Методы диагностики вибрационных состояний технологических машин
Аннотация: Методом математического моделирования выполнены исследования направленные на изучение процесса формирования изображения тестового фрагмента контролируемого объекта при вибрации, а также на восстановление траектории вибрационного перемещения посредством анализа изображения с вибрационным развитием.
Выполнен детальный анализ проблемы измерения параметров вибрации посредством обработки изображения круглого тестового фрагмента. Представлена авторская структура информационно-измерительной системы для вибрационной диагностики предаварийных состояний объектов. Рассмотрены процессы генерации и обработки видео потоков данных, поступающих от регистрирующего модуля системы. Приведена обобщенная характеристика подходов к формированию наборов геометрических параметров изображений тестового фрагмента. Описаны методики восстановления параметров вибрации и выявления предаварийных состояний. Обоснованы задачи и принципы калибровочных измерений системы, а также критерии выбора эталонного измерительного прибора для этих целей. Отмечено, что предложенный метод обеспечивает измерение вибрационных параметров в значительно более широком частотном диапазоне по сравнению с эталонным виброметром и иными известными методами виброметрии. Кроме того, разработанная система способна анализировать вибрации с произвольной траектории движения – в отличие от эталонного виброметра и прочих виброизмерительных систем.
Предложен способ выявления предаварийных состояний объектов техногенного и природного происхождения. Описана архитектура информационно-измерительной системы, обеспечивающей реализацию данного способа. Продемонстрированы дополнительные функциональные возможности этой системы в сравнении с существующими виброизмерительными комплексами.
Ключевые слова: идентификация состояния объекта, круглая метка, вибрационная диагностика, изображение, размытие, приращение
Содержание не найдено
Список литературы
1. ГОСТ ИСО 1940-1-2007 Вибрация. Требования к качеству балансировки жестких роторов. Часть 1. Определение допустимого дисбаланса.
2. Алёшин Н. П., Ревель-Муроз П. А., Григорьев М. В., Прилуцкий М. А. Новые методы ультразвукового контроля внутритрубной диагностики магистральных нефтепроводов // Сварка и диагностика. 2016. № 1. С. 9—13.
3. Базулин Е. Г. Уменьшение уровня структурного шума при проведении ультразвукового контроля с использованием антенных решеток // Дефектоскопия. 2015. № 9. С. 3—19.
4. Баранов А. В. Диагностика состояния трущихся поверхностей методом ультразвуковой акустической эмиссии // Автоматизированное проектирование в машиностроении. 2014. № 2. С. 55—56.
5. Бардаков В. В., Барат В. А., Терентьев Д. А., Чернов Д. В., Осипов К. О. Особенности применения метода акустической эмиссии при мониторинге мостовых конструкций // Контроль. Диагностика. 2016. № 1. С. 32—39.
6. Бауков А. Ю. Разработка основ дифференциального виброакустического метода контроля многослойных конструкций // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2007. № 6. С. 126—132.
7. Бауков А. Ю., Павлов С. В. Компьютерное моделирование процессов изгибных колебаний упругих пластин применительно к оптимизации виброакустического метода неразрушающего контроля // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2005. № 5. С. 77—83.
8. Блинов А. В., Максимов П. В., Шиверский А. В., Горохов А. Ю. Определение дефектов и повреждений трубопровода путем анализа волновых процессов методом дискретного преобразования Фурье // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 2-3 [Электронный ресурс]: <http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=23345>.
9. Борейко Д. А., Быков И. Ю., Смирнов А. Л. Чувствительность метода акустической эмиссии при обнаружении дефектов в трубных изделиях // Дефектоскопия. 2015. № 8. С. 24—33.
10. Верлань А. Ф., Сагатов М. В., Ирмухамедова Р. М., Кадыров М. М. Цифровые системы измерения и обработки сигналов акустической эмиссии // Математические методы в технике и технологиях (ММТТ-25): Сб. тр. 25-й Междунар. науч. конф. Саратов, 29-31 мая 2012. 2012. Т. 6. С. 36—38.
11. Зуев Л. Б., Семухин Б. С., Лунев А. Г. О возможности оценки прочности металлов и сплавов неразрушающим ультразвуковым методом // Прикладная механика и техническая физика. 2002. Т. 43, № 1. С. 202—204.
12. Ивакин С. В., Байтуряков А. В., СивакГ. А. Установка для проведения акустических исследований // Всерос. науч. конф. „Теоретические и методические проблемы эффективного функционирования радиотехнических систем" (Системотехника-2011). Таганрог, 1 ноября 2011. С. 41—46.
13. Иляхинский А. В., Родюшкин В. М. Распределение Дирихле в задаче оценки состояния металла методом акустического зондирования // Дефектоскопия. 2015. № 7. С. 13—16.
14. Капустин В. В., Ушаков А. Л., Бакайкин Д. В. Применение акустических методов для обследования строительных конструкций // Разведка и охрана недр. 2008. № 1. С. 25—28.
15. Капустин В. В. Акустическ
В основе метода прямого спектра лежит анализ вибрационного спектра. Его ключевые преимущества – высокая помехозащищённость и информативность, а также возможность прогнозирования остаточного ресурса по каждому выявленному дефекту. Среди недостатков – необходимость тщательного подбора информационных частот при размещении датчиков. Данный метод оптимально подходит для применения в экспертных системах вибродиагностики. [18].
Надежная и эффективная эксплуатация оборудования определяется целым рядом факторов, включая конструктивные особенности агрегатов, соблюдение технологий их производства, монтажа и ремонта, а также особенности их практического применения.
Постоянный мониторинг состояния оборудования дает возможность оперативно выявлять возникающие дефекты и планировать вывод техники в ремонт или на техобслуживание с минимальным ущербом для предприятия. Это позволяет избегать аварийных ситуаций и сокращать затраты на эксплуатацию оборудования.
Вибрационная диагностика – один