RU2646207C1 - Способ диагностического мониторинга роторных механизмов - Google Patents

Способ диагностического мониторинга роторных механизмов Download PDF

Info

Publication number
RU2646207C1
RU2646207C1 RU2016146038A RU2016146038A RU2646207C1 RU 2646207 C1 RU2646207 C1 RU 2646207C1 RU 2016146038 A RU2016146038 A RU 2016146038A RU 2016146038 A RU2016146038 A RU 2016146038A RU 2646207 C1 RU2646207 C1 RU 2646207C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
values
vibration
coefficients
critical
value
Prior art date
Application number
RU2016146038A
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Николаевич Костюков
Алексей Владимирович Костюков
Андрей Владимирович Костюков
Денис Викторович Казарин
Александр Олегович Тетерин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью НПЦ "Динамика" - Научно-производственный центр "Диагностика", надежность машин и комплексная автоматизация"
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 Общество с ограниченной ответственностью НПЦ "Динамика" - Научно-производственный центр "Диагностика", надежность машин и комплексная автоматизация" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью НПЦ "Динамика" - Научно-производственный центр "Диагностика", надежность машин и комплексная автоматизация"
Priority to RU2016146038A priority Critical patent/RU2646207C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2646207C1 publication Critical patent/RU2646207C1/ru

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00Testing of vehicles
    • G01M17/08Railway vehicles

Landscapes

  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области диагностики состояния роторных машин и агрегатов для диагностики колесно-моторных блоков. Способ включает измерение амплитудных составляющих основного сигнала вибрации и значений сигналов сопутствующих факторов, в котором сравнивают полученные значения с соответствующими критическими и оценочными уровнями и считают диагностируемые механизмы дефектными лишь при одновременном превышении измеренных амплитудных составляющих основного сигнала и значений сопутствующих факторов соответствующих критических и оценочных уровней, определяют зависимость величин параметров вибрации от значений сопутствующих факторов при их изменении в виде полинома, вводят в базу знаний, которую предварительно снимают при диагностических испытаниях каждого роторного механизма, критические уровни коэффициентов полинома по каждому конструктивному элементу, параметру вибрации и их комбинациям применительно к типовым предупреждаемым дефектам. Причем базу знаний строят в виде таблицы и путем сравнения полученных коэффициентов - диагностических признаков с соответствующими критическими уровнями судят о техническом состоянии роторных механизмов и их элементов. Достигается повышение достоверности диагностирования роторных механизмов. 4 ил., 4 табл.

