|
Generic structural model of machinery vibroacoustic signal /Обобщенная модель структуры виброакустического сигнала поршневой машины
Исследование посвящено проблемам моделирования виброакустических (ВА) сигналов машин и механизмов. Целью работы является формирование феноменологической модели структуры ВА колебаний и сигналов при возникновении неисправностей и дефектов. Представлены частные модели структур ВА сигналов некоторых неисправностей поршневых машин. Математическое описание структуры виброакустического сигнала позволяет выявить информативные параметров диагностических признаков неисправностей. Модель позволяет конкретизировать информативные параметры виброакустических сигналов. Модель также позволяет произвести селекцию диагностических признаков заданных неисправностей и дефектов конкретных узлов и деталей машины. При этом учитывается, что сигнал получают в определенных местах машины с учетом источников возбуждения, канала формирования и распространения виброакустических колебаний. Модель построена с учетом наличия и взаимодействия трех основных источников возбуждения виброакустических колебаний в объекте, которые идентифицируются по типам возбуждаемых колебаний. Принято, что существуют свободные затухающие, вынужденные незатухающие, случайные широкополосные и узкополосные колебания. Параметры модели структуры виброакустического сигнала также учитывают свойства процесса преобразования виброакустических колебаний в виброакустический сигнал с помощью пьезоэлектрического датчика. Модель показывает, что в виброакустическом сигнале присутствуют не только составляющие от каждого источника, но их взаимно модулированные компоненты. Разработаны частные модели механизмов формирования структур виброакустического сигнала при возникновении дефектов и неисправностей вращающихся деталей, муфты, несоосности вала машины и привода, повышенных зазоров и других дефектов и неисправностей вращающихся и возвратно-поступательно движущихся узлов и деталей. Предложенные феноменологические модели структур виброакустических сигналов при возникновении неисправностей возвратно-поступательно движущихся механизмов показывают, что для проведения диагностирования необходимо осуществлять анализ виброакустических сигналов либо во временной области согласно циклограмме работы поршневой машины, либо в спектре огибающей на характерных частотах или шумовой составляющей. При возникновении дефектов и неисправностей центробежно-вращающихся узлов и деталей возбуждаются виброакустических сигналы, которые целесообразно анализировать в прямом спектре или в спектре огибающей шумовой составляющей. Предложенные модели позволяют научно-обоснованно выбирать и формировать системы диагностических признаков дефектов и неисправностей машин.
Статья опубликована на английском языке.
Костюков Ал.В., Науменко А.П., Бойченко С.Н. Generic structural model of machinery vibroacoustic signal // AIP Conference Proceedings 2007, 050008 (2018); doi: 10.1063/1.5051952  Скачать публикацию
|
Публикации 
