism unit Download PDF

Info

Publication number
RU2430347C1
RU2430347C1 RU2010101746/11A RU2010101746A RU2430347C1 RU 2430347 C1 RU2430347 C1 RU 2430347C1 RU 2010101746/11 A RU2010101746/11 A RU 2010101746/11A RU 2010101746 A RU2010101746 A RU 2010101746A RU 2430347 C1 RU2430347 C1 RU 2430347C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
harmonics
diagnostics
aver
amplitudes
disturbing forces
Prior art date
Application number
RU2010101746/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010101746A (en
Inventor
Фридрих Николаевич Шалаев (RU)
Фридрих Николаевич Шалаев
Original Assignee
Фридрих Николаевич Шалаев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Фридрих Николаевич Шалаев filed Critical Фридрих Николаевич Шалаев
Priority to RU2010101746/11A priority Critical patent/RU2430347C1/en
Publication of RU2010101746A publication Critical patent/RU2010101746A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2430347C1 publication Critical patent/RU2430347C1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Testing Of Engines (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: according to procedure for diagnostics of disturbing forces of mechanism unit diagnostics is performed by values of amplitudes of accelerations of harmonic of resolution of Fourier for function of disturbing forces of unit, which are considered as values of one order (equal) in comparison with rapidly diminishing amplitudes (bias and velocity) with growth of number of harmonics and are accepted as results of measurement of one value at k of its measurements. There are determined amplitudes Ai of accelerations of harmonics i(1, 2, …, n) and their average value in all range of measurements
Figure 00000009
for frequency of rotation or disturbance of unit f0 and load N0. By indicator Aj>Aaver,n harmonic j(., 2, …,5, …,k) is chosen from all harmonics i(1, 2,…, n), for example, (Aj=A2, A5,…Ak) and there is determined diagnostics parameter
Figure 00000010
Quantitative value of reference of diagnostics Aaver=Aaver k±t is determined by rules of evaluation of average value Aaver k=Aaver for sufficiently large k(5…15), where t is coefficient of confidence probability, σAaver k is average square deviation of average value.
EFFECT: upgraded accuracy of diagnostics of disturbing forces of mechanism unit.
1 dwg

Description

Изобретение относится к технической диагностике и позволяет осуществлять диагностику возмущающих сил узла, например кинематического узла механизма во время его функционирования (вал на опорах, нагруженный возмущающими силами, передающими мощность на частоте его вращения).The invention relates to technical diagnostics and allows you to diagnose the disturbing forces of the node, for example, the kinematic node of the mechanism during its operation (the shaft on the supports, loaded with disturbing forces transmitting power at its rotational speed).

Известен способ оценки технического состояния механизма [1], где поставленная цель достигается тем, что получают реализации виброперегрузок, определяют их спектральные характеристики, вводят пороговый уровень в виде математического ожидания амплитуд гармонических составляющих виброперегрузок, определяют математическое ожидание M0 амплитуд гармонических составляющих виброперегрузок, превышающих пороговый уровень, и количество K0 гармонических составляющих, амплитуды которых не превышают пороговый уровень, а техническое состояние определяют по комплексному изменению величин M0 и K0.There is a method of evaluating the technical condition of the mechanism [1], where the goal is achieved by the fact that they realize the vibration overloads, determine their spectral characteristics, enter the threshold level in the form of the mathematical expectation of the amplitudes of the harmonic components of the vibration overloads, determine the mathematical expectation M 0 of the amplitudes of the harmonic components of the vibration overloads that exceed the threshold the level and quantity K 0 of harmonic components whose amplitudes do not exceed the threshold level, and the technical state is limit by a complex change in the values of M 0 and K 0 .

Известный способ не позволяет получить высокую точность оценки технического состояния узла, так как не дает количественного определения значений эталона состояния, а только качественное (по комплексному изменению M0 и K0).The known method does not allow to obtain high accuracy in assessing the technical condition of the node, since it does not provide a quantitative determination of the values of the state standard, but only qualitative (by a complex change in M 0 and K 0 ).