Description

Изобретение относится к области диагностики и контроля технического состояния роторных машин и агрегатов, и может быть использовано на железнодорожном транспорте, например для диагностики узлов колесно-моторных блоков (КМБ) подвижного состава.
Известен способ диагностики колесно-моторных блоков мотор-вагонного подвижного состава (RU 2378633) путем измерения вибрации одновременно от совокупности узлов диагностируемого агрегата, при заданной частоте вращения колесной пары.
Недостатком данного способа является недостаточная достоверность диагностирования из-за однократного измерения вибрации элементов агрегата во время поддержания заданного скоростного режима.
Известен многофакторный способ диагностирования роторных, механических, подшипниковых и редукторных узлов (RU 2284021), в котором измеряют и запоминают значения сигналов таких сопутствующих факторов, как продолжительность фактической работы объекта и среднее значение температуры окружающей среды, а техническое состояние определяют, сравнивая полученные значения сигнала вибрации с соответствующими критическими и оценочными уровнями, скорректированными в зависимости от значений вышеуказанных сопутствующих факторов.
Недостатком данного способа является необходимость ведения базы данных о времени и условиях эксплуатации каждого диагностируемого объекта, качество которой может существенно повлиять на достоверность диагностирования.
Известен способ оценки технического состояния роторных механизмов (RU 2278365), принятый нами за прототип.
В известном способе запоминают амплитудные составляющие и сопоставляют их с критическими и оценочными уровнями, одновременно измеряют и запоминают сигналы сопутствующих факторов, а оценку технического состояния проводят путем совместного сравнения значений основного сигнала и сигналов сопутствующих факторов с соответствующими им критическими и оценочными уровнями.
Недостатком данного способа является недостаточная достоверность диагностирования, вызванная необходимостью корректировки оценочных и критических уровней сопутствующих факторов в зависимости от внешних условий проведения испытаний.
Задачей предлагаемого способа является повышение достоверности диагностирования роторных механизмов путем использования в качестве диагностических признаков - коэффициентов зависимостей параметров вибрации от значений сопутствующих факторов для определения конкретных дефектов.
Поставленная задача в способе диагностического мониторинга роторных механизмов, например, колесно-моторных блоков подвижного состава, включающий измерение амплитудных составляющих основного сигнала вибрации и значений сигналов сопутствующих факторов, в котором сравнивают полученные значения с соответствующими критическими и оценочными уровнями, и считают диагностируемые механизмы дефектными лишь при одновременном превышении измеренных амплитудных составляющих основного сигнала и значений сопутствующих факторов соответствующих критических и оценочных уровней, решается тем, что определяют зависимость величин параметров вибрации от значений сопутствующих факторов при их изменении в виде полинома:
Figure 00000001
где
Figure 00000002
- вектор-столбец значений параметров вибрации Y1, Y2 … Ym;
Figure 00000003
- вектор-столбец значений сопутствующих факторов F1, F2 … Fn;
m - размерность вектора значений параметров вибрации;
n - размерность вектора значений сопутствующего фактора;
k - степень полинома;
[b0]mn - матрица диагностических признаков - свободных членов;
[a1]mn - матрица диагностических признаков - угловых коэффициентов;
[a2]mn - матрица диагностических признаков - коэффициентов при квадратичном значении сопутствующего фактора;
[ak]mn - матрица диагностических признаков - коэффициентов при значении сопутствующего фактора в степени k;
вводят в базу знаний, которую предварительно снимают при диагностических испытаниях каждого роторного механизма, критические уровни коэффициентов полинома по каждому конструктивному элементу, параметру вибрации и их комбинации применительно к типовым предупреждаемым дефектам, причем базу знаний строят в виде таблицы, в строках которой находятся наименования типовых предупреждаемых дефектов, в столбцах - коэффициенты полинома-диагностические признаки по каждому конструктивному элементу и параметру вибрации, а на пересечении критические уровни коэффициентов-диагностических признаков и их комбинации, и путем сравнения полученных коэффициентов-диагностических признаков с соответствующими критическими уровнями и их комбинациями судят о техническом состоянии роторных механизмов и их элементов.
Анализ отличительных признаков предлагаемого способа диагностического мониторинга роторных механизмов показал, что:
