gumrfВестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. МакароваVestnik Gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota imeni admirala S. O. Makarova2309-51802500-0551ФГБОУ ВО «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова»10.21821/2309-5180-2026-18-2-216-231DPALGMgumrf-719Research ArticleЭКСПЛУАТАЦИЯ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА, ВОДНЫЕ ПУТИ СООБЩЕНИЯ И ГИДРОГРАФИЯOPERATION OF WATER TRANSPORT, WATERWAYS AND HYDROGRAPHYАнализ методов вибродиагностики для механизмов подъемно-транспортного оборудованияAnalysis of vibration diagnostic methods for mechanisms of lifting and transport equipmentЗубИ. В.ZubI. V.

Игорь Васильевич Зуб, кандидат технических наук, доцент

198035; ул. Двинская, 5/7; Санкт-Петербург

Igor V. Zub, PhD in Technical Sciences, associate professor

198035; 5/7 Dvinskaya Str.; St. Petersburg

zubiv@gumrf.ruЕжовЮ. Е.EzhovYu. E.

Юрий Евгеньевич Ежов, кандидат технических наук, доцент

198035; ул. Двинская, 5/7; Санкт-Петербург

Yurii E. Ezhov, PhD in Technical Sciences, associate professor

198035; 5/7 Dvinskaya Str.; St. Petersburg

ezhovye@gumrf.ruТындыкарьЛ. Н.TyndykarL. N.

Любовь Николаевна Тындыкарь, старший преподаватель

198035; ул. Двинская, 5/7; Санкт-Петербург

Lyubov N. Tyndykar, Senior lecturer

198035; 5/7 Dvinskaya Str.; St. Petersburg

tyndykarln@gumrf.ruФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»РоссияAdmiral Makarov State University of Maritime and Inland ShippingRussian Federation202628052026182216231Copyright © Зуб И.В., Ежов Ю.Е., Тындыкарь Л.Н., 20262026Зуб И.В., Ежов Ю.Е., Тындыкарь Л.Н.Zub I.V., Ezhov Y.E., Tyndykar L.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.gumrf.ru/jour/article/view/719

   Темой исследования является поиск инструментов для обеспечения безопасной и безаварийной эксплуатации подъемно-транспортного оборудования, которое требует внедрения эффективных методов диагностики и автоматизированных систем контроля его технического состояния.

   Отмечается, что ремонт по фактическому состоянию на основе прогноза остаточного ресурса является экономически и технически целесообразной стратегией.

   Целью исследования является обоснование выбора методов вибродиагностики в качестве основы для построения систем автоматического мониторинга и управления техническим состоянием вращающихся узлов подъемно-транспортного оборудования.

   В работе представлен сравнительный анализ методов неразрушающего контроля.

   Основное внимание уделено вибродиагностике как предиктивному методу, позволяющему по отклонениям виброакустических сигналов выявлять развитие типовых дефектов (дисбаланс, расцентровка, повреждения подшипников и зубчатых передач).

   Проведен анализ отечественной и зарубежной научно-технической литературы по вопросам вибродиагностики; определены источники вибрации на подъемно-транспортном оборудовании; выделены факторы, влияющие на его техническое состояние. Отмечается, что для анализа полученных виброакустических данных формируется перечень параметров диагностируемого объекта и решающих правил. Приведены доказательства того, что установка решающих правил по выбору параметров позволяет определить вид дефекта и прогноз наработки до отказа. Рассмотрены современные инструменты анализа виброакустических данных и возможность интегрирования систем вибромониторинга в контуры автоматизированного управления технологическими процессами и производствами. Показана целесообразность использования вибродиагностики для автоматизированной оценки состояния критически важных узлов подъемно-транспортного оборудования.

   The study is devoted to the search for tools to ensure safe and failure-free operation of lifting and transport equipment, which requires the implementation of effective diagnostic methods and automated systems for monitoring its technical condition.

