УДК 681.518.5

https://doi.org/10.21440/2307-2091-2019-2-100-106

Герике П. Б. О едином диагностическом критерии для выявления дефектов электрических машин по параметрам механических колебаний // Известия УГГУ. 2019. Вып. 2(54). С. 100-106. DOI 10.21440/2307-2091-2019-2-100-106

Актуальность работы. В настоящей работе приведены некоторые результаты анализа методологических подходов к разработке единого диагностического критерия, пригодного для выполнения оценки фактического состояния электрических машин и разработки прогнозных деградационных моделей.
Цель работы: обобщить результаты анализа параметров механических колебаний, генерируемых при работе электрических машин различной конструкции, что позволит осуществить классификацию дефектов данного оборудования по базовым группам и формализовать диагностические признаки для удобства их использования при разработке кода алгоритма автоматизированного контроля сложных систем по частотным наборам диагностических признаков; показать, что в условиях до сих пор действующей на предприятиях угольной и горнорудной промышленности Кузбасса системы плановых ремонтов приоритет должен быть отдан только краткосрочным прогнозным математическим моделям, позволяющим оценить вероятность возникновения аварийных отказов техники на ближайшую перспективу; разработать алгоритм создания единого диагностического критерия, пригодного для выявления и оценки степени опасности дефектов электрической природы на оборудовании горных машин.
Методы исследоывания. В рамках исследования обоснована необходимость использования результатов комплексного подхода к диагностике электрических машин по параметрам генерируемой при их работе вибрации с одновременным применением нескольких диагностических методологий, включая спектральный анализ, анализ огибающей, вейвлет-преобразование, анализ характеристики выбега. Показано, что комплексный подход к диагностике по параметрам вибрации открывает широкие возможности для своевременного диагностирования дефектов энергомеханического оборудования горных машин, в том числе находящихся на стадии зарождения.
Результаты работы. Результаты проведенных исследований уверенно доказывают принципиальную возможность создания нового адекватного единого диагностического критерия для выявления дефектов электрической природы, который может быть использован в качестве базового элемента системы обслуживания техники по ее фактическому техническому состоянию. Применение на практике разрабатываемого критерия позволит повысить эффективность управления техническим обслуживанием сложных механических систем и осуществлять прогнозирование изменения фактического состояния электрических машин, эксплуатируемых в угольной и горнорудной промышленности.

Ключевые слова: вибродиагностика, электродвигатели, дефекты электрической природы, горное оборудование, управление техническим обслуживанием.

ЛИТЕРАТУРА

1. Герике П. Б. Высокочастотные грохоты как объект диагностики по параметрам механических колебаний // Вестник КузГТУ. 2017. № 1. С. 59–67.
2. Shardakov I., Shestakov A., Tsvetkov R., Yepin V. Crack diagnostics in a large-scale reinforced concrete structure based on the analysis of vibration processes // AIP Conference Proceedings. 2018. 2053, 040090. https://doi.org/10.1063/1.5084528
3. Неразрушающий контроль: справочник в 7 т. / под ред. чл.-корр. РАН В. В. Клюева. М., 2005. Т. 7. 828 с.
4. Wang T., Han, Q., Chu F., Feng Z. Vibration based condition monitoring and fault diagnosis of wind turbine planetary gearbox: A review // Mechanical Systems and Signal Processing. 2019. Vol. 126. P. 662–685. https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2019.02.051
5. Tse P., Peng Y., Yam R. Wavelet Analysis and Envelope Detection For Rolling Element Bearing Fault Diagnosis – Their Effectiveness and Flexibilities // Journal of Vibration and Acoustics. 2001. Vol. 123, issue 3. P. 303–310. https://doi.org/10.1115/1.1379745
6. Краковский Ю. М. Математические и программные средства оценки технического состояния оборудования. Новосибирск: Наука, 2006. 227 с.
7. Кравченко В. М., Сидоров В. А., Буцукин В. А. Повреждения подшипников качения в результате износа // Горное оборудование и электромеханика. 2013. № 2. С. 45–47.
8. Сушко А. Е. Разработка специального математического и программного обеспечения для автоматизированной диагностики сложных систем: дис. … канд. техн. наук. М.: МИФИ, 2007. 170 с.
9. Ещеркин П. В. Разработка методики диагностирования и прогнозирования технического состояния дизель-гидравлических буровых станков: автореф. дис. … канд. техн. наук. Кемерово, 2012. 18 с.
10. Puchalski A., Komorska I. Stable distributions and fractal diagnostic models of vibration signals of rotating systems // Applied Condition Monitoring. 2018. Vol. 9. P. 91–101. https://doi.org/10.1007/978-3-319-61927-9_9
11. Schreiber R. Induction motor vibration diagnostics with the use of stator current analysis // Proceedings of the 2016 17th International Carpathian Control Conference (ICCC 2016). P. 668–672. https://doi.org/10.1109/CarpathianCC.2016.7501179
12. Liu G., Parker R. Dynamic Modeling and Analysis of Tooth Profile Modification for Multimesh Gear Vibration // Journal of Mechanical Design. 2008. Vol. 130, issue 12. P. 121402/1–121402-13. https://doi.org/10.1115/1.2976803
13. Герике П. Б. Новые подходы к оценке технического состояния электрических буровых станков // Вестник КузГТУ. 2018. № 1. С. 118– 124. http://doi.org/10.26730/1999-4125-2018-1-118-124
14. Huňady R., Pavelka P., Lengvarský P. Vibration and modal analysis of a rotating disc using high-speed 3D digital image correlation // Mechanical Systems and Signal Processing. 2019. Vol. 121. P. 201–214. https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2018.11.024
15. Лукьянов А. В. Классификатор вибродиагностических признаков дефектов роторных машин. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 1999. 230 с.
16. Клишин В. И., Зворыгин Л. В., Лебедев А. В., Савченко А. В. Проблемы безопасности и новые технологии подземной разработки угольных месторождений. Новосибирск, 2011. 524 с.