- построение полинома позволяет определить коэффициенты зависимости величин параметров вибрации от значений сопутствующих факторов, которые используются для постановки диагноза;
- предварительное построение базы знаний позволяет надежно предупредить основные типовые неисправности роторных механизмов;
- использование коэффициентов полинома и их комбинаций в качестве диагностических признаков позволяет повысить достоверность диагностирования.
Таким образом, предложенная совокупность отличительных признаков, обеспечивающая полученный результат, представляется новой на существующем этапе развития науки и техники и превосходит существующий мировой уровень. Изобретение соответствует изобретательскому уровню, поскольку достигаемый результат определяется не только суммой отличительных признаков, но и результатом их тесного взаимодействия.
Сущность способа поясняется чертежами фиг. 1-4.
Датчики вибрации установлены в зонах действия максимальных суммарных сил (RU 2378633, G01M 17/08), как показано на Фиг. 1.
На Фиг. 2-4 изображены зависимости величин параметров вибрации от значений сопутствующих факторов. На каждой фигуре по оси ординат обозначен диагностический признак и единицы измерения, по оси абсцисс обозначены значения сопутствующего фактора, критические значения параметров вибрации показаны пунктирной линией.
Фиг. 2 - зависимости виброускорения от сопутствующего фактора;
Фиг. 3 - зависимости виброскорости от сопутствующего фактора;
Фиг. 4 - зависимости виброперемещения от сопутствующего фактора;
На Фиг. 1 показаны:
1 - 1-я измерительная точка - подшипник левой буксы;
2 - 2-я измерительная точка - подшипник редуктора со стороны большого зубчатого колеса (БЗК);
3 - 3-я измерительная точка - подшипник редуктора со стороны малой шестерни (МШ);
4 - 4-я измерительная точка - подшипник тягового электродвигателя (ТЭД) с коллекторной стороны;
5 - 5-я измерительная точка - подшипник ТЭД с противоколлекторной стороны;
6 - 6-я измерительная точка - подшипник правой буксы:
На Фиг. 2-4 показаны:
7 - значение виброускорения подшипника левой буксы
Figure 00000004
для первого значения сопутствующего фактора - базовой частоты вращения n1;
8 - критическое значение виброускорения
Figure 00000005
на базовой частоте вращения n1;
9 - значение виброскорости подшипника левой буксы
Figure 00000006
на базовой частоте вращения n1;
10 - критическое значение виброскорости
Figure 00000007
на базовой частоте вращения n1;
11 - значение виброускорения подшипника левой буксы
Figure 00000008
для второго значения сопутствующего фактора - повышенной частоты вращения n2;
12 - значение виброскорости подшипника левой буксы
Figure 00000009
на повышенной частоте вращения n2;
13 - зависимость виброускорения подшипника левой буксы от частоты вращения колесной пары;
14 - зависимость виброскорости подшипника левой буксы от частоты вращения колесной пары;
15 - значение виброускорения подшипника ТЭД с коллекторной стороны
Figure 00000010
на базовой частоте вращения n1;
16 - критическое значение виброускорения
Figure 00000011
на базовой частоте вращения n1;
17 - значение виброскорости подшипника ТЭД с коллекторной стороны
Figure 00000012
на базовой частоте вращения n1;
18 - критическое значение виброскорости
Figure 00000013
на базовой частоте вращения n1;
19 - значение виброускорения подшипника ТЭД с коллекторной стороны
Figure 00000014
для второго значения сопутствующего фактора - повышенной частоты вращения n2;
20 - значение виброскорости подшипника ТЭД с коллекторной стороны
Figure 00000015
для второго значения сопутствующего фактора - повышенной частоты вращения n2;
21 - зависимость виброускорения подшипника ТЭД с коллекторной стороны от частоты вращения колесной пары;
22 - зависимость виброскорости подшипника ТЭД с коллекторной стороны от частоты вращения колесной пары;
23 - значение виброперемещения подшипника правой буксы
Figure 00000016
на базовой частоте вращения n1;
24 - критическое значение виброперемешения
Figure 00000017
на базовой частоте вращения n1;
25 - значение виброперемещения подшипника правой буксы
Figure 00000018
на повышенной частоте вращения n2;
26 - зависимость виброперемещения подшипника правой буксы от частоты вращения колесной пары;
27 - значение виброускорения подшипника редуктора со стороны БЗК
Figure 00000019
на базовой частоте вращения n1;
28 - критическое значение виброускорения
Figure 00000020
на базовой частоте вращения n1;
29 - значение виброскорости подшипника редуктора со стороны БЗК
Figure 00000021
на базовой частоте вращения n1;
30 - критическое значение виброскорости
Figure 00000022
на базовой частоте вращения n1;
31 - значение виброускорения подшипника редуктора со стороны БЗК