   It is noted that condition-based maintenance based on the prediction of residual life is an economically and technically feasible strategy.

   The purpose of the study is to substantiate the choice of vibration diagnostic methods as a basis for the development of automated monitoring and control systems for the technical condition of rotating units of lifting and transport equipment.

   The paper presents a comparative analysis of non-destructive testing methods.

   Particular attention is paid to vibration diagnostics as a predictive method that makes it possible to detect the development of typical defects (imbalance, misalignment, bearing and gear faults) based on deviations of vibroacoustic signals.

   An analysis of domestic and foreign scientific and technical literature on vibration diagnostics is carried out; sources of vibration in lifting and transport equipment are identified; factors affecting its technical condition are determined. It is noted that for the analysis of the obtained vibroacoustic data, a set of parameters of the diagnosed object and decision rules is formed. It is shown that the establishment of decision rules for parameter selection makes it possible to determine the type of defect and predict the time to failure. Modern tools for analyzing vibroacoustic data and the possibility of integrating vibration monitoring systems into automated process control systems and production systems are considered. The expediency of using vibration diagnostics for automated assessment of the condition of critical units of lifting and transport equipment is demonstrated.

подъемно-транспортное оборудованиевибродиагностикаремонты по техническому состояниютехническое состояниедетали и узлыдвигатель внутреннего сгоранияпреобразование Фурьенейронные сетиlifting and transport equipmentvibration diagnosticscondition-based maintenancetechnical conditioncomponents and assembliesinternal combustion engineFourier transformneural networksReferencesАхтулов А. Л. Применение вибродиагностики в условиях функционирования системы технического обслуживания и ремонта оборудования / А. Л. Ахтулов, Л. Н. Ахтулова, А. В. Шимохин // Омский научный вестник. — 2012. — № 3(113). — С. 109–111. — EDN: PJWFKX.Akhtulov, A. L., L. N. Akhtulova and A. V. Shimokhin. “Application of vibrating diagnostics in conditions of functioning of maintenance and repair system of the equipment.” Omsk Scientific Bulletin 3(113) (2012): 109–111. EDN: PJWFKX.Болдовская Т. Е. Применение моделей машинного обучения для контроля качества вибродиагностических данных / Т. Е. Болдовская, И. В. Берсенев // Прикладная математика и фундаментальная информатика. — 2024. — Т. 11. — № 3. — С. 12–23. — EDN: NNKIFR. DOI: 10.25206/2311-4908-2024-11-3-12-23.Boldovskaya, T. E. and I. V. Bersenev. “Application of machine learning models for quality control of vibrodiagnostic data.” Prikladnaya matematika i fundamental’naya informatika 11.3 (2024): 12–23. EDN: NNKIFR. DOI: 10.25206/2311-4908-2024-11-3-12-23.Брякин И. В. Измерительное устройство для систем технической вибродиагностки энергетического оборудования / И. В. Брякин, И. В. Бочкарев // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. — 2023. — Т. 25. — № 2. — С. 137–152. — EDN: BQJXZQ. DOI: 10.30724/1998-9903-2023-25-2-137-152.Bryakin, I. V. and I. V. Bochkarev. “Measuring device for systems of technical vibro-diagnosis of power equipment.” Power Engineering: Research, Equipment, Technology 25.2 (2023): 137–152. EDN: BQJXZQ. DOI: 10.30724/1998-9903-2023-25-2-137-152.