В предлагаемом способе повышение точности достигается двумя принципиальными положениями: 1 - нахождение эталонных значений диагностического параметра и проведение диагностики на выбранных частоте вращения и нагрузке узла (узлов) механизма в рабочем диапазоне его работы, 2 - определение численного значения и границ эталона состояния узла с помощью свойств амплитуд ускорений гармоник разложения Фурье функции возмущающих сил узла (равенство амплитуд всех гармоник частоты его вращения).In the proposed method, improving accuracy is achieved by two fundamental provisions: 1 - finding the reference values of the diagnostic parameter and conducting diagnostics at the selected speed and load of the node (s) of the mechanism in the working range of its operation, 2 - determining the numerical value and the boundaries of the standard state of the node using the properties amplitudes of accelerations of harmonics of the Fourier expansion of the function of the disturbing forces of the node (equality of the amplitudes of all harmonics of the frequency of its rotation).

Цель изобретения - повышение точности и эффективности диагностики путем создания способа получения количественной оценки возмущающих сил узла или всех его узлов одновременно.The purpose of the invention is to increase the accuracy and efficiency of diagnosis by creating a method for obtaining a quantitative assessment of the disturbing forces of a node or all of its nodes at the same time.

Поставленная цель достигается за счет того, что диагностика ведется по значениям амплитуд ускорений гармоник разложения Фурье для функции возмущающих сил узла, которые рассматривают как величины одного порядка (равные) в сравнении с быстро убывающими с возрастанием номера гармоник амплитудами (смещения и скорости) и принимают их как результаты замера одной величины при k ее измерениях, определяют амплитуды Аi ускорений гармоник i(1, 2, …, n) и среднее их значение во всем диапазоне измерений

Figure 00000001
на частоте вращения или возмущения узла f0 и нагрузке N0, по признаку Ajср.n выбирают из всех гармоник i(1, 2, …, n) гармоники j(., 2, …, 5, …, k), например (Aj=A2, A5, …, Ak), и определяют диагностический параметр
Figure 00000002
, а количественное значение эталона диагностики Аср=Acp.k±tσAcp.k определяют по правилам оценки среднего значения Acp.kср для достаточно больших k(5…15), где t - коэффициент доверительной вероятности, σAcp.k - среднее квадратичное отклонение среднего значения.This goal is achieved due to the fact that the diagnosis is carried out by the values of the amplitudes of the accelerations of harmonics of the Fourier decomposition for the function of the disturbing forces of the node, which are considered as values of the same order (equal) in comparison with amplitudes rapidly decreasing with increasing number of harmonics (displacement and velocity) and take them as the results of measuring one quantity at k measurements, determine the amplitudes A i of harmonics accelerations i (1, 2, ..., n) and their average value over the entire measurement range
Figure 00000001
at the speed of rotation or disturbance of the node f 0 and load N 0 , according to the sign A j > A cf.n , harmonics j (., 2, ..., 5, ..., k are selected from all harmonics i (1, 2, ..., n) ), for example (A j = A 2 , A 5 , ..., A k ), and determine the diagnostic parameter
Figure 00000002
, and the quantitative value of the diagnostic standard A cf = A cp.k ± tσ Acp.k is determined by the rules for estimating the average value A cp.k = A cf for sufficiently large k (5 ... 15), where t is the confidence coefficient, σ Acp .k is the standard deviation of the mean.

Значительное увеличение точности диагностики происходит вследствие того, что она производится по средним значениям случайных величин Ai и Aj, а среднее их значение изменяется на

Figure 00000003
меньше [2], чем сами случайные величины.A significant increase in diagnostic accuracy occurs due to the fact that it is performed according to the average values of random variables A i and A j , and their average value changes to
Figure 00000003
less [2] than the random variables themselves.