Figure 00000023
на повышенной частоте вращения n1;
32 - критическое значение виброскорости
Figure 00000024
на базовой частоте вращения n1;
33 - значение виброскорости подшипника редуктора со стороны МШ
Figure 00000025
на базовой частоте вращения n1;
34 - критическое значение виброскорости
Figure 00000026
на базовой частоте вращения n1;
35 - значение виброскорости подшипника редуктора со стороны МШ
Figure 00000027
на повышенной частоте вращения n2;
36 - значение виброскорости подшипника редуктора со стороны МШ
Figure 00000028
на повышенной частоте вращения n2;
37 - значение виброускорения подшипника редуктора со стороны МШ
Figure 00000029
на повышенной частоте вращения n2;
38 - значение виброскорости подшипника редуктора со стороны МШ
Figure 00000030
на повышенной частоте вращения n2;
39 - зависимость виброускорения подшипника редуктора со стороны БЗК от частоты вращения колесной пары;
40 - зависимость виброскорости подшипника редуктора со стороны БЗК от частоты вращения колесной пары;
41 - зависимость виброускорения подшипника редуктора со стороны МШ от частоты вращения колесной пары;
42 - зависимость виброскорости подшипника редуктора со стороны МШ от частоты вращения колесной пары;
43 - значение виброскорости подшипника левой буксы
Figure 00000031
на базовой частоте вращения n1;
44 - значение виброперемещения подшипника левой буксы
Figure 00000032
на базовой частоте вращения n1;
45 - критическое значение виброперемещения подшипника левой буксы
Figure 00000033
на базовой частоте вращения n1;
46 - значение виброскорости подшипника левой буксы
Figure 00000034
на повышенной частоте вращения n2;
47 - значение виброперемещения подшипника левой буксы
Figure 00000035
на повышенной частоте вращения n2;
48 - значение виброскорости подшипника тягового двигателя со стороны редуктора
Figure 00000036
на базовой частоте вращения n1;
49 - критическое значение виброскорости подшипника тягового двигателя со стороны редуктора
Figure 00000037
на базовой частоте вращения n1;
50 - значение виброперемещения подшипника тягового двигателя со стороны редуктора
Figure 00000038
на базовой частоте вращения n1;
51 - критическое значение виброперемещения подшипника тягового двигателя со стороны редуктора
Figure 00000039
на базовой частоте вращения n1;
52 - значение виброскорости подшипника тягового двигателя со стороны редуктора
Figure 00000040
на повышенной частоте вращения n2;
53 - значение виброперемещения подшипника тягового двигателя со стороны редуктора
Figure 00000041
на повышенной частоте вращения n2;
54 - значение виброскорости подшипника тягового двигателя с противоколлекторной стороны
Figure 00000042
на базовой частоте вращения n1;
55 - критическое значение виброскорости подшипника тягового двигателя с противоколлекторной стороны
Figure 00000043
на базовой частоте вращения n1;
56 - значение виброперемещения подшипника тягового двигателя с противоколлекторной стороны
Figure 00000044
на базовой частоте вращения n1;
57 - критическое значение виброперемещения подшипника тягового двигателя с противоколлекторной стороны
Figure 00000045
на базовой частоте вращения n1;
58 - значение виброскорости подшипника тягового двигателя с противоколлекторной стороны
Figure 00000046
на повышенной частоте вращения n2;
59 - значение виброперемещения подшипника тягового двигателя с противоколлекторной стороны
Figure 00000047
на повышенной частоте вращения n2;
60 - значение виброскорости подшипника правой буксы
Figure 00000048
на базовой частоте вращения n1;
61 - критическое значение виброскорости подшипника правой буксы
Figure 00000049
на базовой частоте вращения n1;
62 - значение виброперемещения подшипника правой буксы
Figure 00000050
на базовой частоте вращения n1;
63 - значение виброскорости подшипника правой буксы
Figure 00000051
на повышенной частоте вращения n2;
64 - значение виброперемещения подшипника правой буксы
Figure 00000052
на повышенной частоте вращения n2;
65 - зависимость виброскорости подшипника левой буксы от частоты вращения колесной пары;
66 - зависимость виброперемещения подшипника левой буксы от частоты вращения колесной пары;
67 - зависимость виброскорости подшипника тягового двигателя со стороны редуктора от частоты вращения колесной пары;
68 - зависимость виброперемещения подшипника тягового двигателя со стороны редуктора от частоты вращения колесной пары;
69 - зависимость виброскорости подшипника тягового двигателя с противоколлекторной стороны от частоты вращения колесной пары;
70 - зависимость виброперемещения подшипника тягового двигателя с противоколлекторной стороны от частоты вращения колесной пары;
71 - зависимость виброскорости подшипника правой буксы от частоты вращения колесной пары;