Герике Б. Л. Распознавание эксплуатационных дефектов ленточных конвейеров методами вибродиагностики / Б. Л. Герике, И. Л. Абрамов, П. Б. Герике // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2008. — № S8. — С. 290–294. — EDN: KXTBXD.Gerike, B. L., I. L. Abramov and P. B. Gerike. “Raspoznavanie ekspluatatsionnykh defektov lentochnykh konveyerov metodami vibrodiagnostiki.” Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten’ S8 (2008): 290–294. EDN: KXTBXD.Григорьев А. В. Способ контроля технического состояния движущихся механизмов на основе статистического анализа вибрационного размытия изображения тестового объекта круглой формы / А. В. Григорьев, И. И. Кочегаров, Н. К. Юрков [и др.] // Надежность и качество сложных систем. — 2020. — № 3(31). — С. 55–63. — EDN: RMBVBJ. DOI: 10.21685/2307-4205-2020-3-7.Grigor’ev, A. V., I. I. Kochegarov, N. K. Yurkov et al. “Method for controling the technical condition of moving mechanisms based on statistical analysis of vibration bluring images of a test object round form.” Reliability & Quality of Complex Systems 3(31) (2020): 55–63. EDN: RMBVBJ. DOI: 10.21685/2307-4205-2020-3-7.Пивень В. В. Основные тенденции развития вибродиагностического неразрушающего контроля технических объектов / В. В. Пивень, Г. Ю. Гондуров // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. — 2015. — № 5(113). — С. 100–103. — EDN: STDGCP. DOI: 10.31660/0445-0108-2015-5-100-103.Piven’, V. V. and G. Yu. Gondurov. “The basic trends of development of vibrodiagnostic nondestructive testing of technical facilities.” Oil and Gas Studies 5(113) (2015): 100–103. EDN: STDGCP. DOI: 10.31660/0445-0108-2015-5-100-103.Żółtowski M. Mutual measures of vibration process in differentiating examined construction state / M. Żółtowski // MATEC Web Conf. — 2017. — Vol. 107. — Pp. 00021. DOI: 10.1051/matecconf/201710700021.Żółtowski M. “Mutual measures of vibration process in differentiating examined construction state.” MATEC Web Conf. 107 (2017): 00021. DOI: 10.1051/matecconf/201710700021.Крючков А. Н. Вибродиагностика величины бокового зазора в зубчатом зацеплении дифференциального редуктора турбовинтового двигателя / А. Н. Крючков, С. М. Плотников, А. Е. Сундуков, Е. В. Сундуков // Вестник Московского авиационного института. — 2020. — Т. 27. — № 3. — С. 198–208. — EDN: KTBOTQ. DOI: 10.34759/vst‑2020-3-198-208.Kryuchkov, A. N., S. M. Plotnikov, A. E. Sundukov and E. V. Sundukov. “Vibration diagnostics of lateral clearance value in the toothed gearing of differential gearbox of a turboprop engine.” Aerospace Mai Journal 27.3 (2020): 198–208. EDN: KTBOTQ. DOI: 10.34759/vst‑2020-3-198-208.Лукьянов А. В. Повышение надежности вспомогательных машин электровозов на основе использования данных вибродиагностики / А. В. Лукьянов, Е. В. Каимов // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. — 2023. — № 2(78). — С. 115–126. — EDN: NHGATF. DOI: 10.26731/1813-9108.2023.2(78).115–126.Luk’yanov, A. V. and E. V. Kaimov. “Improving the reliability of auxiliary machines of electric locomotives based on the use of vibration diagnostics data.” Modern Technologies. System Analysis. Modeling 2(78) (2023): 115–126. EDN: NHGATF. DOI: 10.26731/1813–9108.2023.2(78).115–126.