ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Использование характеристик виброакустических процессов в диагностических целях из "Вибрации в технике Справочник Том 5 " В данном разделе рассматриваются различные параметры виброакусти чес кого сигнала и способы формирования диагностических признаков, связанные с обнаружением и последующим выделением информационной компоненты в измеряемых колебательных процессах, определяющих как сам факт наличия дефекта, так и глубин его развития. [c.401] Временная реализация. Когда в кoлeбaтeльнo 4 процессе, сопровождающей работу агрегатов, например двигателя внутреннего сгорания, необходимо сохранить фазовые соотношения, несущие основную информацию о параметрах технического состояния, достаточно проанализировать временную реализацию процесса. На рис. 5 дана схема располол ения виброиыпульсов, формируемых механизмами четырехцилиндрового двигателя, по тактам цикла. Выделение импульсов, формируемых узлом, осуществляется временной селекцией (см. раздел 6). В данном случае диагностическими признаками могут служить смещение соответствующего импульса по фазе, а также его амплитуда. [c.401] Прн ударном возбул дении колебаний на осциллограмме, синхронизированной оборотной частотой, мол но выделить момент появления удара, его длительность, частоту заполнения импульса, период следования и форму импульса, если эти импульсы не накладываются друг на друга. [c.401] Таким способом мол но выявить появление раковин на одной из контактирующих поверхностей (на зубе шестерни или беговой дорол ке подшипника качения), поломку зуба, обрыв лопатки D турбине и т. п. [c.401] Кинематические погрешности изготовления или монтал а влияют на глубину модуляции колебательных процессов, что также может быть использовано в качестве диагностического признака состояния механизма. [c.401] При наличии высокочастотной флуктуационной помехи от периода к периоду применяют метод синхронного накопления на периоде самого низкочастотного процесса, например равного периоду оборотной частоты. [c.401] Если колебательный процесс д (Л близок к периодическому и нет никакой априорной информации об амплитудах и фазах процесса на периоде цикла Т, то для последующей его классификации можно воспользоваться представлением его в виде п-мериого вектора, компонентами которого являются значения амплитуд, взятые через равные интервалы времени .i (рис. 9). [c.401] Такой диагностический признак информативен, если в качестве объекта диагностики фигурирует низкооборотная машина ци лического действия, а параметры состояния в значительной степени изменяются, например, при диагностике грубых отказов в работе. [c.401] В общем случае виброакустические процессы в машинах являются случайными, поэтому для получения неслучайных закономерностей изменения исследуемого сигнала необходимо перейти к рассмотрению его статистических характеристик. [c.401] В качестве диагностического признака вместо спектрального разложения процесса иногда используют интегральную характеристику — дисперсию шума (23). [c.402] При диагностике состояния кинематических звеньев механизма на каждом режиме работы полезно иметь таблицу основных частот возбуждения колебаний (аналогичную табл. 1) и их гармоник с тем, чтобы вести направленный поиск диагностических признаков В ряде случаев в качестве диагностического признака может служить спектральная амплитуда на частоте возбуждения диагностируемого узла, если ее поведение однозначно связано с изменением соответствующего параметра состояния механизма Однако в большинстве случаев целесообразно использовать энергетический спектр для формирования обобщенного диагностического признака в виде п-мерного вектора, компонентами которого служат отсчеты дискретного представления спектра в точках 1= I. п, разнесенных по частоте на До) = Шгр/п. [c.402] Такое представление виброакустического сигнала является одной из форм сжатия информации, представлением ее в более компактной форме. Распознавание осуществляется по одному из решающих правил, приведенных в разделе 8 настоящей главы. [c.402] При явлениях износа, связанных с увеличением шероховатости контактирующих поверхностей, наблюдается обратное явление, т. е. возрастает роль шумовой комио-иенты. Зго обстоятельство также отражается на внешнем виде р х(г) уменьшая отношение EJE , и увеличивая коэффициент затухания функции р х (т), который может служить диагностическим признаком. [c.403] Поскольку в режиме нормального функционирования объекта реально действующее на вход диагностируемого узла возбуждение может иметь произвольный спектр, передаточная функция не может быть определена па частотах, где Gxx ( ) = О- Если при появлении дефекта изменяется передаточная функция узла (смещаются собственные частоты за счет изменения, например, жесткости какого-либо сопряжения, изменяется амплитуда при изменении демпфирования или фазовый сдвиг между входом и выходом), то любой из этих параметров может быть использован в качестве Диагносгического признака. [c.403] Функцию когерентности так же, как и спектр мощноеги Gxx модуль пзанмного спектра 1 Gxy 1. можно использовать для построения п-мерного вектора, в том числе на частотах гармонического ряда при полигармонических колебаниях механизма. [c.404] Кепстр используют для формирования диагностических признаков только в тех случаях, когда колебательный процесс имеет периодически модулированный спектр, что может наблюдаться при явлениях нелинейного взаимодействия узлов и деталей механизма, при наличии амплитудной или частотной модуляции, а также при преобразованиях типа свертки нескольких временных процессов. В качестве диагностических признаков используют амплитуды кепстральных компонент. [c.404] Биспектр. Решение проблемы автоматического распознавания образов зависит от результатов поиска системы признаков, описывающей свойства объекта диагностирования и обладающей достаточной помехозащищенностью [И]. В этом плане полезным оказывается применение многомерных спектров, хотя они и не получили такого широкого распространения, как одномерные, из-за расчетных сложностей. [c.404] Ценность информации, получаемой из биспектра, заключается в том, что эта характеристика помогает разобраться в структуре колебательного процесса, обнаружить участки спектра, статистически связанные между собой, а также выявить характер проявления комбинационных и модуляционных частот [2]. [c.405] Биспектр можно использовать как обобщенный диагностический признак с представлением его в матричной или линейной форме с последовательной разверткой по столбцам или строками. В этом случае распознавание осуществляется по минимуму евклидова расстояния от эталонного биспектра. [c.405] Вернуться к основной статье