72 - зависимость виброперемещения подшипника правой буксы точке от частоты вращения колесной пары;
В Базе знаний (см. Таблицу 1) приведены критические значения угловых коэффициентов acr и свободных членов bcr зависимостей параметров вибрации виброускорения А, вибороскрости V и виброперемещения S и их комбинации применительно к типовым предупреждаемым дефектам от частоты вращения по каждому конструктивному элементу, обозначенному 1-6 на Фиг. 1
Реализуемость способа показана на примере диагностирования КМБ подвижного состава железнодорожного транспорта, который имеет многоэлементную структуру, в состав которой входят буксовые узлы, тяговый электродвигатель, редуктор и упругая муфта. Дефект каждого из этих элементов может недопустимо повлиять на безопасность движения.
При двух значениях сопутствующего фактора, например частоты вращения колесной пары, полином, описывающий зависимость значений параметров вибрации от значений сопутствующего фактора имеет вид уравнения линейной зависимости:
Figure 00000053
где {Y}m - вектор значений параметров вибрации, например виброускорения, виброскорости, виброперемещения;
[b0]m - матрица-столбец диагностических признаков - свободных членов;
[a1]m - матрица-столбец диагностических признаков - угловых коэффициентов;
{N}=[n1, n2] - вектор значений сопутствующего фактора;
n1=240 об/мин - базовая частота вращения колесной пары;
n2=420 об/мин - повышенная частота вращения колесной пары.
Зависимость полного вектора параметров вибрации от вектора значений сопутствующего фактора, например частоты вращения, для каждой измерительной точки имеет вид:
Figure 00000054
Figure 00000055
В случае превышения каким-либо коэффициентом соответствующего ему критического значения из Базы знаний (см. Таблицу 1), построенной на базе обширных экспертных исследований диагностических испытаний роторных механизмов, узел признается дефектным.
Для разъяснения стадий диагностирования приведены следующие примеры:
Пример 1 - Рассмотрим подшипник буксового узла (1-я измерительная точка см. Фиг. 1) со сквозной трещиной внутреннего кольца. На базовой частоте вращения n1=240 об/мин (см. Фиг. 2) значения диагностических признаков составили:
- виброускорения 7
Figure 00000056
- не превышает критический уровень 8
Figure 00000057
;
- виброскорости 9
Figure 00000058
- не превышает критический уровень 10
Figure 00000059
.
При втором значении сопутствующего фактора - повышенной частоте вращения значения параметров вибрации составили:
- виброускорения 11
Figure 00000060
;
- вибросокорости 12
Figure 00000061
.
Зависимости виброускорения и виброскорости от сопутствующего фактора изображены линиями 13, 14, зависимости на основе критических значений коэффициентов из Базы знаний, а также превышенные критические уровни коэффициентов представлены в таблице 2 и имеют вид:
Figure 00000062
Текущие значения коэффициентов превысили критические уровни угловых коэффициентов для виброускорения и виброскорости на первой измерительной точке. Несмотря на слабое проявление дефекта при первом значении сопутствующего фактора с ростом частоты вращения наблюдается критический рост параметров вибрации, указывающий на наличие дефекта.
Пример 2 - Рассмотрим случай дефекта моторно-якорного подшипника (4-я измерительная точка см. Фиг. 1) в виде наличия раковин на поверхности внутреннего кольца. На базовой частоте вращения значение (см. Фиг. 2):
- виброускорения 15
Figure 00000063
(критическое значение 16
Figure 00000064
);
- виброскорости 17
Figure 00000065
(критическое значение 18
Figure 00000066
).
Для повышенной частоты вращения значения параметров вибрации составили:
- виброускорения 19
Figure 00000067
;
- виброскорости
Figure 00000068
.
Зависимости 21, 22, зависимости с критическими значениями коэффициентов, а также превышенные значения приведены в таблице 2:
Figure 00000069
Превышено критическое значение углового коэффициента и свободного члена зависимости виброскорости от частоты вращения. Дефект является зарождающимся и имеет нестабильное проявление в параметрах вибрации, тем не менее, превышение критических уровней коэффициентов зависимости виброскорости от частоты вращения надежно указывает на неисправное состояние узла.
Несмотря на то, что значения параметров вибрации на базовой частоте вращения лежат ниже критических уровней, и данные узлы должны быть признаны исправными, использование предлагаемого способа обеспечило диагностирование скрытых дефектов, и позволило не пропустить неисправные агрегаты в эксплуатацию.
Превышение хотя бы одним коэффициентом соответствующего критического уровня из Базы знаний, по параметрам вибрации виброускорения и виброскорости для каждой измерительной точки, является надежным признаком наличия дефектов дорожек и тел качения, либо внешней и внутренней обоймы подшипника качения.