Сундуков А. Е. Частота совпадения зубьев в вибродиагностике технического состояния редукторов авиационных ГТД / А. Е. Сундуков, Е. В. Шахматов // Динамика и виброакустика. — 2024. — Т. 10. — № 3. — С. 93–98. — EDN: LTPGOP. DOI: 10.18287/2409-4579-2024-10-3-93-98.Sundukov, A. E. and E. V. Shakhmatov. “Teeth matching frequency in vibration diagnostics of technical condition of aviation gas turbine engine gearboxes.” Journal of Dynamics and Vibroacoustics 10.3 (2024): 93–98. EDN: LTPGOP. DOI: 10.18287/2409-4579-2024-10-3-93-98.Дакало Ю. А. Определение предельно допустимых уровней вибраций при вибродиагностике зубчатых приводов с учетом ремонтов / Ю. А. Дакало // Вестник Брестского государственного технического университета. Серия: Машиностроение. — 2020. — № 4(122). — С. 62–66. — EDN: BHHXYN.Dakalo, Yu. A. “Determination of the maximum permissible vibration levels during vibration diagnostics of gear drives taking into account repairs.” Vestnik of Brest State Technical University. Series: Mechanical Engineering 4(122) (2020): 62–66. EDN: BHHXYN.Омесь Д. В. Новые подходы в вибродиагностике многовальных зубчатых приводов / Д. В. Омесь, А. В. Драган // Динамика и виброакустика. — 2020. — Т. 6. — № 1. — С. 14–24. — EDN: BVAOVC. DOI: 10.18287/2409-4579-2020-6-1-14-24.Omes’, D. V. and A. V. Dragan. “New approaches in multi-shaft gear drives vibration diagnostics.” Journal of Dynamics and Vibroacoustics 6.1 (2020): 14–24. EDN: BVAOVC. DOI: 10.18287/2409-4579-2020-6-1-14-24.Ишметьев Е. Н. Автоматизированная система измерения зазоров в подшипниках качения / Е. Н. Ишметьев, Д. В. Чистяков, А. Н. Панов, Е. Э. Бодров // Электротехнические системы и комплексы. — 2017. — № 2(35). — С. 61–66. — EDN: ZAXHOP. DOI: 10.18503/2311-8318-2017-2(35)-61-66.Ishmet’ev, E. N., D. V. Chistyakov, A. N. Panov and E. E. Bodrov. “Automated system for rolling contact bearings clearance measurement.” Electrotechnical Systems and Complexes 2(35) (2017): 61–66. EDN: ZAXHOP. DOI: 10.18503/2311-8318-2017-2(35)-61-66.Таджибаев А. И. Прогнозирование технического состояния подшипников качения на основе вибрационного анализа / А. И. Таджибаев, H. Draganchev, В. С. Яровой [и др.] // Материаловедение. Энергетика. — 2021. — Т. 27. — № 3. — С. 77–85. — EDN: FILCWE. DOI: 10.18721/JEST.27307.Tadzhibaev, A. I., H. Draganchev, V. S. Yarovoy et al. “Forecasting of the technical condition of rolling bearings based on vibration analysis.” Materials Science. Power Engineering 27.3 (2021): 77–85. EDN: FILCWE. DOI: 10.18721/JEST.27307.Герике Б. Л. Спектральный метод вибродиагностики подшипниковых узлов карьерных экскаваторов / Б. Л. Герике, И. Л. Абрамов, П. Б. Герике // Вестник Кузбасского государственного технического университета. — 2007. — № 3(61). — С. 7–9. — EDN: IADGHPGerike, B. L., I. L. Abramov and P. B. Gerike. “Spektral’nyy metod vibrodiagnostiki podshipnikovykh uzlov kar’ernykh ekskavatorov.” Bulletin of The Kuzbass State Technical University 3(61) (2007): 7–9. EDN: IADGHPЗлотин Г. Н. Анализ вибрационных свойств двигателя применительно к системам вибродиагностики механизма газораспределения / Г. Н. Злотин, К. И. Лютин // Известия Волгоградского государственного технического университета. — 2008. — № 6(44). — С. 8–11. — EDN: KNVDXT.Zlotin, G. N. and K. I. Lyutin. “Analiz vibratsionnykh svoystv dvigatelya primenitel’no k sistemam vibrodiagnostiki mekhanizma gazoraspredeleniya.” Izvestia Volgograd State Technical University 6(44) (2008): 8–11. EDN: KNVDXT.