Название статьи ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА СИНХРОННОГО УСРЕДНЕНИЯ В ВИБРОДИАГНОСТИКЕ ТРАНСМИССИОННЫХ СИСТЕМ МОБИЛЬНЫХ МАШИН
Авторы

Н.Н. ИШИН, д-р техн. наук, доц., начальник НТЦ «Карьерная техника», Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси, г. Минск, Республика Беларусь, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

А.М. ГОМАН, канд. техн. наук, доц., начальник отдела динамического анализа и вибродиагностики машин НТЦ «Карьерная техника», Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси, г. Минск, Республика Беларусь, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

А.С. СКОРОХОДОВ, канд. техн. наук, доц., ведущий научный сотрудник отдела динамического анализа и вибродиагностики машин НТЦ «Карьерная техника», Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси, г. Минск, Республика Беларусь, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Т.С. ЛОГВИНЕЦ, магистр техн. наук, научный сотрудник отдела динамического анализа и вибродиагностики машин НТЦ «Карьерная техника», Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси, г. Минск, Республика Беларусь, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

В рубрике ДИНАМИКА, ПРОЧНОСТЬ МАШИН И КОНСТРУКЦИЙ
Год 2025
Номер журнала 4(73)
Страницы 43–51
Тип статьи Научная статья
Индекс УДК 621.833.65: 534
Идентификатор DOI https://doi.org/10.46864/1995-0470-2025-4-73-43-51
Аннотация

Рассмотрены свойства метода синхронного усреднения, ориентированного на выделение информативных составляющих в процессе диагностики зубчатых передач, позволяющего улучшить отношение сигнал/помеха вибросигнала и определить, какой элемент трансмиссионного узла с несколькими вращающимися валами является источником повышенной вибрации. Данный метод обработки виброакустического сигнала позволяет также оценивать состояние отдельных элементов редукторных систем. Показана актуальность использования метода синхронного усреднения в вибродиагностике трансмиссионных систем мобильных машин, обусловленная возможностью усреднения сигналов как для стационарных процессов, так и при изменяющейся частоте вращения. Описан алгоритм метода синхронного усреднения, применяемый в разрабатываемой Объединенным институтом машиностроения НАН Беларуси системе вибромониторинга зубчатых приводов. В рамках дальнейшего развития разрабатываемой авторами комплексной методики выявления, локализации и идентификации зарождающихся повреждений зубчатых колес рассмотрено использование ряда безразмерных дискриминантов при вибродиагностике планетарного редуктора. В качестве примера их применения приведен анализ экспериментальных данных, полученных в результате вибромониторинга технического состояния редуктора мотор-колеса карьерного самосвала.