Пример 3 - Рассмотрим подшипник правой буксы с сорванными заклепками сепаратора
(6-я измерительная точка см. Фиг. 1). Значение виброперемещения на базовой частоте вращения n1=240 об/мин (см. Фиг. 4) составило 23
Figure 00000070
, что меньше критического значения 24
Figure 00000071
, на повышенной частоте вращения получено значение 25
Figure 00000072
. зависимость 26 имеет вид S6=0,522⋅n-95,33. Критическая зависимость на основе коэффициентов из Таблицы имеет вид
Figure 00000073
, превышен критический уровень углового коэффициента
Figure 00000074
.
Превышение критических значений коэффициентов зависимости виброперемещения от частоты вращения надежно указывает на наличие дефекта, в данном случае сепаратора подшипника.
Пример 4 - Рассмотрим дефекты редуктора, например дефект зубчатого зацепления в виде износа зубьев малой шестерни.
На базовой частоте вращения зафиксированы следующие значения параметров вибрации: (см. Фиг. 5) виброускорения 27
Figure 00000075
- не превышает критический уровень 28
Figure 00000076
на 2-й измерительной точке (см. Фиг. 1), значение виброскорости 29
Figure 00000077
- не превышает критический уровень 30
Figure 00000078
на 2-й измерительной точке, виброускорения 31
Figure 00000079
- не превышает критический уровень 32
Figure 00000080
на 3-й измерительной точке, значение виброскорости 33
Figure 00000081
- не превышает критический уровень 34
Figure 00000082
на 3-й измерительной точке.
На повышенной частоте вращения n2=420 об/мин получены следующие значения: виброускорения 35
Figure 00000083
, виброскорости 36
Figure 00000084
, виброускорения
Figure 00000085
, виброскорости 38
Figure 00000086
.
Зависимости параметров вибрации от частоты вращения для 2-й и 3-ей измерительных точек, изображенные зависимостями 39-42 на Фиг. 5, 6 представлены в Таблице 3:
Figure 00000087
Превышены критические значения угловых коэффициентов виброускорения 2-й и 3-ей измерительной точки, а также свободного члена виброскорости 2-й измерительной точки.
В данном случае на базовой частоте вращения значения параметров вибрации также лежат ниже своих критических уровней, но возникающая ударная сила, связанная с изменением формы нагружаемой поверхности, вызывает критический рост параметров вибрации на 2-х измерительных точках, таким образом, совместное превышение критических границ коэффициентов зависимостей виброускорения и виброскорости на 2-й и 3-ей измерительных точках надежно указывает на наличие дефекта, в данном случае - дефекта зубчатого зацепления.
Рассмотрим проявление дефекта, связанного с нарушением балансировки оси колесной пары и ротора тягового двигателя.
Небаланс вращающихся масс ротора является одним из самых наиболее распространенных дефектов вращающегося оборудования, обычно приводящим к резкому увеличению вибраций агрегатов. Вибрационная картина небаланса проявляется одновременно на нескольких подшипниках.
При нарушении балансировки вследствие неправильной сборки колесно-моторного блока при испытаниях получены следующие значения параметров вибрации:
- 1-я измерительная точка: 43
Figure 00000088
(10
Figure 00000089
), 44
Figure 00000090
(
Figure 00000091
, 45), 46
Figure 00000092
, 47
Figure 00000093
;
- 4-я измерительная точка: 48
Figure 00000094
(49
Figure 00000095
), 50
Figure 00000096
(
Figure 00000097
, 51), 52
Figure 00000098
, 53
Figure 00000099
;
- 5-я измерительная точка: 54
Figure 00000100
(55
Figure 00000101
), 56
Figure 00000102
(
Figure 00000103
, 57); 58
Figure 00000104
, 59
Figure 00000105
;
- 6-я измерительная точка: 60
Figure 00000106
(61
Figure 00000107
), 62
Figure 00000108
(
Figure 00000109
, 24); 63
Figure 00000110
, 64
Figure 00000111
;
Полученный вектор параметров вибрации, изображенный зависимостями 65-72 представлен в Таблице 4
Figure 00000112
Несмотря на то, что значения параметров вибрации на базовой частоте вращения не превысили своих критических уровней, и агрегат должен быть направлен в эксплуатацию, проведение испытаний на повышенной частоте вращения показало, что превышены одновременно критические значения угловых коэффициентов по пяти измерительным точка точкам и свободного члена по одной измерительной точке, что надежно свидетельствует о наличии дефекта, в данном случае непараллельности оси зубчатого зацепления.
Таким образом, предложенный способ позволяет повысить достоверность диагностирования за счет использования коэффициентов полинома в качестве диагностических признаков, а предварительное построение базы знаний обеспечивает быстрое и надежно определение типовых неисправностей роторного агрегата.
Figure 00000113