Мягков Ю. В. Определение собственных частот и форм колебаний двигателя внутреннего сгорания / Ю. В. Мягков, Ю. С. Шипелов // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. — 2014. — № 3. — С. 217–220. — EDN: SIKLBL.Myagkov, Yu. V. and Yu. S. Shipelov. “Definition of natural frequencies and mode shapes of ice.” Izvestiya Tula State University 3 (2014): 217–220. EDN: SIKLBL.Анацкий В. С. Совершенствовании стробоголографических методов вибродиагностики элементов дизельной генераторной установки / В. С. Анацкий // Инновационная наука. — 2020. — № 10. — С. 25–27. — EDN: HKUCQN.Anatskiy, V. S. “Sovershenstvovanii strobogolograficheskikh metodov vibrodiagnostiki elementov dizel’noy generatornoy ustanovki.” Innovation Science 10 (2020): 25–27. EDN: HKUCQN.Герасиди В. В. Расширение действующих основ вибродиагностики судовых главных движителей морских судов / В. В. Герасиди // Морские интеллектуальные технологии. — 2025. — № 2–1(68). — С. 162–171. — EDN: ZJPHJG. DOI: 10.37220/MIT.2025.68.2.019.Gerasidi, V. V. “Expansion of the existing fundamentals of vibration diagnostics of marine main propulsion systems.” Marine Intelligent Technologies 2–1(68) (2025): 162–171. EDN: ZJPHJG. DOI: 10.37220/MIT.2025.68.2.019.Алексеева Т. В. Техническая диагностика гидравлических приводов / Т. В. Алексеева, В. Д. Бабанская, Т. М. Башта, В. И. Загребельный, Г. И. Зайончковский, С. В. Колосов — М.: Машиностроение, 1989. — 264 c.Alekseeva, T. V., S. V. Kolosov et al. Tekhnicheskaya diagnostika gidravlicheskikh privodov. M.: Mashinostroenie, 1989: 264.Токарев В. П. Система диагностирования предпомпажного состояния газотурбинного двигателя / В. П. Токарев, Д. Д. Кудашов // Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. — 2014. — Т. 18. — № 1(62). — С. 73–78. — EDN: SDHUFV.Tokarev, V. P. and D. D. Kudashov. “Before compressor stall condition of gte condition diagnostic system.” Vestnik Ugatu 18.1(62) (2014): 73–78. EDN: SDHUFV.Исинтаев Т. И. Исследование помпажа путем совершенствования конструкции стенда для испытания сельскохозяйственных турбокомпрессоров / Т. И. Исинтаев, Б. К. Калиев, А. М. Плаксин [и др.] // АПК России. — 2020. — Т. 27. — № 4. — С. 642–648. — EDN: VKNNEJ.Isintaev, T. I., B. K. Kaliev, A. M. Plaksin et al. “Surge study by improving the design of testing facility for agricultural turbochargers.” APK Rossii 27.4 (2020): 642–648. EDN: VKNNEJ.Бурцев А. Ю. Исследование явления помпажа и процесса смазки ротора турбокомпрессора при его искусственном торможении / А. Ю. Бурцев, А. В. Гриценко, А. М. Плаксин, И. Ганиев // АПК России. — 2016. — Т. 23. — № 4. — С. 820–827. — EDN: XEPAVL.Burtsev, A. Yu., A. V. Gritsenko, A. M. Plaksin and I. Ganiev. “The investigation of the surge phenomenon and the lubrication process in the rotor of turbocharger with its artificial braking.” APK Rossii 23.4 (2016): 820–827. EDN: XEPAVL.