Ключевые слова мобильная машина, редукторная система, зубчатая передача, техническое состояние, вибрация, синхронное усреднение
  Полный текст статьи Вам доступен
Список цитируемой литературы
  1. Костюков, В.Н. Основы виброакустической диагностики и мониторинга машин: учеб. пособие / В.Н. Костюков, А.П. Науменко. — Омск: Изд-во ОмГТУ, 2011. — 360 с.
  2. Диагностирование технических систем по спектральным характеристикам вибрации: метод. указания / сост. Д.Ю. Киселев, Ю.В. Киселев. — Самара: Изд-во СГАУ, 2014. — 24 с.
  3. Braun, S. Extraction of periodic waveforms by time domain averaging / S. Braun // Acustica. — 1975. — Vol. 32, no. 2. — P. 69–77.
  4. McFadden, P.D. A model for the extraction of periodic waveforms by time domain averaging / P.D. McFadden. — Melbourne, 1986. — 36 p.
  5. McFadden, P.D. Examination of a technique for the early detection of failure in gears by signal processing of the time domain average of the meshing vibration / P.D. McFadden // Mechanical System and Signal Processing. — 1987. — Vol. 1, iss. 2. — P. 173–183. — DOI: https://doi.org/10.1016/0888-3270(87)90069-0.
  6. McFadden, P.D. Interpolation techniques for time domain averaging of gear vibration / P.D. McFadden // Mechanical System and Signal Processing. — 1989. — Vol. 3, iss. 1. — P. 87–97. — DOI: https://doi.org/10.1016/0888-3270(89)90024-1.
  7. Stewart, R.M. Some useful analysis techniques for gearbox diagnostics: technical report MHM/R/10/77 / R.M. Stewart. — Machine Health Monitoring Group, Institute of Sound and Vibration Research, University of Southampton, 1977.
  8. Bechhoefer, E. A review of time-synchronous average algorithms / E. Bechhoefer, М. Kingsley // Proc. of the Annual Conf. of the PHM Society, San Diego, Sept.–Oct., 2009. — Vol. 1, no. 1.
  9. Gear diagnostics in a planetary gearbox: a study using internal and external vibration signals / W. Smith, L. Deshpande, R. Randall, H. Li // International Journal of Condition Monitoring. — 2013. — Vol. 3, no. 2. — P. 36–41. — DOI: https://doi.org/10.1784/204764213808146617.
  10. Смирнов, В.А. Оценка качества зубчатых передач ОАО «ГАЗ» / В.А. Смирнов // Вибродиагностика для начинающих специалистов. — URL: http://www.vibration.ru/gaz.shtml (дата обращения: 24.05.2025).
  11. Киселев, С.Л. Эволюция методов вибрационного мониторинга и диагностики: обзор / С.Л. Киселев // XXVI Междунар. конф. по мягким вычислениям и измерениям (SCM-2023): сб. докл., Санкт-Петербург, 24–26 мая 2023 г. / СПбГЭТУ «ЛЭТИ». — СПб., 2023. — Т. 1. — С. 274–278.
  12. Методика выявления, локализации и идентификации зарождающихся повреждений зубчатых колес редукторных систем / Н.Н. Ишин, А.М, Гоман, А.С. Скороходов, Т.С. Логвинец // Актуальные вопросы машиноведения: сб. науч. тр. / Объедин. ин-т машиностроения НАН Беларуси; редкол.: С.Н. Поддубко [и др.]. — Минск, 2024. — Вып. 13. — С. 192–196.
  13. A portable transmission vibration analysis system for the S-70A-9 black hawk helicopter / D.M. Blunt, B. Rebbechi, B.D. Forrester, K.W. Vaughan. — URL: https://apps.dtic.mil/sti/tr/pdf/ADA291167.pdf (date of access: 18.06.2025).
  14. Вибрации в технике: справ.: в 6 т. / ред. совет: В.Н. Челомей (пред.) [и др.]. — М.: Машиностроение, 1978. — Т. 5: Измерения и испытания / под. ред. М.Д. Генкина. — 1978. — 495 с.
  15. Практическая вибродиагностика и монтиторинг. Условия выбора одного из параметров механических колебаний // TEHNOINFA.RU. — URL: https://tehnoinfa.ru/vibrodiagnostika/64.html (дата доступа: 16.06.2025).
  16. Диагностика зубчатых передач виброакустическими методами // АВТЭКС Санкт-Петербург. — URL: http://www.autex.spb.ru/pdf/vibro1.pdf (дата доступа: 16.06.2025).
  17. Advanced vibration monitoring for wind turbine health management / R.F. Orsagh, H. Lee, M. Watson [et al.] // Impact Technologies. — URL: https://www.researchgate.net/publication/253354657_Advanced_ Vibration_Monitoring_for_Wind_Turbine_Health_Management (date of access 16.06.2025).
  18. Autocorrelation-based time synchronous averaging for condition monitoring of planetary gearboxes in wind turbines / J.M. Ha, B.D. Youn, H. Oh [et al.] // Mechanical System and Signal Processing. — 2016. — Vol. 70–71. — P. 161–175. — DOI: https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2015.09.040.
  19. Чагаев, В.Н. Автоматизированные системы мониторинга технического состояния и работоспособности оборудования / В.Н. Чагаев // Сервисное обслуживание в ЦБП: сб. тр. междунар. науч.-практич. конф., Санкт-Петербург, 19–20 нояб. 2009 г. / под ред. А.Н. Иванова; ГОУВПО СПб ГТУ РП. — СПб., 2009. — С. 36–41.
  20. Samuel, P.D. Planetary transmission diagnostics / P.D. Samuel, J.K. Conroy, D.J. Pines // NTRS-NASA. — URL: https://ntrs.nasa.gov/api/citations/20040073522/downloads/20040073522.pdf (date of access: 21.12.2023).