Метод контроля состояния подшипников качения на основе сравнения вейвлет скейлограмм

• Автор: Акутин, Михаил Викторович
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 132 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1 Состояние вопроса исследований
1.1 Вибрация в подшипниках качения
1.1.1 Источники вибрации в машинах роторного типа
1.1.2 Основные частоты вибрации, в подшипниках качения
1.1.3 Основные дефекты подшипников качения
1.1.4 Стадии развития дефектов подшипников качения
1.2 Методы диагностики дефектов подшипников качения по параметрам вибрации
1.2.1 Диагностика по общему уровню вибрации
1.2.2 Диагностика по спектрам вибросигналов
1.2.3 Диагностика с использованием пик - фактора
1.3 Определение остаточного ресурса подшипника
1.4 Постановка задачи
2 Разработка алгоритма и программного обеспечения для поиска дефектов подшипников качения
2.1 Этапы развития систем контроля по параметрам колебаний конструкций
2.2 Сравнение амплитудных спектров и вейвлет скейлограмм с использованием статистических методов
2.2.1 Сравнение амплитудных спектров
2.2.2 Ранговые критерии сравнения данных экспериментов
2.2.3 Сравнение вейвлет скейлограмм
2.3 Общие положения оценки состояния подшипников
2.3.1 Оценка технического состояния подшипников
2.3.2 Вывод о годности подшипников
2.4 Исследование статистических критериев сравнения спектров и скейлограмм
3 Измерительно-диагностический комплекс для анализа виброакустических колебаний дефектных и бездефектных подшипников качения
3.1 Описание экспериментального виброакустического измерительного диагностического комплекса
3.2 Экспериментальная установка контроля технического состояния подшипников качения
3.3 Описание пакета прикладных программ
4 Экспериментальные исследования виброакустических характеристик
бездефектных и дефектных подшипников качения
4.1 Порядок подготовки и проведения эксперимента
4.1.1 Порядок подготовки экспериментов
4.1.2 Оценка погрешности результатов измерений
4.1.3 Требования по безопасности проведения измерений
4.1.4 Оценка повторяемости экспериментальных данных
4.2 Экспериментальные исследования зависимости колебаний подшипников качения от различных дефектов
4.3 Система автоматизированного контроля подшипников качения
4.4 Применение методики в практических задачах неразрушающего контроля
Заключение
Литература
Приложения
ВВЕДЕНИЕ
Повышение надежности оборудования с целью предотвращения аварийных ситуаций и продления срока эксплуатации машин и механизмов в настоящее время является наиболее актуальной задачей, решение которой возможно не только повышением эксплуатационных свойств оборудования, но и применением дополнительных средств диагностики. Ориентация на методы виброакустической диагностики, базирующейся на принципах безразборности, оперативности и универсальности, позволяет успешно решать данные задачи благодаря большой информационной емкости параметров виброакустических процессов, сопровождающих функционирование машин и механизмов и использования новых методов обработки этих параметров, в совокупности с применением микроэлектронной вычислительной техники.
Термин «виброакустическая диагностика», а вернее «акустическая диагностика машин и механизмов» имеет глубокие исторические и физические корни [23]. С тех пор, как на земле появились достаточно сложные механизмы, появилась «необходимость следить» за их техническим состоянием, выявлять и устранять неисправности. Опытный механик научился ставить диагноз на слух. Следовательно, прообразом системы акустического диагностирования стал человек, вооруженный опытом работы с механизмом и проявлением его неисправностей в звуковом поле, обладающий также измерительной и анализирующей системами, каковыми являются его ухо и мозг.
Эта «система акустического диагностирования», несмотря на некоторый субъективизм в оценках, исправно служила человечеству до тех пор, пока научно-технический прогресс не вселил надежду заменить опытного механика с его субъективизмом на беспристрастную и объективную ЭВМ. Как показывает практика, эта замена не всегда адекватна и безболезненна. Переоценка возможностей ЭВМ, упрощение алгоритмов диагностирования, сведение процедуры диагностирования к оценке уровней колебательной энергии в отдельных полосах частот, так же как и упрощение физической интерпретации

параметрам вибрации на основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований.
Для ее достижения необходимо решить следующие частные задачи:
1. Определить наиболее информативные критерии позволяющие обнаруживать дефекты в подшипнике по анализу его вибрации.
2. Разработать алгоритм обнаружения дефектов в подшипниках по параметрам их вибраций позволяющий проводить контроль изделий в автоматическом режиме.
3. Разработать опытную установку и провести экспериментальные исследования параметров вибраций подшипников.
4. На основе теоретических и экспериментальных исследований разработать метод контроля подшипников с использованием созданного алгоритма и выбранных критериев сравнения.