Claims (13)

  1. Способ диагностического мониторинга роторных механизмов, например колесно-моторных блоков подвижного состава, включающий измерение амплитудных составляющих основного сигнала вибрации и значений сигналов сопутствующих факторов, в котором сравнивают полученные значения с соответствующими критическими и оценочными уровнями и считают диагностируемые механизмы дефектными лишь при одновременном превышении измеренных амплитудных составляющих основного сигнала и значений сопутствующих факторов соответствующих критических и оценочных уровней, отличающийся тем, что определяют зависимость величин параметров вибрации от значений сопутствующих факторов при их изменении в виде полинома:
  2. Figure 00000114
  3. где
    Figure 00000115
    - вектор-столбец значений параметров вибрации Y1, Y2…Ym;
  4. Figure 00000116
    - вектор-столбец значений сопутствующих факторов F1, F2…Fn;
  5. m - размерность вектора значений параметров вибрации;
  6. n - размерность вектора значений сопутствующего фактора;
  7. k - степень полинома;
  8. [b]mn - матрица диагностических признаков - свободных членов;
  9. 1]mn - матрица диагностических признаков - угловых коэффициентов;
  10. 2]mn - матрица диагностических признаков - коэффициентов при квадратичном значении сопутствующего фактора;
  11. k]mn - матрица диагностических признаков - коэффициентов при значении сопутствующего фактора в степени k;
  12. вводят в базу знаний, которую предварительно снимают при диагностических испытаниях каждого роторного механизма, критические уровни коэффициентов полинома по каждому конструктивному элементу, параметру вибрации и их комбинациям применительно к типовым предупреждаемым дефектам, причем базу знаний строят в виде таблицы, в строках которой находятся наименования типовых предупреждаемых дефектов, в столбцах - коэффициенты полинома - диагностические признаки по каждому
  13. конструктивному элементу и параметру вибрации, а на пересечении - критические уровни коэффициентов - диагностических признаков и их комбинации, и путем сравнения полученных коэффициентов - диагностических признаков с соответствующими критическими уровнями судят о техническом состоянии роторных механизмов и их элементов.
RU2016146038A 2016-11-23 2016-11-23 Способ диагностического мониторинга роторных механизмов RU2646207C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016146038A RU2646207C1 (ru) 2016-11-23 2016-11-23 Способ диагностического мониторинга роторных механизмов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016146038A RU2646207C1 (ru) 2016-11-23 2016-11-23 Способ диагностического мониторинга роторных механизмов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2646207C1 true RU2646207C1 (ru) 2018-03-01