На чертеже показана схема реализации данного способа диагностики узла возмущающих сил механизма. Сигнал с датчика вибрации 1, установленного в информативном месте механизма на его опорах или корпусе, поступает в блок 2 (АСУ) - автоматическая система управления анализом сигнала.The drawing shows a diagram of the implementation of this method for diagnosing a node disturbing forces of the mechanism. The signal from the vibration sensor 1, installed in an informative place of the mechanism on its supports or body, enters block 2 (ACS) - an automatic signal analysis control system.

АСУ выделяет из спектра сигнала датчика (спектр возмущающих сил узла) при нагрузке N0 частоту возмущения (вращения) узла f0 и ее гармоники Ai и Aj, определяет амплитуды виброускорений гармоник Ai и Aj и контролирует диагностический параметр

Figure 00000002
путем сравнения его значения с эталоннымThe ACS selects from the spectrum of the sensor signal (the spectrum of the disturbing forces of the node) at load N 0 the frequency of the disturbance (rotation) of the node f 0 and its harmonics A i and A j , determines the amplitude of vibration acceleration of harmonics A i and A j and controls the diagnostic parameter
Figure 00000002
by comparing its value with the reference

Аср=Acp.k±tσAcp.k.And cp = A cp.k ± tσ Acp.k.

В случае превышений эталонных значений параметра Аср АСУ дает команду на исполнительное устройство и на приборы визуального контроля летательного аппарата (испытательного стенда) для автоматического или ручного изменения режимов работы или прекращения эксплуатации механизма.In case of exceeding the reference values of the parameter A cf, the ACS gives a command to the actuator and to the visual control devices of the aircraft (test bench) to automatically or manually change the operating modes or terminate the operation of the mechanism.

Источники информацииInformation sources

1. Шалаев Ф.Н. Авторское свидетельство №672532, 1979. "Способ оценки технического состояния механизма". Заявка №2517067. Приоритет изобретения 8.8.1977 г. Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений Союза ССР 15 марта 1979 г.1. Shalaev F.N. Copyright certificate No. 672532, 1979. "Method for assessing the technical condition of the mechanism." Application No. 2517067. Priority of the invention on 8.8.1977. Registered in the State register of inventions of the USSR on March 15, 1979.

2. Биргер И.А., Шорр Б.Ф., Иосилевич Г.Б. Расчет на прочность деталей машин. Справочник. М.: Машиностроение, 1979 г.2. Birger I.A., Shorr B.F., Iosilevich G.B. Strength calculation of machine parts. Directory. M .: Engineering, 1979

Claims (1)

Способ диагностики возмущающих сил узла механизма, заключающийся в том, что диагностика ведется по значениям амплитуд ускорений гармоник разложения Фурье для функции возмущающих сил узла, которые рассматривают как величины одного порядка (равные) в сравнении с быстро убывающими с возрастанием номера гармоник амплитудами (смещения и скорости) и принимают их как результаты замера одной величины при k ее измерениях, определяют амплитуды Аi, ускорений гармоник i(1, 2,…,n) и среднее их значение во всем диапазоне измерений
Figure 00000004
на частоте вращения или возмущения узла ƒ0 и нагрузке N0, по признаку Aj>Acp.n выбирают из всех гармоник i(1, 2,…,n) гармоники j(., 2,…, 5,…,k), например, (Аj2, А5,…,Аk) и определяют диагностический параметр
Figure 00000005
а количественное значение эталона диагностики Acp=Acp.k±tσAcp.k определяют по правилам оценки среднего значения Acp.k=Acp для достаточно больших k(5…15), где t - коэффициент доверительной вероятности, σАср.k - среднее квадратичное отклонение среднего значения.
A method for diagnosing the disturbing forces of the mechanism node, which consists in the fact that the diagnostics are carried out by the values of the amplitudes of the accelerations of the harmonics of the Fourier decomposition for the function of the disturbing forces of the node, which are considered as values of the same order (equal) in comparison with the amplitudes (decreasing and speed ) and take them as the results of measuring one quantity at k measurements, determine the amplitudes A i , accelerations of harmonics i (1, 2, ..., n) and their average value in the entire measurement range
Figure 00000004
at the speed of rotation or disturbance of the node ƒ 0 and load N 0 , according to the sign A j > A cp.n, choose from all harmonics i (1, 2, ..., n) the harmonics j (., 2, ..., 5, ..., k ), for example, (A j = A 2 , A 5 , ..., A k ) and determine the diagnostic parameter
Figure 00000005
and the quantitative value of the diagnostic standard A cp = A cp.k ± tσ Acp.k is determined by the rules for evaluating the average value of A cp.k = A cp for sufficiently large k (5 ... 15), where t is the confidence coefficient, σ Asr. k is the standard deviation of the mean.
RU2010101746/11A 2010-01-11 2010-01-11 Diagnostics procedure for disturbing forces of mechanism unit RU2430347C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010101746/11A RU2430347C1 (en) 2010-01-11 2010-01-11 Diagnostics procedure for disturbing forces of mechanism unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010101746/11A RU2430347C1 (en) 2010-01-11 2010-01-11 Diagnostics procedure for disturbing forces of mechanism unit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010101746A RU2010101746A (en) 2011-07-20
RU2430347C1 true RU2430347C1 (en) 2011-09-27

