Анализ методов вибродиагностики для механизмов подъемно-транспортного оборудования

   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.

1. Ахтулов 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.

2. 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.

3. 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.

4. 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.

5. 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.

6. 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.

7. 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.

8. 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.

9. 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.

10. 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.

11. 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.

12. 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.

13. 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.

14. 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.

15. 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: IADGHP

16. Злотин 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.

17. 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.

18. Анацкий В. С. Совершенствовании стробоголографических методов вибродиагностики элементов дизельной генераторной установки / В. С. Анацкий // Инновационная наука. — 2020. — № 10. — С. 25–27. — EDN: HKUCQN.

19. 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.

20. 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.

21. 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.

22. 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.

23. 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.

24. 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.

25. 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.

26. 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.

27. 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.

28. 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.

29. 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.