Family

ID=61568794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016146038A RU2646207C1 (ru) 2016-11-23 2016-11-23 Способ диагностического мониторинга роторных механизмов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2646207C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2741150C2 (ru) * 2019-04-16 2021-01-22 ООО "Энергосервис" Датчик вибрации
RU2794164C1 (ru) * 2019-06-26 2023-04-12 Сименс Акциенгезелльшафт Система, устройство и способ определения состояния подшипника

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2004123895A (ru) * 2004-08-04 2006-01-20 Владимир Юрьевич Тэттэр (RU) Способ и устройство диагностирования роторных механизмов
RU2278365C2 (ru) * 2004-09-06 2006-06-20 Владимир Юрьевич Тэттэр Способ диагностирования роторных механизмов
CN1995949A (zh) * 2006-12-31 2007-07-11 西南交通大学 铁路机车车辆运行仿真试验台
RU2547947C1 (ru) * 2014-03-03 2015-04-10 Общество с ограниченной ответственностью НПЦ "Динамика" - Научно-производственный центр "Диагностика, надежность машин и комплексная автоматизация" Способ диагностики технического состояния роторных агрегатов
EA022630B1 (ru) * 2009-05-05 2016-02-29 С.П.М. Инструмент Аб Устройство и способ для анализа вибраций машины, имеющей вращающуюся часть

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2004123895A (ru) * 2004-08-04 2006-01-20 Владимир Юрьевич Тэттэр (RU) Способ и устройство диагностирования роторных механизмов
RU2278365C2 (ru) * 2004-09-06 2006-06-20 Владимир Юрьевич Тэттэр Способ диагностирования роторных механизмов
CN1995949A (zh) * 2006-12-31 2007-07-11 西南交通大学 铁路机车车辆运行仿真试验台
EA022630B1 (ru) * 2009-05-05 2016-02-29 С.П.М. Инструмент Аб Устройство и способ для анализа вибраций машины, имеющей вращающуюся часть
RU2547947C1 (ru) * 2014-03-03 2015-04-10 Общество с ограниченной ответственностью НПЦ "Динамика" - Научно-производственный центр "Диагностика, надежность машин и комплексная автоматизация" Способ диагностики технического состояния роторных агрегатов

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2741150C2 (ru) * 2019-04-16 2021-01-22 ООО "Энергосервис" Датчик вибрации
RU2794164C1 (ru) * 2019-06-26 2023-04-12 Сименс Акциенгезелльшафт Система, устройство и способ определения состояния подшипника

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101829645B1 (ko) 철도 차량 모니터링 장치 및 이를 이용한 모니터링 방법
US11105712B2 (en) Integrated vibe/ODM fusion and trending analysis for prognostic health management of engine bearing
US10259572B2 (en) Torsional anomalies detection system
CN102840991A (zh) 用于旋转机械的基于规则的诊断设备和方法
KR102624536B1 (ko) 고장 진단 장치 및 이러한 고장 진단 장치를 구비하는 차량용 휠베어링
KR102040179B1 (ko) 제조 설비의 이상 감지 및 진단 방법
EP2244081B1 (en) Structural integrity monitoring system
JP2014530347A (ja) 自動車用シャシシステムにおける構成部品の欠陥診断方法及び装置
KR102503857B1 (ko) 고장 진단 장치 및 이러한 고장 진단 장치를 구비하는 차량용 휠베어링
CN112513610B (zh) 用于识别机动车的曲轴驱动装置的运行特性变化的方法
US10001429B2 (en) Method and device for checking the wheel suspension of a vehicle
CN111595515B (zh) 万向轴不平衡故障的间接检测方法
JP2018185256A (ja) 鉄道車両機器診断装置および鉄道車両機器診断方法
RU2646207C1 (ru) Способ диагностического мониторинга роторных механизмов
US10311659B2 (en) Method of analyzing variations of at least one indicator of the behavior of a mechanism fitted to an aircraft
Nowakowski et al. Diagnostics of the drive shaft bearing based on vibrations in the high-frequency range as a part of the vehicle's self-diagnostic system
CN110196165B (zh) 一种基于K-means聚类和证据推理的旋转机械滚珠轴承故障诊断方法
WO2018088564A1 (ja) 軸受異常診断方法および診断システム
KR20220130054A (ko) 휠베어링의 진단장치 및 진단방법과 이를 구비하는 휠베어링
JP5413399B2 (ja) 車両搭載機器の故障診断装置
KR100296013B1 (ko) 퍼지논리를이용한회전기계의이상진단방법
KR102184314B1 (ko) 댐퍼 이상 자가진단 장치 및 방법
RU2518755C1 (ru) Стенд для испытаний двигателя внутреннего сгорания и способ испытаний двигателя внутреннего сгорания
Islam et al. Characterization and comparison of vibration transfer paths in a helicopter gearbox and a fixture mounted gearbox
KR102428251B1 (ko) 댐퍼의 작용력 및 속도 측정방법 및 구조