Family

ID=44752239

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010101746/11A RU2430347C1 (en) 2010-01-11 2010-01-11 Diagnostics procedure for disturbing forces of mechanism unit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2430347C1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112149224B (en) * 2020-09-12 2022-05-31 中国运载火箭技术研究院 Aircraft propellant consumption calculation method and device, aircraft and storage medium

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БИРГЕР И.А. ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА. - М.: МАШИНОСТРОЕНИЕ, 1978, с.161-193. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010101746A (en) 2011-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5721227B2 (en) Multiaxial fatigue life evaluation method
JP7013787B2 (en) Condition monitoring device, condition monitoring method, and condition monitoring system for wind turbines for wind power generation
US20190301975A1 (en) Abnormality diagnostic method and abnormality diagnostic device for rolling bearing
EP2053241A1 (en) Method for determining fatigue damage in a power train of a wind turbine
CN109716077A (en) Use the method and system of Tip-Timing (BTT) monitoring turbine rotor blade
EP2345894B1 (en) Trending of vibration data taking into account torque effect
CN110146206A (en) Torque dynamic calibration system, method and computer readable storage medium
JP2010256352A (en) Structural integrity monitoring system
JP2018511734A (en) Method for determining the remaining life of a wind turbine generator
KR101736133B1 (en) Dynamic displacement calcuation device and method of calculating dynamic displacement
CN111307487A (en) Rotating mechanical vibration measurement method based on micro-motion amplification
CN109682562B (en) Multi-axis durability to single-axis durability test method
RU2430347C1 (en) Diagnostics procedure for disturbing forces of mechanism unit
KR101566297B1 (en) Estimation system for converting actually measured strain into displacement using predetermined strain-displacement coefficient, and method for the same
RU2623177C2 (en) Method for monitoring technical state of rolling bearings
EP2411649B1 (en) Monitoring of a coupling in a rotating system of an internal combustion engine
Skvorcov Selection of vibration norms and systems structures when designing means of monitoring units with gear transmissions
US20210156763A1 (en) Condition monitoring for plain bearings by means of structure-borne noise
RU2517264C2 (en) Method to diagnose technical condition of aviation gas turbine engines
JP2019100873A (en) Analysis device, analysis system, and analysis method
Foyer et al. Measurement uncertainty evaluation of torque measurements in nacelle test benches
JP6283591B2 (en) Automatic vibration diagnostic equipment for rotating machinery
RU2667830C1 (en) Method of diagnostics of the technical condition of the aviation drive aggregate
Alekseev et al. Data measurement system of compressor units defect diagnosis by vibration value
Dovhan et al. Development of the system for vibration diagnosis of bearing assemblies using an analog interface

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120112