Зуб И. В. Кавитация в гидравлическом приводе перегрузочных машин / И. В. Зуб, Ю. Е. Ежов, Н. Н. Стенин // Сборник научных статей Национальной научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова» : Сборник научных статей конференции, Санкт-Петербург, 20 сентября — 222021 года. Том 1. — Санкт-Петербург: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Государственный университет морского и речного флота им. адмирала С. О. Макарова, 2022. — С. 148–154. — EDN: FHAIOZ.Zub, I. V., Yu. E. Ezhov and N. N. Stenin. “Kavitatsiya v gidravlicheskom privode peregruzochnykh mashin.” Sbornik nauchnykh statey Natsional’noy nauchno-prakticheskoy konferentsii professorsko-prepodavatel’skogo sostava FGBOU VO “GUMRF imeni admirala S. O. Makarova”: Sbornik nauchnykh statey konferentsii, Sankt-Peterburg, 20 sentyabrya — 22 2021 goda. Tom 1. Sankt-Peterburg: Federal’noe gosudarstvennoe byudzhetnoe obrazovatel’noe uchrezhdenie vysshego obrazovaniya Gosudarstvennyy universitet morskogo i rechnogo flota im. admirala S. O. Makarova, 2022: 148–154. EDN: FHAIOZ.Ступин О. А. Вибродиагностика как современный метод контроля и диагностирования гидроприводов технологических машин / О. А. Ступин, С. И. Некрасов, Р. Г. Кучинский // Международный технико-экономический журнал. — 2022. — № 5–6. — С. 75–86. DOI: 10.34286/1995-4646-2022-86-5/6-76-87. — EDN: SMEEFO.Stupin, O. A., S. I. Nekrasov and R. G. Kuchinskiy. “Vibrodiagnostics as a modern method of monitoring and diagnostics of hydraulic drives of technological machines.” International Technical and Economic Journal 5–6 (2022): 75–86. EDN: SMEEFO. DOI: 10.34286/1995-4646-2022-86-5/6-76-87.Герике П. Б. Адаптивное прогностическое моделирование процессов деградации технического состояния генераторных групп карьерных экскаваторов на основе анализа параметров генерируемой при их работе вибрации / П. Б. Герике // Вестник Кузбасского государственного технического университета. — 2015. — № 6(112). — С. 71–78. — EDN: UYYWFJ.Gerike, P. B. “Adaptive predictive modeling of the degradation of the technical condition of rotating equipment mining shovels, based on the analysis of vibration parameters.” Bulletin of The Kuzbass State Technical University 6(112) (2015): 71–78. EDN: UYYWFJ.Лютин К. И. Вибродиагностика систем ДВС с использованием нейронных сетей / К. И. Лютин, В. Е. Федянов // Известия Волгоградского государственного технического университета. Серия: Наземные транспортные системы. — 2007. — Т. 2. — № 8(34). — С. 88–90. — EDN: KWEHWJ.Lyutin, K. I. and V. E. Fedyanov. “Vibrodiagnostika sistem DVS s ispol’zovaniem neyronnykh setey.” Izvestiya Volgogradskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. Seriya: Nazemnye transportnye sistemy 2.8(34) (2007): 88–90. EDN: KWEHWJ.Турянский А. М. Методы обработки акустических данных для выявления источников шума в автотранспорте с использованием нейронных сетей / А. М. Турянский, А. И. Солдатов // Перспективы науки. — 2025. — № 5(188). — С. 34–37. — EDN: WHDIIA.Turyanskiy, A. M. and A. I. Soldatov. “Methods of acoustic data processing for identifying noise sources in motor vehicles using neural networks.” Science Prospects 5(188) (2025): 34–37. EDN: WHDIIA.Чупахин А. В. Определение технического состояния объектов по результатам измерения косвенных структурных параметров при проведении предремонтного диагностирования / А. В. Чупахин, В. С. Чупахин // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. — 2013. — № 1(36). — С. 125–127. — EDN: PZDJWF.Chupakhin, A. V. and V. S. Chupakhin. “Diagnosing technical conditions of the equipment on the basis of measurments of indirect structural parameters in the process of pre-corrective maintenance.” Vestnik of Voronezh State Agrarian University 1(36) (2013): 125–127. EDN: PZDJWF.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.